(57)【要約】【課題】  感光ドラムにより被動回転されるローラに発生する衝撃を吸収することができるように改善された電子写真方式の画像形成装置用のローラ駆動装置を提供する。【解決手段】  本発明のローラ駆動装置は，感光ドラムに連結されて回転されるドラムギアと，感光ドラムに接触して回転される第１被動ローラに同軸に設けられてドラムギアに連結されて被動される第１被動ローラギアとを含み，第１被動ローラギアは，ドラムギアより低い硬度の材質で形成される。【選択図】    図１
2005010750.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光ドラムに同軸に設けられて回転駆動され，ギア歯を有するドラムギアと；
前記感光ドラムに接触して回転され，前記ドラムギアに連結されて被動回転される第１被動ローラギアを有する第１被動ローラと；
を含み，
前記第１被動ローラギアは，前記ドラムギアのギア歯とのピッチエラーによる衝撃を吸収できるように，前記ドラムギアより低い硬度の材質で形成されることを特徴とする，電子写真方式の画像形成装置用のローラ駆動装置。
【請求項２】
前記第１被動ローラギアは，ポリエステルまたはエラストマー系の材質で形成されることを特徴とする，請求項１に記載の電子写真方式の画像形成装置用のローラ駆動装置。
【請求項３】
前記第１被動ローラは，前記感光ドラムの表面を所定電圧で帯電させる帯電ローラであることを特徴とする，請求項１または２に記載の電子写真方式の画像形成装置用のローラ駆動装置。
【請求項４】
前記第１被動ローラギアは，５０Ｄ〜７０Ｄの間のショアＤ硬度を有することを特徴とする，請求項１または２に記載の電子写真方式の画像形成装置用のローラ駆動装置。
【請求項５】
前記第１被動ローラギアと連動するように，前記第１被動ローラと接触して前記第１被動ローラに被動回転させられる第２被動ローラに同軸に設けられる，第２被動ローラギアをさらに含むことを特徴とする，請求項１または２に記載の電子写真方式の画像形成装置用のローラ駆動装置。
【請求項６】
前記第２被動ローラは，前記第１被動ローラの表面をクリーニングするクリーニングローラであることを特徴とする，請求項５に記載の電子写真方式の画像形成装置用のローラ駆動装置。
【請求項７】
前記第２被動ローラギアは，ポリエステルまたはエラストマー系の材質で形成されることを特徴とする，請求項５に記載の電子写真方式の画像形成装置用のローラ駆動装置。
【請求項８】
感光ドラムと；
前記感光ドラムの表面を帯電させる帯電ローラと；
前記感光ドラムを回転させるドラムギアと；
前記帯電ローラを回転させるために前記ドラムギアに接触され，前記ドラムギアより低い硬度を有する被動ギアと；
を含むことを特徴とする，画像形成装置。
【請求項９】
前記感光ドラムと前記帯電ローラとの間にはニップが形成され，前記ドラムギアは，前記被動ギアに直接接触されることを特徴とする，請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記被動ギアと共に回転されるように前記被動ギアに接触され，前記ドラムギアより低い硬度を有する第２被動ギアをさらに含むことを特徴とする，請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記被動ギアは，前記ドラムギアと接触する第１部分と，前記第２被動ギアと接触する第２部分とを有することを特徴とする，請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記被動ギアは，前記ドラムギアと前記第２被動ギアとの間に設けられることを特徴とする，請求項１０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，電子写真方式の画像形成装置用のローラ駆動装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に，電子写真方式の画像形成装置は，感光媒体である感光ドラムと，その感光ドラムの表面を所定レベルの電位に帯電させる帯電装置と，その帯電された感光ドラムの表面にレーザー光を走査するＬＳＵ（Ｌａｓｅｒ  Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）と，走査されたレーザー光により感光ドラム上に形成された静電潜像領域にトナーを供給して現像させる現像ユニットと，感光ドラム上に現像されたトナーを印刷用紙に移す転写ユニット等とを備える。
【０００３】
帯電装置は，感光ドラムに所定のニップ（ｎｉｐ）を保持するように接触回転する帯電ローラを備える。該帯電ローラは，感光ドラムに接触した状態で回転しながら感光ドラムの外周を均一に所定電圧で帯電させる。このため，帯電ローラは，感光ドラムと一定の回転比を有して一定に回転することが重要である。
【０００４】
通常，帯電ローラは，感光ドラムと同一の接線速度で回転し，接触回転の時，ニップにおいて滑りによる速度変化を防止するため，帯電ローラは，感光ドラムに対して被動回転させるためのギア駆動装置が備えられる。
【０００５】
駆動装置は，感光ドラムと同軸に設けられるドラムギアと，ドラムギアにギア連結して連動させるように帯電ローラに同軸に設けられる帯電ローラギアとを備える。ドラムギアが所定駆動源から動力を伝達されて回転駆動すると，帯電ローラギアは，ドラムギアに従動回転されながら帯電ローラを回転するようになる。
【０００６】
したがって，帯電ローラは，帯電ローラギアとドラムギアのギア比により回転するようになり，回転する時に，感光ドラムを帯電させることができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし，上記構成によると，通常，帯電ローラギアおよびドラムギアは，硬度が高いポリアセタール，ナイロンまたはポリカーボネート（ＰＣ）等の材質で製作される。このような材質は，硬度が高く，製作する時のギアの精密度が低いという問題がある。したがって，部品のバラツキによって帯電ローラと感光ドラムとの間の軸間距離が変動することになる場合には，いわゆるギアのピッチエラーによる動力伝達エラーが発生し得ることになる。このようなエラーにより，感光ドラムに接触回転する帯電ローラに衝撃および速度変化が発生し，感光ドラムに帯電が不均一になされるおそれがある。帯電が不均一になされると，現像される画像に濃度のバラツキが発生して画像の品質が低下するという問題がある。
【０００８】
そこで，本発明は，このような問題に鑑みてなされたもので，その目的とするところは，感光ドラムに被動回転されるローラに発生する衝撃を吸収できるように改善された電子写真方式の画像形成装置用のローラ駆動装置およ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】
【０００９】
上記課題を解決するために，本発明のある観点によれば，感光ドラムに同軸に設けられて回転駆動され，ギア歯を有するドラムギアと；感光ドラムに接触して回転され，ドラムギアに連結されて被動回転される第１被動ローラギアを有する第１被動ローラと；を含み，第１被動ローラギアは，ドラムギアのギア歯とのピッチエラーによる衝撃を吸収できるように，ドラムギアより低い硬度の材質で形成されたことを特徴とする電子写真方式の画像形成装置用のローラ駆動装置が提供される。
【００１０】
第１被動ローラギアは，ポリエステルまたはエラストマー系の材質で形成されることが好ましい。
【００１１】
また，第１被動ローラは，感光ドラムの表面を所定電圧で帯電させる帯電ローラであることが好ましい。
【００１２】
また，第１被動ローラギアは，５０Ｄ〜７０Ｄの間のショアＤ硬度を有することが好ましい。
【００１３】
また，前記第１被動ローラギアと連動するように，第１被動ローラと接触して，その第１被動ローラに被動回転させられる第２被動ローラに同軸に設けられる第２被動ローラギアをさらに含むことが好ましい。
【００１４】
また，第２被動ローラは，第１被動ローラの表面をクリーニングするクリーニングローラであることが好ましい。
【００１５】
また，第２被動ローラギアは，ポリエステルまたはエラストマー系の材質で形成されることが好ましい。
【００１６】
上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，感光ドラムと；感光ドラムの表面を帯電させる帯電ローラと；感光ドラムを回転させるドラムギアと；帯電ローラを回転させるためにドラムギアに接触され，ドラムギアより低い硬度を有する被動ギアと；を含むことを特徴とする画像形成装置が提供される。
【００１７】
感光ドラムと帯電ローラとの間にはニップが形成され，ドラムギアは，被動ギアに直接接触されることが好ましい。
【００１８】
被動ギアと共に回転するように被動ギアに接触され，ドラムギアより低い硬度を有する第２被動ギアをさらに含むことが好ましい。
【００１９】
被動ギアは，ドラムギアと接触する第１部分と，第２被動ギアと接触する第２部分とを有することが好ましい。
【００２０】
被動ギアは，ドラムギアと第２被動ギアとの間に設けられることが好ましい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば，感光ドラムに被動回転される帯電ローラのギアの材質として，硬度が低くて柔軟性のある材質を用いることで，ギア駆動間に発生する衝撃および速度変化を効果的に吸収することができる電子写真方式の画像形成装置用ローラ駆動装置および画像形成装置を提供できるものである。その結果，帯電ローラに及ぼす衝撃または速度変化の影響を最小化し，感光ドラムに対する帯電ローラの回転比を均一に保持することができる。
【００２２】
したがって，感光ドラムの表面を一定の電位で帯電させることができるようになり，画像の品質を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２４】
（第１の実施形態）
まず，本発明の第１の実施形態について，図１および図２を参照しながら説明する。図１は，本発明の第１の実施形態による電子写真方式の画像形成装置用のローラ駆動装置の構成を説明するための概略図である。
【００２５】
図１を参照すると，本発明の第１の実施形態による電子写真方式の画像形成装置用のローラ駆動装置は，所定の動力源（図示せず）から動力を伝達されて回転駆動する感光ドラム１０を利用し，その感光ドラム１０に接触回転する第１被動ローラ２０を被動回転させるためのものである。感光ドラム１０が回転自在に設けられており，その感光ドラム１０に同軸にドラムギア１１が設けられている。ドラムギア１１は，図示されていない動力伝達ユニットを通じて駆動モータの動力が伝達される。
【００２６】
ここで，感光ドラム１０は，一般的な電子写真方式の画像形成装置に広く用いられる感光媒体である。このような感光ドラム１０は，帯電ユニットによりその表面が所定電圧で帯電された後，レーザースキャニングユニット（ＬＳＵ：Ｌａｓｅｒ  Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）３１によりその表面が部分的に露光される。露光された表面には，現像部３２の現像ローラ３３を介して供給されるトナーにより可視画像が形成される。このような可視画像は，感光ドラム１０に接触回転される転写部材３５へ移される。転写部材３５に移された画像は，印刷用紙に最終的に転写されて印刷される。上記のように回転しながら各種周辺装置と相互作用する感光ドラム１０は，同軸に設けられるドラムギア１１と共に回転する。
【００２７】
ドラムギア１１は，一般的なギアと同様に，硬度の高いポリアセタール，ナイロンまたはポリカーボネート等の材質で形成されてもよい。
【００２８】
第１被動ローラ２０は，感光ドラム１０の回転に連動して動作するものである。本発明の実施形態においては，感光ドラム１０の表面を帯電させるための帯電ローラが第１被動ローラ２０として使用されている場合を例として説明する。帯電ローラ（第１被動ローラ２０）は，感光ドラム１０と一定の回転比を有して回転しながら，感光ドラム１０の表面を均一に一定の電圧で帯電させる役割をする。このような帯電ローラ（第１被動ローラ２０）には，帯電ローラギア（第１被動ローラギア２１）が同軸に設けられている。帯電ローラギア（第１被動ローラギア２１）は，ドラムギア１１にギア連結されて被動的に連動されるように設けられている。したがって，ドラムギア１１が回転駆動すると，帯電ローラギア（第１被動ローラギア２１）は，被動的に連動して所定のギア比を有して回転することになる。通常，帯電ローラ（第１被動ローラ２０）は，感光ドラム１０と同一の接線速度が保持されるように所定のギア比に構成され，帯電ローラギア（第１被動ローラギア２１）は，ドラムギア１１から被動的に駆動するため，接触回転の時，ニップにおいて滑りによる速度の変化が抑制される。
【００２９】
ここで，帯電ローラギア（第１被動ローラギア２１）は，ドラムギア１１よりは硬度の低い材質，例えば，ポリエステルまたはエラストマー系の材質で形成されてもよい。より具体的には，帯電ローラギア（第１被動ローラギア２１）は，５０Ｄ〜７０Ｄの間のショア硬度を有することが好ましい。このように，硬度が相対的に低い材質で帯電ローラギア（第１被動ローラギア２１）を形成することにより，ドラムギア１１との間で発生し得るギア歯間のピッチエラーによる衝撃を吸収することができるようになる。したがって，帯電ローラ（第１被動ローラ２０）の回転時に，感光ドラム１０との軸間距離がピッチエラーにより変化することを抑制することができ，その軸間距離の変化による衝撃も減少できるようになる。
【００３０】
図２は，本発明の実施形態に係る電子写真方式の画像形成装置用のローラ駆動装置の場合のように，硬度がドラムギア１１に比して相対的に低い材質で製造した帯電ローラギア（第１被動ローラギア２１）を用いた時に，ドラムギア１１と噛み合って回転する帯電ローラギア（第１被動ローラギア２１）のピッチにおいて発生する衝撃を，従来のものと比較して示したグラフ図である。図２においても分かるように，硬度の高い材質を用いた比較例の場合，各ギア歯のピッチ周期ごとに大きな衝撃が発生することが分かる。このような急激な衝撃が繰り返されることにより，第１被動ローラ（帯電ローラ）２０は，感光ドラム１０と一定の回転比を有して回転することが難しくなる。すなわち，第１被動ローラ（帯電ローラ）２０の回転周期に基づいて部分的に回転速度のバラツキが発生することになり，このようなバラツキにより帯電ムラが発生し得ることになる。これに対し，本実施形態の場合は，従来の比較例に比してギア歯のピッチ周期ごとに発生していた衝撃が著しく減少したことが分かり，その衝撃量の大きさも緩めに示されることが分かる。このような結果からも分かるように，硬度の低い材質で製作された帯電ローラギア（第１被動ローラギア２１）により，ピッチエラーによって発生する衝撃がダンピングされる効果を予測することができる。
【００３１】
（第２の実施形態）
次に，本発明の第２の実施形態について，図３を参照しながら説明する。図３は，本発明の第２の実施形態による電子写真方式の画像形成装置用のローラ駆動装置の構成を説明するための概略図である。
【００３２】
図３を参照すると，本発明の第２の実施形態に係るローラ駆動装置は，第１被動ローラ２０に接触回転される第２被動ローラ４０に同軸に設けられる第２被動ローラギア４１をさらに含む。第２被動ローラギア４１は，帯電ローラギア（第１被動ローラギア２１）にギア連結されて被動的に回転する。本実施形態においては，第２被動ローラ４０は，第１被動ローラ２０（帯電ローラ）の外周をクリーニングするためのクリーニングローラとして用いられている場合を例として説明する。クリーニングローラ（第２被動ローラ４０）は，帯電ローラ（第１被動ローラ２０）に所定のニップを有して接触回転しながら，その帯電ローラ（第１被動ローラ２０）の外周に付いた廃トナーや異物質を除去することができる。異物質や廃トナーが帯電ローラ（第１被動ローラ２０）を部分的に汚染させると，その汚染された部分により感光ドラム１０が均一に帯電されることが難しくなるためである。また，クリーニングローラ（第２被動ローラ４０）は，帯電ローラ（第１被動ローラ２０）の表面を損傷させない範囲で自然に被動回転しながら帯電ローラをクリーニングすることができる。このため，クリーニングローラ（第２被動ローラ４０）と帯電ローラ（第１被動ローラ２０）との間のスリップまたは回転比の変化を最小化するために，第２被動ローラギア（クリーニングローラギア）４１が帯電ローラギア（第１被動ローラギア２１）に連動するように連結される。一方，クリーニングローラギア（第２被動ローラギア４１）もまた，帯電ローラギア（第１被動ローラギア２１）と同様に，帯電ローラギア（第１被動ローラギア２１）とクリーニングローラギア（第２被動ローラギア４１）と間におけるピッチエラーによる衝撃をダンピングできるように，硬度の低い材質，例えば，ポリエステルまたはエラストマー系の材質で形成されてもよい。より具体的には，帯電ローラギア（第１被動ローラギア２１）は，５０Ｄ〜７０Ｄの間のショア硬度を有することが好ましい。このように，クリーニングローラギア（第２被動ローラギア４１）も低い硬度の材質で形成することにより，ギアのピッチエラーによる第１被動ローラ２０と第２被動ローラ４０と間の軸間距離の変化による衝撃を抑制することができ，発生する衝撃を吸収することができるため，ローラの損傷防止は勿論，ローラの本来の機能を正常に行うことできるようになる。
【００３３】
一方，本実施形態においては，感光ドラム１０に被動回転される帯電ローラ（第１被動ローラ２０）の帯電ローラギア（第１被動ローラギア２１）と，帯電ローラ（第１被動ローラ２０）に被動回転されるクリーニングローラ（第２被動ローラ４０）の第２被動ローラギア４１が，上述のように軟性の硬度を有する材質で形成された点を例として説明したが，これは例示的なものに過ぎない。すなわち，感光ドラム１０に接触されて被動回転されるが，一定した回転比を有して回転される所定のローラに同軸に設けられる被動ギアは，同一の材質で構成されて同一の効果を期待することができる。
【００３４】
以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は，ローラ駆動装置およびレーザー画像形成装置，複写機，スキャナ，ファクシミリ，複合機等を含む画像形成装置に適用可能であり，特に，電子写真方式の画像形成装置用のローラ駆動装置および画像形成装置に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１の実施形態による電子写真方式の画像形成装置用のローラ駆動装置の構成を説明するための概略図である。
【図２】本発明の第１の実施形態による電子写真方式の画像形成装置用のローラ駆動装置の駆動時に発生する衝撃量を従来の比較例と比較して示したグラフ図である。
【図３】本発明の第２の実施形態による電子写真方式の画像形成装置用のローラ駆動装置の構成を説明するための概略図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０      感光ドラム
１１      ドラムギア
２０      第１被動ローラ
２１      第１被動ローラギア
３１      レーザースキャニングユニット
３２      現像部
３３      現像ローラ
３５      転写部材
４０      第２被動ローラ
４１      第２被動ローラギア
【図１】
2005010750.tif 000003
【図２】
2005010750.tif 000004
【図３】
2005010750.tif 000005