(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体に固定された像担持体駆動ギヤと駆動元ギヤの噛み合いにより像担持体へ駆動が伝達される画像形成装置において、
前記像担持体駆動ギヤの径が前記駆動元ギヤの径よりも大径であるとともに、当該像担持体駆動ギヤのギヤウェッブには前記駆動元ギヤの回転速度変動を打ち消すことにより像担持体の回転速度変動を低減する穴が設けられており、
該穴は前記像担持体駆動ギヤと前記駆動元ギヤのギヤ比と同数設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
像担持体に固定された像担持体駆動ギヤと駆動元ギヤの噛み合いにより像担持体へ駆動が伝達される画像形成装置において、
前記像担持体駆動ギヤの径が前記駆動元ギヤの径よりも大径であるとともに、当該像担持体駆動ギヤのギヤウェッブには前記駆動元ギヤの回転速度変動を打ち消すことにより像担持体の回転速度変動を低減するリブが設けられており、
該リブは前記像担持体駆動ギヤと前記駆動元ギヤのギヤ比と同数設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１に記載の画像形成装置において、前記像担持体駆動ギヤと駆動元ギヤが樹脂の成形品であり、前記穴が前記ギヤ比に同数のゲート数に設定した金型で成形することによって形成された窪み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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特にカラー複写機、カラープリンタ等の画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、複写機、プリンタ等の画像形成装置はフルカラーが主流となっている。また、フルカラー画像を得る画像形成方式において、画像形成時間が短いタンデム方式を採用したものが多く出現している。このタンデム方式の装置では、マゼンタ、イエロー、シアン、ブラックの作像部で形成したトナー像を順次記録媒体もしくは中間転写体に重ね転写して得るため、フルカラー画像を短時間で得られるものである。
【０００３】
ところで、上記した画像形成装置の多くは像担持体として感光体ドラムを使用し、その駆動がギヤを介して行っている。このとき使用されるギヤは、樹脂の成形ギヤであり、ギヤ自身には成形によるバラツキや金型の誤差で必ず全ピッチ噛み合い誤差が生じてしまう。さらに、感光体ドラムに固定されるドラム駆動ギヤ従動と見た場合、それと噛み合う駆動元ギヤにも全ピッチ噛み合い誤差が生じている。このような誤差を含んでいるギヤ同士の噛み合いは、駆動元ギヤの回転ムラとドラム駆動ギヤの回転ムラが感光体ドラムの速度ムラとして影響してしまう。
【０００４】
かかる感光体ドラムの速度ムラは、さほど大きなものでなく、したがって単色の画像形成装置では画像品質上の大きな問題に至っていない。
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記したタンデム方式の画像形成装置では４色の画像を重ね転写するため、上記した速度ムラによる色のずれが生じてしまうと、僅かなずれでも人の目で敏感に感知してしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記した従来の問題に鑑み、ギヤによる駆動伝達で発生する像担持体の速度ムラを抑えて良好な画像品質の画像形成装置を提供することを課題としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、像担持体に固定された像担持体駆動ギヤと駆動元ギヤの噛み合いにより像担持体へ駆動が伝達される画像形成装置において、前記像担持体駆動ギヤの径が前記駆動元ギヤの径よりも大径であるとともに、当該像担持体駆動ギヤのギヤウェッブには前記駆動元ギヤの回転速度変動を打ち消すことにより像担持体の回転速度変動を低減する穴が設けられており、該穴は前記像担持体駆動ギヤと前記駆動元ギヤのギヤ比と同数設けられていることを特徴とする画像形成装置を提案する。
【０００８】
また、上記課題を解決するため、本発明は、像担持体に固定された像担持体駆動ギヤと駆動元ギヤの噛み合いにより像担持体へ駆動が伝達される画像形成装置において、前記像担持体駆動ギヤの径が前記駆動元ギヤの径よりも大径であるとともに、当該像担持体駆動ギヤのギヤウェッブには前記駆動元ギヤの回転速度変動を打ち消すことにより像担持体の回転速度変動を低減するリブが設けられており、該リブは前記像担持体駆動ギヤと前記駆動元ギヤのギヤ比と同数設けられていることを特徴とする画像形成装置を提案する。
【００１０】
なお、本発明は、前記像担持体駆動ギヤと駆動元ギヤが樹脂の成形品であり、前記穴が前記ギヤ比に同数のゲート数に設定した金型で成形することによって形成された窪みであると、効果的である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に従って説明する。
図１は、本発明に係る画像形成装置としてのカラーレーザプリンタを示す概略図である。
【００１２】
図１において、カラーレーザプリンタは装置本体１の下部に給紙部２が配置され、その上方に作像部３を配置した構成となっている。作像部３には、給紙側を下で、排紙側を上となるように傾斜して配置された転写ベルト装置が設けられている。転写ベルト装置は、複数のローラ１１、本例では４個のローラ１１に巻き掛けられたエンドレスの転写ベルト１２を有し、その１つのローラ１１が図示していない駆動源に駆動されることにより、転写ベルト１２は矢印に示す反時計方向に回転される。この転写ベルト１２の上部走行辺には、下から順にマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、黒（Ｂｋ）用の４つの作像ユニット４Ｍ，４Ｃ，４Ｙ，４Ｂｋが並列配置されている。
【００１３】
各作像ユニット４Ｍ，４Ｃ，４Ｙ，４Ｂｋは、像担持体としての感光体ドラム５が設けられ、該感光体ドラム５は後述する駆動装置によって時計方向へ回転駆動される。感光体ドラム５の回りには、帯電手段としての帯電ロール６、光書込み装置８によってレーザ光による書込みが行われる光書込み部、現像手段として現像装置１０、クリーニング手段としてクリーニング装置９が設けられている。現像装置１０は、トナーとキャリアからなる２成分現像装置であって、消費されたトナー量に応じた図示していないトナー補給装置によりトナーが補給される。
【００１４】
次に、図１に示すカラープリンタのフルカラープリントを行う作像動作について説明する。
各作像ユニットは、帯電ロール６によって帯電された感光体ドラム５には、図示していないＬＤ（レーザダイオード）を駆動してレーザ光をポリゴンミラー８ａに照射し、シリンダーレンズ等を介して反射光を感光体ドラム５上に導く光書込み装置８により、各色のトナーで現像する光像の光書込みが行われる。この書込みにより感光体ドラム５上にはパソコン等のホストマシーンより送られた画像データに基づいた静電潜像が形成され、該潜像は現像装置１０によってトナーの可視像となる。
【００１５】
一方、給紙部２からは転写材として指定された用紙が給紙され、給紙された用紙は転写ベルト１２の搬送方向上流側に設けられたレジストローラ１３に一旦突き当てられた後、上記可視像に同期するようにして転写ベルト１２上に給送され、該ベルトの走行により感光体ドラム５に対向する転写位置に到る。この転写位置では、転写ベルト１２の裏面側に配置された転写ロール１４の作用により最初にマゼンタトナーの可視像が用紙に転写される。
【００１６】
上記と同様にして、他の作像ユニット４Ｃ，４Ｙ，４Ｂｋにおいてもそれぞれの感光体ドラム５の表面に各トナーによる可視像が形成され、これら可視像は転写ベルト１２によって搬送される用紙が各転写位置に到来するごとに重ね転写される。したがって、本カラープリンタはタンデムタイプの利点であるフルカラーの画像が短時間で用紙に重ね転写される。転写後の用紙は、転写ベルト１２から分離されて、定着装置１５により定着される。定着を終えた用紙は、通常、そのまま機外に排紙されるか、このとき用紙は反転されて装置本体１の上面に設けられた排紙トレイ１６に裏面排紙される。
【００１７】
次に、図２を用いて本発明の駆動装置について説明する。
図２において、本実施形態の感光体ドラム駆動装置は３個のカラードラムを駆動するカラードラム用モータ２０と、黒ドラム用モータ３０とを具備している。各感光体ドラム５には、同軸上に像担持体駆動ギヤとしてのドラム駆動ギヤ４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｙ，４０Ｂｋが固定されている。カラードラム用モータ２０は、その駆動軸に出力ギヤ２１が固定され、この出力ギヤ２１はドラム駆動ギヤ４０Ｍ，４０Ｃと噛み合っている。そして、ドラム駆動ギヤ４０Ｃは中間ギヤ２２を介してドラム駆動ギヤ４０Ｙと噛み合い、これにてカラードラム用モータ２０によってカラードラム４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｙが回転駆動される。また、黒ドラム用モータ３０はその駆動軸に固定された出力ギヤ３１がドラム駆動ギヤ４０Ｂｋと噛み合っている。
【００１８】
このように駆動される感光体ドラム５は、ギヤの噛み合いによって駆動されるため、噛み合い誤差により駆動される感光体ドラム５に回転ムラが生ずる。これを図３の例で説明すると、図３ではドラム駆動ギヤ４０が駆動元ギヤ４１より大径で、ドラム駆動ギヤ４０と駆動元ギヤ４１とのギヤ比が４：1の関係にある。このドラム駆動ギヤ４０と駆動元ギヤ４１は、それぞれ周期性を持ったギヤ噛み合い誤差を有し、図４は縦軸に速度変位量、横軸にドラムギヤ回転角を取った速度ムラを示すグラフである。図４のグラフにおいて、ドラム駆動ギヤ４０の1回転あたりに生ずる噛み合い誤差は符号Ａで示す周期であり、これに対し駆動元ギヤ４１の噛み合い誤差はドラム駆動ギヤ４０の１回転に４回転するため、図４のＢで示すように４周期分現れる。この２つギヤによる噛み合い誤差は、実際の感光体ドラム５に乗ってしまい、感光体ドラム５に図４のＣで示す回転ムラが生じてしまう。
【００１９】
そこで、本発明の図５に示す例では、ドラム駆動ギヤ４０のウェッブ４２の面に形成した等間隔の４個の穴４３によりなり、穴４３はギヤ比と同数形成している。このように構成することで、ドラム駆動ギヤ４０の噛み合い誤差が図６のＡ´のように形成される。そして、駆動元ギヤ４１の噛み合い誤差の位相を、図６のＢ´のように変位させ、ドラム駆動ギヤ４０と駆動元ギヤ４１の噛み合い誤差が互いに打ち消し合う位置に組み付けることにより、感光体ドラム５の回転ムラが図６のＣ´に示すように大幅に小さくすることができる。すなわち、感光体ドラム５の回転ムラは図４に示すように、速度変位量がほぼ−２≦Ｃ≦２の範囲であったが、本発明では図６に示すように、速度変位量がほぼ−１≦Ｃ´≦１の範囲に収まった。
【００２０】
図７は、本発明の他の実施形態であり、本例ではドラム駆動ギヤ４０のウェッブ４２の面に４本の放射方向に延びるリム４５を形成している。このリム４５も、上記穴４３と同様に等間隔、すなわち９０度間隔に形成している。このようにドラム駆動ギヤ４０にギヤ比と同数のリブ４５を形成して構成することもできる。しかも、ウェッブ４２に設けたリム４５はギヤの強度を増し、より安定して感光体を回転駆動することができるという副的な効果が得られる。なお、図５及び図７において、符号４４は穴４３もしくはリブ４５の影響によるギヤピッチ円変形曲線を示している。
【００２１】
また、ドラムギヤ比と同数の回転速度変動を低減する手段を形成する方法としては、上記実施形態で説明した穴４３は窪みであってもよく、さらにはドラム駆動ギヤ４０が樹脂の成形品である場合、その金型のゲートはウェッブに設けており、このゲートをギヤ比と同数として等間隔に設置する。このように構成された金型で作られたドラム駆動ギヤ４０も該ギヤにギヤ比と同数の回転速度変動を低減する手段を形成することができる。
【００２３】
【発明の効果】
請求項１及び２の構成によれば、像担持体の噛み合い誤差による回転ムラが抑えることができ、カラー画像形成装置では色ずれの抑えた高画質の画像形成装置を提供することができる。
【００２６】
請求項３の構成によれば、請求項１の効果に加えて、像担持体の回転ムラを簡単な構成で低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置としてのカラーレーザプリンタを示す全体概略図である。
【図２】図１のカラーレーザプリンタの感光体駆動部を示す説明図である。
【図３】ドラム駆動ギヤと駆動元ギヤの噛み合いを示す説明図である。
【図４】図３のギヤにおける噛み合い誤差による速度ムラの周期を示すグラフである。
【図５】ドラム駆動ギヤの一実施形態を示す説明図である。
【図６】本発明のギヤにおける噛み合い誤差による速度ムラの周期を示すグラフである。
【図７】ドラム駆動ギヤの他の実施形態を示す説明図である。
【符号の説明】
５  感光体ドラム
４０  ドラム駆動ギヤ
４１  駆動元ギヤ
４２  ギヤウェッブ
４３  穴
４５  リム
【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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