JP2021032281A - 駆動装置及び画像形成装置、並びに駆動装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ピニオンギアの取り付け位置精度が低下することを抑制した駆動装置などを提供する。【解決手段】 回転軸を有するモータと、当接部を有する、回転軸に設けられた駆動伝達部材と、当接部と当接する被当接部を有し、モータの回転軸が駆動させられ、駆動伝達部材が回転軸とともに第１の方向に回転したとき、回転軸を中心として回転する駆動出力部材と、を備えた駆動装置であって、駆動伝達部材は、さらに係合部を有し、駆動出力部材は、駆動伝達部材に対して第１回転方向と反対の第２回転方向に駆動出力部材が回転したとき、係合部と係合する被係合部を有し、駆動伝達部材が第１の方向及び第２の方向、いずれに回転した場合であっても駆動出力部材へ駆動伝達可能であることを特徴とする。【選択図】 図６

Description

本発明は、電子写真画像形成装置等に用いられる駆動源であるモータを含む駆動装置に関するものである。

複写機、プリンタ等の画像形成装置には、感光ドラム、定着ローラ、給紙ローラ等を回転駆動させるためのモータが設けられている。このモータの回転軸に取り付けられている駆動出力部材であるピニオンギアが回転することにより、ピニオンギアと噛み合う被駆動部材であるギアが駆動される駆動装置が用いられる。また、駆動装置は、印刷される画像の高画質化のために、感光ドラム等の画像形成部を精度良く回転駆動することが求められている。そのため、駆動出力部材であるピニオンギア等のギア精度を維持する必要がある。

このような状況下で、駆動装置の駆動出力部材であるピニオンギアにヘリカルギアを用いる場合がある。このとき、ピニオンギアは被駆動部材である被駆動ギアと噛み合うときに駆動の反力として、回転軸のスラスト方向に力を受ける。ピニオンギアにかかるスラスト力の方向が、モータの回転軸からピニオンギアが抜ける方向になる場合もある。この場合、ピニオンギアが回転軸から抜けないように固定する必要がある。

従来、駆動出力部材であるピニオンギアのギア精度を確保し、ギアを回転軸に固定する方法は、特許文献１に記載されているような技術がある。ピニオンギアのスラスト方向において、ギアの歯のない被歯切り領域で圧入し、ギアの歯がある歯切り領域で圧入しない構成にすることで、十分な圧入強度を確保しつつ、ギア精度が確保されることが開示されている。

特開２０１３−１５５７７９号公報

しかし、特許文献１では、ピニオンギアを回転軸に対して確実に固定するため、駆動出力部材であるピニオンギアを回転軸に対し圧入している。ピニオンギアを回転軸に対して確実に固定するためには、ピニオンギアを回転軸に圧入するため、大きな力を要していた。この結果、ピニオンギアを回転軸に圧入する際に、ピニオンギアが変形し、ピニオンギアの取り付け位置精度が低下する恐れがあった。ひいてはこの駆動装置を用いた画像形成装置にあっては、ピニオンギアがモータの回転軸の回転中心に対して偏芯し、被回転体の回転精度が低下し、画質を低下させる恐れがあった。

そこで、本発明に係る駆動装置は、回転軸を有するモータと、当接部を有する、回転軸に設けられた駆動伝達部材と、当接部と当接する被当接部を有し、モータの回転軸が駆動させられ、駆動伝達部材が回転軸とともに第１の方向に回転したとき、回転軸を中心として回転する駆動出力部材と、を備え、駆動伝達部材は、さらに係合部を有し、駆動出力部材は、駆動伝達部材に対して第１回転方向と反対の第２回転方向に駆動出力部材が回転したとき、係合部と係合する被係合部を有し、駆動伝達部材が第１の方向及び第２の方向、いずれに回転した場合であっても駆動出力部材へ駆動伝達可能であることを特徴とする。

また、本発明に係る駆動装置の製造方法は、回転軸を有するモータと、当接部を有する、回転軸に設けられた駆動伝達部材と、当接部と当接する被当接部を有し、モータの回転軸が駆動させられ、駆動伝達部材が回転軸とともに第１の方向に回転したとき、回転軸を中心として回転する駆動出力部材と、を備えた駆動装置の製造方法に関するものであって、駆動伝達部材に設けられた係合部を駆動出力部材に設けられた被係合部に係合させ、当接部に被当接部が当接した状態で駆動伝達部材を駆動出力部材に組み付ける第１の工程と、第１の工程の後、回転軸に駆動伝達部材を組み付ける第２の工程と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、ピニオンギアの取り付け位置精度が低下することを抑制した駆動装置などを提供することができる。

実施例１に係る画像形成装置の概略図 実施例１に係る駆動装置の概略図 実施例１に係るモータの断面図 実施例１に係る駆動装置のピニオンギア付近の概略図 実施例１に係るピニオンギアと駆動伝達部材の概略図 実施例１に係るピニオンギアと駆動伝達部材の単組状態 実施例１に係るピニオンギアに対して駆動伝達部材を組み付けている状態の概略図 実施例１に係る駆動伝達部材に圧入リブを設けた構成でのピニオンギアと駆動伝達部材の概略図 実施例１に係る駆動伝達部材に圧入リブを設けた構成でのピニオンギアに対して駆動伝達部材を組み付けている状態の概略図 実施例２に係るピニオンギアに対して駆動伝達部材を組み付けた状態の概略図 実施例３に係るピニオンギアと駆動伝達部材の概略図 実施例３に係るピニオンギアと駆動伝達部材の断面図 実施例３に係るピニオンギアに凸部を設けた構成でのピニオンギアと駆動伝達部材の断面図 実施例４に係るモータの単組状態の概略図 実施例４に係るピニオンギアと駆動伝達部材の概略図 実施例４に係るピニオンギアの歯底円よりもフランジ外周を小さくした構成でのモータの単組状態の概略図

以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を、実施例に基づいて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。

本実施例に係る駆動装置の概略について、画像形成装置、特に電子写真式のレーザービームプリンターを例示して説明する。

（画像形成装置）
まず、駆動装置の説明の前に、レーザービームプリンターについて図１で説明をする。図１は、レーザービームプリンターである画像形成装置Ｓ全体の構成を示す断面図を示す。

電子写真方式を用いた画像形成部における画像形成プロセスは、例えば次のように行われる。まず、帯電手段により感光ドラム３４の表面を一様に所定の極性に帯電させた後、記録材に形成される画像の画像データに基づいて、レーザなどの露光手段３５によって感光ドラム３４上に潜像を形成する。

この潜像は、現像手段３３によって感光ドラム３４上に形成された潜像に対して、トナーが付着し、トナー像として現像して顕像化される。この状態では、感光ドラム３４は、トナー像を担持した状態である。

感光ドラム３４上に形成されたトナー像は、転写ローラ３７と感光ドラム３４とで形成される転写ニップまで搬送される。一方で、画像形成装置内に収納された記録材が、転写ニップまで搬送される。転写ニップにおいて、トナーの正規帯電極性とは逆極性の高電圧を印加し、記録材に対し、感光ドラム３４上のトナー像が転写される。

最後に、トナー像が転写された記録材は、定着装置３８まで搬送され、加熱及び加圧することで、記録材にトナー像が定着される。以上のプロセスにより、記録材に画像が形成される。

画像形成部は、記録材に画像を形成するための部であり、少なくとも感光ドラム３４、帯電手段、現像手段３３、転写手段を有する。

トナー像転写後の感光ドラムには、極性の異なるトナーなどの付着物がわずかに残るため、転写ニップを通過した後の感光ドラムの表面はクリーニング手段３９などにより付着物が除去される。その後、次の画像形成に備えて待機する。

なお、本実施例の画像形成装置Ｓは、上記の感光ドラム３４と帯電手段と現像手段３３とクリーニング手段３９と、取手３６を一体化してプロセスカートリッジとしている。そしてこのプロセスカートリッジは、画像形成装置の筐体を含む装置本体に対し着脱可能に装着されている。なお、カートリッジとして一体化する構成は、上記のプロセスカートリッジに限られない。例えば、感光ドラムであるドラムとクリーニング手段とを一体化したドラムカートリッジ、現像ローラ等の現像手段と現像剤収容部とを一体化した現像カートリッジ、現像剤収容部を単独で着脱可能にしたトナーカートリッジなども挙げられる。

（駆動装置）
図２は実施例１に係る駆動装置の概略図である。

駆動装置１は、モータ１０と、モータ１０の回転軸に設けられている駆動出力部材であるピニオンギア１２と、を有している。駆動出力部材であるピニオンギア１２は、被駆動部材である被駆動ギア２を駆動する。図２においては、駆動出力ギア３のギア列が駆動される例を示している。駆動出力部材であるピニオンギア１２は、モータ１０の回転軸に設けられている。被駆動部材である被駆動ギア２は、駆動出力部材であるピニオンギア１２と噛み合い、モータの回転軸の回転運動がピニオンギア１２を介して伝達される。被駆動部材である被駆動ギア２は、回転軸２ａに対し回転可能に回転軸に設けられている。プロセスカートリッジを駆動する駆動出力ギア３は、減速ギア６を介して被駆動ギア２と噛み合い、駆動対象のプロセスカートリッジに取り付けられた感光ドラム３４に一体的に取り付けられたギアである。つまり、感光ドラム３４のシャフトに駆動出力ギア３が固定されている。

モータ１０が駆動されると、モータの回転軸１１及びピニオンギア１２が回転し、その回転力（トルク）は被駆動ギア２、減速ギア６、駆動出力ギア３を介して感光ドラム３４に伝達され、感光ドラム３４が回転駆動される。

本実施例では、駆動出力部材であるピニオンギア１２と、被駆動部材である被駆動ギア２はヘリカルギアである。また、被駆動ギア２と噛み合う減速ギア６の大ギアもヘリカルギアとなる。ピニオンギア１２はギアがねじれているため、ピニオンギア１２と被駆動ギア２が噛み合う時の駆動反力により、回転軸１１のスラスト（軸線）方向に力を受ける。ピニオンギア１２の回転方向は、図２に示す方向で、図２のＡ方向は、ピニオンギア１２が回転軸１１から抜ける方向となっている。また、駆動出力部材であるピニオンギア１２のねじれ方向は左で、回転方向はモータ１０をピニオンギア１２側から見て、時計回りに設定する（図２）。

次に、駆動装置の構成について図３、図４、図５を用いて説明する。

図３は、実施例１に係るモータの断面図である。図４は、実施例１に係る駆動装置のピニオンギア付近の概略図である。図５は、実施例１に係る駆動装置の各要素の単部品の斜視図である。

（モータの構成）
図３に示すように、モータ１０は、ケース１３、マグネット１４、ロータ１５、回転軸１１、第１の軸受１６、第２の軸受１７、ブラシ１８等を有したＤＣブラシモータである。回転軸１１の外径はＤＣブラシモータのサイズにより変化するが、画像形成装置に使用するものは外径３ｍｍ程度のものが多い。

ケース１３は、モータ１０の外周部分を覆うように金属材料により形成された中空筒状のケースである。なおケース１３は、ケース本体（ステータ）１３ａと蓋（ブラケット）１３ｂとに分かれている。マグネット１４は、ケース本体１３ａの内周面に取り付けられた永久磁石である。ロータ１５は、鉄芯と巻線と整流子１９とを有した回転子である。回転軸１１は、モータ駆動力を出力する回転軸であり、ロータ１５は回転軸１１に取り付けられ、一体となって回転する。

第１の軸受１６は、ケース本体１３ａに取り付けられ、回転軸１１のピニオンギア１２を有している側を回転可能に支持している。第２の軸受１７は、蓋１３ｂに取り付けられ、ロータ１５を挟んで第１の軸受１６と反対側において回転軸１１を回転可能に支持している。第１の軸受１６、第２の軸受１７は共に焼結軸受であり、潤滑油が含浸されている。ブラシ１８は、蓋１３ｂに取り付けられ、整流子１９と接触し、ロータ１５に電力を供給する。またロータ１５は、第１の軸受１６、第２の軸受１７の間に、スラスト方向にガタを持って設置されている。

ここでモータ１０の駆動時に、整流子１９と第２の軸受１７が接触すると、第２の軸受１７に含浸されているオイルが染み出して、整流子１９に入り込む。このとき、ブラシ１８と整流子１９の動作不良が発生する場合がある。この問題の対策の一つとして、駆動時にピニオンギア１２、回転軸１１がスラスト方向Ａに力を受けるようにする。これにより図３に示すように、ロータ１５は第１の軸受１６と接触し、整流子１９と第２の軸受１７の間には隙間を持たせることができる。その結果、整流子にオイルが入り込むことがなくなり、動作不良の懸念がなくなる。

（ピニオンギア・駆動伝達部材の構成）
次に、駆動出力部材であるピニオンギア１２及び駆動伝達部材２０の構成について説明する。

図４（ａ）に示すように、モータ１０の回転軸１１には駆動伝達部材２０がケース１３とピニオンギア１２の間に設けられている。つまり、駆動出力部材であるピニオンギア１２が回転軸１１から抜ける方向において、上流側から下流側に向かってケース１３、駆動伝達部材２０、ピニオンギア１２の順番に配置されている。駆動伝達部材２０は、モータ１０の回転軸１１の回転運動を駆動出力部材であるピニオンギア１２を駆動する力を伝達する役割を持っている。図５（ａ）に示すように、駆動伝達部材２０は、当接面（当接部）２０ａ、穴２０ｂ、外周部（係合面）２０ｃ、嵌合部２０ｄ、突き当て面２０ｅ、呼び込み面２０ｇが設けられている。当接面２０ａは、ピニオンギア１２に駆動を伝達するため、穴２０ｂ中心の円周方向略等間隔に２ヶ所設けられている。穴２０ｂはモータ１０の回転軸１１と嵌合する貫通穴であり、外周部２０ｄは穴２０ｂの周囲を取り囲む部分である。嵌合部２０ｃは、２ヶ所設けられた、ピニオンギア１２に対する移動を規制するための部分である。突き当て面２０ｅは、ピニオンギア１２とスラスト方向に突き当たる部分である。

図５（ｂ）に示すように、ピニオンギア１２は、回転軸１１と嵌合する穴１２ｄと、ギアが形成されているギア部１２ａと、駆動伝達部１２ｂを備えている。駆動伝達部１２ｂには、被当接面（被当接部）１２ｃ、圧入リブ（被係合部）１２ｆ、被突き当て面１２ｈ、嵌合部１２ｇ、が設けられている。被当接面１２ｃは駆動伝達部材２０の当接面２０ａと係合する被当接面１２ｃであり、圧入リブ１２ｆは回転軸に対して対称となるように２ヶ所設けられた、駆動伝達部材２０の移動を規制するための部分である。被突き当て面１２ｈは、駆動伝達部材２０の突き当て面２０ｅとスラスト方向に突き当たる（当接する）部分であり、嵌合部１２ｇは外周部２０ｄの周囲を囲う部分である。

駆動伝達部材２０は、金属部品であり、例えば、鉄の焼結や、真鍮の切削加工で形成される。一方、ピニオンギア１２は、樹脂成型品であり、ギアに一般的に用いられているＰＯＭ（ポリアセタール）で成形されている。なおピニオンギア１２の駆動伝達部１２ｂを樹脂成形で形成する場合で、図５（ｂ）の上下方向を金型のキャビティ・コアの抜き方向とすると、被当接面１２ｃは抜き方向に対し、アンダーカットとなる。そこで、被当接面１２ｃを含む凹部１２ｆを形成する際に、回転駒を用いてアンダーカットの形状を作成する。もしくはスライド駒でスライド駒をスライドさせて被当接面１２ｃを作成してもよい。

駆動伝達部材２０の穴２０ｂの内径寸法は、モータ１０の回転軸１１の直径に対して、小さくなっている。そのため、駆動伝達部材２０はモータ１０の回転軸１１に対して、圧入の関係となっている。これにより、回転軸１１と駆動伝達部材２０の間において、摩擦力により滑ることない構成とされ、回転軸１１から伝達された回転力をピニオンギア１２に確実に伝達できるように構成されている。

このように駆動伝達部材２０を介してピニオンギア１２に回転軸１１の回転運動を伝達する構成をとっているため、ピニオンギア１２は回転軸１１に対し、圧入する必要がない。つまり、モータの回転軸１１から直接回転運動をピニオンギア１２に伝える必要がない。そのため、ピニオンギア１２に使用する材質には、圧入強度等の制約が不要となり、材質の自由度が上がる。そこで、樹脂材料を使用することも可能となる。しかしながらピニオンギア１２の材料として、ギアで一般に使用されているＰＯＭ（ポリアセタール）を使用すると、金属製のピニオンギア１２と比較して、被駆動ギア２との噛み合い伝達誤差を抑えることができ、また駆動音を下げることも可能となる。このため、本実施例ではＰＯＭからなるピニオンギア１２を用いた。

しかしながら本実施例では、ピニオンギア１２の穴１２ｄの内径寸法は、回転軸１１の外径寸法と同じかわずかに小さく設定している。つまり、ピニオンギア１２は、駆動伝達部材２０に回転軸１１を圧入する力に比べて弱い力で回転軸１１を挿入・圧入できる構成としている。ピニオンギア１２や回転軸１１の変形を抑制しつつ、ピニオンギア１２の回転軸１１に対する取り付け位置精度を確保するためには、穴１２ｄの内径と回転軸１１の外径の径差はできる限り小さい方が良いためである。穴１２ｄに挿入された回転軸１１のがたつきをなくすことで、ピニオンギアを圧入する際に生じるピニオンギアの取り付け位置精度が悪化し、具体的には回転軸１１の回転中心に対して偏芯した状態となることを防止している。

なお駆動伝達部材２０を介さず、ピニオンギア１２を圧入するだけで、駆動を伝達する構成も考えられる。この場合、空転を防止するために、径差を確保する必要があり、ピニオンギア１２を回転軸１１に圧入する力が大きくなってしまい、ピニオンギアが変形し、回転軸１１の回転中心に対して偏芯した状態となってしまう恐れがあった。

本実施例では、駆動伝達部材２０を用い、回転軸１１からの駆動力を受ける機能を駆動伝達部材２０が担い、確実に駆動伝達部材２０が回転軸１１から駆動力を受けることができるようにし、ピニオンギア１２の取り付け位置精度を高めることができるようにした。

本実施例に係るピニオンギア１２と駆動伝達部材２０は、図６に示すように保持可能な構成とされている。ピニオンギア１２の対向する被当接面１２ｃと被突き当て面１２ｈの間に、駆動伝達部材２０の軸線方向に延びた断面形状が楔形となった部分が進入した構成としている。具体的には、突き当て面２０ｅと被突き当て面１２ｈが接触した状態で、当接面２０ａと被当接面１２ｃが互いに接触し、係合するとき、当接面２０ａと被当接面１２ｃは平行となるようにされている。このように係合面の傾斜角を同一にすることで、接触面積を増やし係合面の変形量を小さくすることが可能となる。

なお前述したように、本実施例のピニオンギア１２はヘリカルギアである。そこで、ヘリカルギア（ピニオンギア１２）のねじれ方向と駆動伝達部材２０の当接面２０ａとの傾斜する方向は、回転軸１１の一方から他方へ向かうにつれて、ともに回転軸１１に対して一方側に向かうように離れる方向としている。本実施例では、ピニオンギアの被当接面１２ｃと駆動伝達部材２０の当接面２０ａとの傾斜する方向は、ピニオンギア１２のねじれ方向と同じ方向に設定している。これにより当接面２０ａ、被当接面１２ｃの傾斜角は係合面によるスラスト力を、ヘリカルギアであるピニオンギア１２のねじれ角によるスラスト力よりも大きくすることで、ピニオンギア１２を回転軸１１から抜けることなく保持することができる。例えば、ピニオンギア１２のねじれ角を２０°としたとき、当接面２０ａ、被当接面１２ｃの傾斜角を４５°とすればよい。

なお上述の通り本実施例では、当接面２０ａと被当接面１２ｃの傾斜角を同一としたが、当接面２０ａ、被当接面１２ｃの傾斜角は係合面によるスラスト力を、ピニオンギア１２のねじれ角によるスラスト力よりも大きくすることができれば、異なる角度でも良い。係合面によるスラスト力には被当接面１２ｃの傾斜角に依存するために、当接面２０ａの傾斜角は任意でも機能する。

さらに本実施例では、突き当て面２０ｅと被突き当て面１２ｈが接触した状態で、当接面２０ａと被当接面１２ｃが互いに接触し、係合した状態を維持できるように構成される。具体的には、ピニオンギア１２に嵌合部１２ｇと圧入リブ１２ｆを２ヶ所ずつ回転軸に対して対称となる位置に備える。一方、駆動伝達部材２０は、嵌合部２０ｄと外周部２０ｃ（係合部）を２ヶ所ずつ回転軸に対して対称となる位置に備える。本実施例では、駆動伝達部材２０の２ヶ所の外周部２０ｃをピニオンギア１２の２ヶ所に設けられた突起からなる圧入リブ（被係合部）１２ｆで挟み込んだ構成とする。このようにして、突き当て面２０ｅと被突き当て面１２ｈが接触しつつ、当接面２０ａと被当接面１２ｃが互いに接触した状態を維持できるようにしている。つまりピニオンギア１２は、駆動伝達部材２０が回転軸１１とともに一方（第１の方向）へ回転したとき、当接部２０ａと被当接面１２ｃが当接する。また、駆動伝達部材２０が回転軸１１とともに他方（第２の方向）へ回転したときにあっては、外周部２０ｃと外周部２０ｃが係合する。このように駆動伝達部材２０は、いずれに回転した場合であってもピニオンギア１２へ駆動伝達可能とされている。

（駆動装置の動作）
次に、駆動装置１の動作時のピニオンギア１２周りの動作について説明する。

既に説明したように、駆動伝達部材２０は、モータ１０の回転軸１１に対し、十分な強度で圧入されている。このため、ピニオンギア１２は回転軸１１に対し、嵌合ガタがないように取り付けられているものの、回転軸１１から着脱可能とされている。回転方向においては、ピニオンギア１２と駆動伝達部材２０は、駆動伝達部材２０の当接面２０ａと、ピニオンギア１２の被当接面１２ｃとが接触し係合することにより、駆動伝達部材２０からピニオンギア１２に回転力（トルク）が伝達される。駆動伝達部材２０がモータの回転軸の回転運動で回転し、駆動伝達部材２０が駆動出力部材であるピニオンギア１２と係合することによりピニオンギアが駆動される。一方でスラスト方向においては、ピニオンギア１２と駆動伝達部材２０は、それぞれの突き当て面２０ｅ、被突き当て面１２ｈが突き当たっている。

したがって、モータ１０の回転軸１１の回転運動は、回転軸１１に対し十分な強度で圧入された駆動伝達部材２０に伝達される。つまり、モータ１０の回転軸１１が回転運動をすることにより、駆動伝達部材が駆動される。この結果、駆動伝達部材２０の当接面２０ａと駆動出力部材のピニオンギアの被当接面１２ｃとの接触点を通じて、駆動出力部材であるピニオンギア１２が駆動される。

傾斜した当接面２０ａと被当接面１２ｃとを駆動伝達部材２０とピニオンギア１２にそれぞれ設けた。これにより、駆動伝達部材２０を回転軸線方向において、ピニオンギア１２の根本側に設置しているのにもかかわらず、駆動伝達部材２０をピニオンギア１２の抜け止めとして機能させることができている。また、ピニオンギア１２の駆動伝達部材２０に対するスラスト方向位置は、突き当て面２０ｅと被突き当て面１２ｈが接触し、また、当接面２０ａと被当接面１２ｃが接触することで位置が決まる。そのため、ピニオンギア１２は駆動伝達部材２０に対し、スラスト方向にガタが発生しない。従って、駆動時にトルク変動が生じた際にも、ピニオンギア１２がスラスト方向に移動することはないため、駆動対象（感光ドラム３４）の回転方向の位置ずれを抑えることができる。

本実施例では、傾斜した当接面２０ａと被当接面１２ｃとを駆動伝達部材２０とピニオンギア１２のそれぞれに設けたが、傾斜した係合面を片方だけにし、もう片方の係合面は平行ピン等の円柱形状にしても、同様の効果が得られる。また円柱形状以外の形状もありうる。

ピニオンギア１２と駆動伝達部材２０との当接面２０ａ、被当接面１２ｃは、１箇所のみでも機能する。本実施例のように２箇所設けてもよいし、さらに３箇所以上円周方向に設けてもよい。係合面を複数設けることで、駆動伝達部材２０からピニオンギア１２へのトルク伝達がより平滑に行われ、ピニオンギア１２がよりスムーズに駆動される。また、個々の係合面にかかる負荷を分散することができるため、当接面２０ａ、被当接面１２ｃのスラスト方向高さを低くすることができ、ピニオンギア１２と駆動伝達部材２０をスラスト方向において小型化できる。

（駆動装置の製造方法）
本実施例では、モータの回転軸に組み付ける前に、ピニオンギア１２に駆動伝達部材２０を組み付ける駆動装置１の製造方法について説明を行う。図７を用いてピニオンギア１２に駆動伝達部材２０を組み付ける工程について説明する。

ピニオンギア１２の被突き当て面１２ｈに対して、駆動伝達部材２０の突き当て面２０ｅを突き当てる。このとき図７（ｂ）で示すように、圧入リブ１２ｆは駆動伝達部材２０の外周部２０ｃと接触しない位相としているため、突き当て面２０ｅに被突き当て面１２ｈを突き当てた状態とすることができる。次に、駆動伝達部材２０をピニオンギア１２に対して回転させることで、駆動伝達部材２０にピニオンギア１２を組み付ける。

ここでピニオンギア１２の２ヶ所の圧入リブ１２ｆの間隔は、駆動伝達部材２０の外周部２０ｃの外径（２ヶ所の外周部２０ｃの距離）に比べ小さくされている。ピニオンギア１２を駆動伝達部材２０に組み付けた際に圧入され、ピニオンギア１２に駆動伝達部材２０に挟み込まれるようにすることで、モータ１０に組み付ける前に駆動伝達部材２０がピニオンギア１２に固定され、保持された構成となる。

圧入リブの外周部２０ｃの外径と２ヶ所の圧入リブ１２ｆの間隔の差と圧入リブ１２ｆの回転方向における幅は、できる限り小さい方が好ましい。駆動伝達部材２０が組み付けられたピニオンギア１２に回転軸１１を圧入した後の状態では、ピニオンギア１２の穴１２ｄ、駆動伝達部材２０の穴２０ｂ、それぞれに回転軸１１が圧入された構成となり、位置が決まる。そのため、圧入リブ１２ｆを潰し変形することで、ピニオンギア１２と回転軸１１、ピニオンギア１２と駆動伝達部材２０のそれぞれの位置関係を保持することが可能な構成とすることが好ましい。

なお、圧入リブ１２ｆの位相はピニオンギア１２の被突き当て面１２ｈに対して、駆動伝達部材２０の突き当て面２０ｅを突き当てたときに、外周部２０ｃと接触しない位相に配置するのが望ましい。突き当てる際に、組立時の外力が発生するのを防止し、組立性を向上させるためである。ただし、圧入リブ１２ｆの位相は、駆動伝達部材２０の突き当て面２０ｅに対してピニオンギア１２の被突き当て面１２ｈを突き当てたときに、外周部２０ｃと接触する位相であっても、機能上は問題ないために、そのような配置でも問題ない。

駆動伝達部材２０を回転させる際には、トルクドライバー等で所定以上のトルクをかけて回転させることで、当接面２０ａと被当接面１２ｃが確実に突き当たるようにすることが望ましい。なお、本実施例ではピニオンギア１２のリブ１２ｉ、駆動伝達部材の端面２０ｆをそれぞれ目印とし、相対的な位置関係を目視確認することができるようにし、当接面２０ａと被当接面１２ｃが突き当たったことを確認することができるようにした。当接面２０ａと被当接面１２ｃが突き当たらない状態で、モータ１０の回転軸１１に対して、組み付けられ、その状態でプリント動作が開始されると、プリント中で係合面が突き当たり、画像の横スジとして画像不良が発生してしまう恐れがある。そのため、モータ１０の回転軸１１に駆動伝達部材２０が組み付けられたピニオンギア１２を取り付ける前に当接面２０ａ被当接面１２ｃが突き当たったことを確認することが望ましい。

ピニオンギア１２に対して駆動伝達部材２０を組み付け、単組状態にした後（図６の状態）、モータ１０の回転軸１１に対して、駆動伝達部材２０が組み付けられたピニオンギア１２を組み付ける。駆動伝達部材２０とピニオンギア１２をそれぞれ別々にモータ１０の回転軸１１に組み付ける場合、駆動伝達部材２０の組み付け工程とピニオンギア１２の組み付け工程、つまり２つの工程で回転軸１１を変形させるリスクが発生する。またそれぞれ別々に組み付ける場合は、駆動伝達部材２０を回転軸１１に組み付けた後、ピニオンギア１２に回転軸１１を挿入した後、回転軸１１に対してピニオンギア１２を回転させて、被当接面１２ｃと当接面２０ａを突き当てる必要がある。

この時、モータ１０の回転軸１１とピニオンギア１２をそれぞれ強い力（ピニオンギア１２の穴１２ｄの内壁面と回転軸１１との間の摩擦力に打ち勝つ力）で保持し回転させる必要があり、ピニオンギア１２、モータ１０の回転軸１１を変形させてしまう恐れがある。特に回転軸１１を直接工具で固定すると、軸振れが悪化し、モータ１０の回転ムラ等が懸念されるが、その懸念がなくなる。またピニオンギア１２の被当接面１２ｃと駆動伝達部材２０の当接面２０ａが突き当たっていることを確認することが困難であるといった問題があった。

一方、本実施例では、モータ１０の回転軸１１に駆動伝達部材２０が組み付けられたピニオンギア１２を組み付ける工程だけとすることができ、回転軸１１の変形のリスクを伴う工程を１つとし、リスクを低減させることができる。

なお本実施例では、駆動伝達部材２０に０．５ｍｍ程度、面取りされることによって形成された呼び込み面２０ｇを設けることが望ましい。これにより、回転軸１１に駆動伝達部材２０が組み付けられたピニオンギア１２を組み付ける際、駆動伝達部材２０の穴２０ｂに挿入された回転軸１１がピニオンギア１２の穴１２ｄに挿入されるように呼び込み、案内するためである。この呼び込み面２０ｇにより、駆動伝達部材２０とモータ１０の回転軸１１が芯ずれした状態で組み付けられた場合であっても際に、モータ１０の回転軸１１が変形してしまうリスクを低減することができる。

また回転軸１１からの駆動力を受ける機能を駆動伝達部材２０に担わせた構成のため、ピニオンギア１２の取り付け位置精度をより高めることができる。したがって、本実施例に係る駆動装置１を用いた画像形成装置にあっては、ピニオンギア１２がモータ１０の回転軸１１の回転中心に対して偏芯することを抑制することでより被回転体において高精度な回転精度を実現し、高画質の画像を出力可能とすることができる。

なお本実施例では、ピニオンギア１２に圧入リブ１２ｆを設けたが、駆動伝達部材２０に設けてもよい。図８（ａ）で示すように、駆動伝達部材２０の外周部にピニオンギア１２へ突出した突出部である圧入リブ（係合部）２０ｊを２ヶ所設ける。圧入リブ２０ｊの外径はピニオンギア１２のリブ内周部（被係合部）１２ｊの内径よりも大きく設定する。この場合、図８（ｂ）で示すように、ピニオンギア１２にはリブ内周凹部１２ｐを２箇所設ける。このリブ内周凹部１２ｐに圧入リブ２０ｊが収容された状態とし、駆動伝達部材２０の突き当て面２０ｅとピニオンギア１２の被突き当て面１２ｈを突き当てた状態（図９（ａ））にする。その後、駆動伝達部材２０を回転させることで、ピニオンギア１２と駆動伝達部材２０を組み付ける（図９（ｂ）の状態）。このようにすることにより圧入リブ２０ｊによって駆動伝達部材２０とピニオンギア１２を保持可能（図９（ｂ））としつつ、組立性を良化させることが可能である。

この構成ではピニオンギア１２に圧入リブを対向に２ヶ所設けたが、２ヶ所以上設けても、１ヶ所でも構わない。ただし、偶数箇所である方が、ピニオンギア１２と駆動伝達部材２０の穴の芯ずれ量をコントロールすることが容易である。

その他、本実施例では駆動伝達部材２０とピニオンギア１２を保持可能にするために、ピニオンギア１２に圧入リブ１２ｆを設け、駆動伝達部材２０とピニオンギア１２の間の摩擦力を大きくし、外れなくしているが、保持可能であれば、保持方法は任意である。その他の構成としては、ピニオンギア１２のリブ内周部１２ｊよりも駆動伝達部材２０の外周部２０ｃを大きくすることで、圧入の関係とする構成がある。

また、ＤＣブラシレスモータ、ステッピングモータ等の別の種類のモータにおいても実施可能である。加えて本実施例では画像形成装置を例示して説明を行ったが、画像形成装置に限らず、各種機械器具に本発明の駆動装置を適用してもよい。

図１０は実施例２に係るピニオンギア１２と駆動伝達部材２０の単組状態の概略図である。ここではその特徴的な部分だけを示し、その他の構成及び作用については実施例１と同一なので、その説明は省略する。

図１０に示すように、ピニオンギア１２において、駆動伝達部材２０（不図示の回転軸１１）へ突出する抜け止めリブ（係合部）１２ｋを設ける。実施例１と同様にピニオンギア１２に対して駆動伝達部材２０を組み付ける。このとき回転させて組み付ける際に、ピニオンギア１２の抜け止めリブ１２ｋを駆動伝達部材２０の外周部（被係合部）は乗り越えていく必要がある。抜け止めリブ１２ｋを駆動伝達部材２０の外周部２０ｃは乗り越えた状態では、抜け止めリブ１２によってピニオンギア１２と駆動伝達部材２０の間の摩擦力が大きくなる。この結果、ピニオンギア１２から駆動伝達部材２０が外れてしまうのを防ぎ、単体で保持可能となる。

図１１は実施例３に係るピニオンギア１２と駆動伝達部材２０の概略図である。ここではその特徴的な部分だけを示し、その他の構成及び作用については実施例１と同一なので、その説明は省略する。

図１２に示すように、ピニオンギア１２に対して、凹部１２ｍ１、駆動伝達部材２０に対して、突出部２０ｈ１を設ける。このとき、回転軸１１の軸線方向に延びた高さは、凹部１２ｍの高さＨ_１２−１が突出部２０ｈ１の高さＨ_２０−１よりもわずかに小さくする。

実施例１と同様にピニオンギア１２に対して駆動伝達部材２０を組み付ける。回転させて組み付ける際に、図１２に示したように、凹部１２ｍ１によって突出部２０ｈ１を圧入しながら、組み付ける。凹部１２ｍ１が突出部２０ｈ１に圧入され、挟みこまれることで、ピニオンギア１２と駆動伝達部材２０は保持可能な構成となる。このときの圧入量は小さくする必要がある。圧入量が大きいと、凹部１２ｍ１が突出部２０ｈ１を押し出すようになるために、係合面と被係合面が離れてしまう可能性があるからである。

本実施例では、ピニオンギア１２に対して、凹部１２ｍ１、駆動伝達部材２０に対して、突出部２０ｈ１を設けたが、保持可能であれば、駆動伝達部材２０に対して、凹部、ピニオンギア１２に対して、突出部を設けても構わない。例として図１３のような例がある。ピニオンギア１２に対して、突出部１２ｍ２、駆動伝達部材２０に対して、凹部２０ｈ２を設ける。このとき、凹部１２ｍ２の高さＨ_１２−２が突出部２０ｈ２の高さＨ_２０−２よりも、微小に小さくすることで圧入の関係とする。

図１４及び図１５は、実施例４に係るピニオンギア１２と駆動伝達部材２０の概略図である。ここではその特徴的な部分だけを示し、その他の構成及び作用については実施例１と同一なので、その説明は省略する。

図１４に示すように、実施例１〜３と異なり、ピニオンギア１２を駆動伝達部材２０とモータ１０の間に構成している。そのため、ピニオンギアの斜歯ギアのスラスト力が抜ける方向に加わった際にも、駆動伝達部材２０が抜く止めとしても機能する。駆動伝達部材２０が抜け止めとして機能するために、係合面に角度をつける必要がなくなる。そのために、アンダーカット部の形状が不必要になるために、ピニオンギアの型の構成が単純化することができる。また、係合面と被係合面が突き当たっているか否かの確認も、組立後に容易に可能であるため、より確実に係合面と被係合面を突き当てしやすい構成である。

また実施例１〜３に対してピニオンギアの歯面のスラスト位置もよりモータ１０の回転軸１１の根元側に配置することができる。そのため、モータの回転軸の振れの影響を小さくすることができるために、回転精度も向上することができる。

ピニオンギア１２と駆動伝達部材２０の保持方法は実施例１〜３と同様の構成を用いることができる。

また図１４では、ピニオンギア１２の歯底円よりも、フランジ外周１２ｎの方が大きいケースを例に示したが、図１６のように、ピニオンギア１２の歯底円よりも、フランジ外周１２ｎの方が小さくても良い。ピニオンギア１２の歯底円よりも、フランジ外周１２ｎの方が大きくすることで、モータ１０の交換性や、噛合うギアの交換性を向上させることができる。

１０ モータ
１１ 回転軸
１２ 駆動出力部材
２０ 駆動伝達部材

Claims (18)

1. 回転軸を有するモータと、
   当接部を有する、前記回転軸に設けられた駆動伝達部材と、
   被当接部を有し、前記モータの前記回転軸が駆動して前記駆動伝達部材が前記回転軸とともに第１の方向に回転したとき、前記当接部と前記被当接部が当接し、前記回転軸を中心として回転する駆動出力部材と、
   を備え、
   前記駆動伝達部材は、さらに係合部を有し、
   前記駆動出力部材は、前記係合部と係合する被係合部を有し、
   前記駆動伝達部材が前記第１の方向、及び前記第１の方向と反対の第２の方向、いずれに回転した場合であっても前記駆動出力部材へ駆動伝達可能である
   ことを特徴とする駆動装置。
2. 前記駆動伝達部材は、前記駆動出力部材と前記モータの間に配置されることを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
3. 前記駆動出力部材は、前記駆動伝達部材と前記モータの間に配置されることを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
4. 前記被係合部は、前記係合部を挟み込んでいることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の駆動装置。
5. 前記係合部は、前記被係合部と係合し、前記当接部が前記被当接部と当接した状態とすることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の駆動装置。
6. 前記係合部は、前記回転軸に対し傾斜した面であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の駆動装置。
7. 前記係合部は、前記回転軸に対し傾斜した複数の面であることを特徴とする請求項６に記載の駆動装置。
8. 前記駆動出力部材は、被駆動部材へ駆動力を伝達するヘリカルギアであり、
   前記ヘリカルギアのねじれ方向と前記面の傾斜する方向は、前記回転軸の一方から他方へ向かうにつれて、ともに前記回転軸に対して一方側に向かうように離れる方向であることを特徴とする請求項６または７に記載の駆動装置。
9. 前記駆動出力部材は、前記回転軸にがたつくことなく、取り付けられていることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の駆動装置。
10. 前記駆動出力部材は、樹脂で形成されていることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の駆動装置。
11. 前記モータは、ＤＣブラシモータであることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の駆動装置。
12. トナー像を担持する感光ドラムと、
    前記感光ドラムを駆動する請求項１から１１のいずれか１項に記載の駆動装置と、
    を有することを特徴とする画像形成装置。
13. 回転軸を有するモータと、
    当接部を有する、前記回転軸に設けられた駆動伝達部材と、
    前記当接部と当接する被当接部を有し、前記モータの前記回転軸が駆動させられ、前記駆動伝達部材が前記回転軸とともに第１の方向に回転したとき、前記回転軸を中心として回転する駆動出力部材と、
    を備えた駆動装置の製造方法であって、
    前記駆動伝達部材に設けられた係合部を前記駆動出力部材に設けられた被係合部に係合させ、前記当接部に前記被当接部が当接した状態で前記駆動伝達部材を前記駆動出力部材に組み付ける第１の工程と、
    前記第１の工程の後、前記回転軸に前記駆動伝達部材を組み付ける第２の工程と、
    を有することを特徴とする駆動装置の製造方法。
14. 前記第２の工程は、前記駆動伝達部材に前記回転軸を圧入する工程である
    ことを特徴とする請求項１３に記載の駆動装置の製造方法。
15. 前記第２の工程において、前記駆動出力部材に前記回転軸を圧入するものであって、
    前記駆動出力部材は、前記駆動伝達部材に前記回転軸を圧入する力に比べて弱い力で前記回転軸を圧入できる
    ことを特徴とする請求項１４に記載の駆動装置の製造方法。
16. 前記第１の工程は、前記駆動出力部材に対し、前記駆動伝達部材を回転させ、前記当接部に前記被当接部を当接させることを特徴とする請求項１４または１５に記載の駆動装置の製造方法。
17. 前記第１の工程において、前記駆動伝達部材を回転させることにより、前記被係合部で前記係合部が挟み込まれた構成とすることを特徴とする請求項１６に記載の駆動装置の製造方法。
18. 前記係合部と前記被係合部は、一方が突起であり、他方が凹部であり、
    前記第１の工程において、前記凹部に前記突起を収容した後、前記駆動伝達部材を回転させることにより、前記駆動伝達部材を前記駆動出力部材に組み付けることを特徴とする請求項１７に記載の駆動装置の製造方法。

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