JP4526341B2 - 回転トルク伝達機構及び歯車伝達機構の組み立て方法 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式を用いた画像形成装置において、ドラム状、ベルト状に関わらず画像形成装置の像坦持体の高精度回転駆動力伝達手段（とくに歯車を用いた減速機構）の１回転周期の偏心を低減する高精度歯車伝達機構における回転トルク伝達方式及び歯車伝達機構の組み立て方法に関するものである。

カラープリンタ等のカラー画像形成装置においては、１又は複数の感光体ドラム上に形成された異なる色のカラートナー像を一旦中間転写体上に重ね転写してから、この重ねトナー像を転写紙上に一括転写することにより、画像形成を行っている。
従来、感光体ドラム周長と中間転写体周長比が１:ｎで表せない構成において、感光体ドラムの回転ムラに起因する色ずれを良化させるために、感光体ドラム軸上に同一成型品のギヤを複数枚設け、回転方向に３６０°／（ギヤ枚数）ずつ位相をずらして取り付けることが知られている（例えば特許文献１ないし４参照）。
特許文献１には、感光体上に複数回に分けて形成された複数のトナー像を、中間転写体上に順次一次転写した後、記録媒体上に二次転写して出力画像を得るように構成された画像形成装置において、前記感光体に回転手段を与える駆動源から、前記感光体に至る駆動系列のなかで、最下流の駆動伝達手段を同一軸上に複数個設ける構成が開示されている。
特許文献２には、回転体を組み立てるとき、短時間で偏心や傾きを低減して高精度に組み立てることができるとともにメンテナンス性を向上させるために、感光体ドラムの回転軸の先端部の一定の範囲に反応硬化性の未硬化樹脂で中間層を形成する技術が開示されている。
また、特許文献２の発明では、中間層の部分に歯車の取り付け穴を嵌合させ、回転軸を一定速度で回転しながら調整手段により回転軸に対する歯車の偏心や傾きが少なくなるように、歯車の取り付け位置を調整する。歯車の取り付け位置を調整した後、中間層硬化手段から中間層に硬化エネルギを与えて中間層を硬化する。
特開２００３−３０７９７３公報 特開２００４−６０８３８公報 特開平１０−３０９８０１号公報 特開平１１−２６３００５号公報

しかしながら、前述のとおり、従来技術には、それぞれ次のような問題が含まれている。すなわち、特許文献１において、『ドラムギヤ５３は、通常ポリアセタール等のプラスティック材料を用いて射出成型により製造する。よって同一の型を用いて射出成型により成型したものであればその偏心量は一定である。』とある。
しかし、そのためには、少なくとも歯車を２枚以上要し、さらには複数の歯車が同一金型より成型された歯車でなければならないという面では、一般的に複数個取りの成型金型により１ショットで複数の歯車が成型できる金型の場合にはそれらを単一の金型より成型したものに揃えなければならないため、部品管理の煩雑性や、部品の融通性が失われるため管理コストが掛かるという第１の問題がある。
また、必ずしも複数個の歯車の歯のピッチが完全に等角度では無いので、互いにモータギヤに対して干渉するため、歯車の噛み合い負荷トルクが変動し、正確なトルク伝達が成り立つとは限らないという第２の問題がある。
さらには、歯車を複数に分割し取り付けの角度位相をずらしたとしても、分割した角度位相間では偏心量が少なくなるが潜在的には完全に取り除けるわけではなく、さらには歯車枚数を多く重ねなければならない。
図示の４枚構成を例にしても偏心量は１／４に減少する程度であり、その偏心量を取り除くためには膨大な（理屈上では無限）歯車を重ねる必要があり現実的な構成ではなく、潜在的には偏心成分が残るという第３の問題がある。

特許文献２では、上述したように、回転部品と回転軸を連結する回転体の組み立て方法であって、回転軸の回転部品を取り付ける外周面に、反応硬化性の樹脂により未硬化樹脂の中間層を形成し、中間層に回転部品の取り付け穴を嵌合させ、回転軸に対する回転部品の偏心や傾きが少なくなるように回転部品の取り付け位置を調整してから中間層を硬化している。
この場合に、未硬化樹脂の中間層を形成させると偏肉によって収縮する方向性が生じ、結果的には偏心が残ってしまうという第４の問題がある。
また、回転部品の取り付け位置を調整するとき、回転軸を一定速度で回転しながら回転軸に対する回転部品の偏心や傾きが少なくなるように調整する回転体の組立方法に関しては、回転中に回転体（歯車）の芯出しを行うことが目的であるとするならば、回転により生じる副次的な振動成分、または、把持部材の動的な振動や傾き成分が動的に影響することにより、芯出し精度を阻害する可能性があるという第５の問題がある。
特許文献２には、更に、中間層を形成する反応硬化性の樹脂は紫外線硬化樹脂であり、これに関連して段落番号０００１に『・・・中間層２３を硬化するときに、光照射後にも硬化が進行するから、光照射に対する開口面積が小さい場合にも、紫外線を短時間照射することにより中間層２３を完全に硬化することができる。・・・』と記述されている。
しかしながら、紫外線を照射して硬化させるためには、紫外線硬化方法の接着剤を紫外線ランプで照射させる必要があるが、硬化進行度合いの分布が生じると、硬化層内の内部残留応力が生じ、経時的硬化収縮が進行したり、温度サイクルが加わるときに撓みが生じたり、最悪の場合には界面剥離を生じる第６の問題がある。
さらに、特許文献３のインクジェットヘッドの取付け構造及び取付け方法には、従来の充填接着法（接着剤の塗布量体積が大きく硬化収縮により折角高精度に位置決めされた２つのワーク間の位置関係がずれてしてしまう不具合に対し、ヘッド保持部材を用いることにより高精度な位置関係を保つことができることが記載されている。

特許文献４のインクジェット記録装置及びキャリッジユニットの製造方法には、特許文献３と同様に、『中間接合部材』にて２つのワークを接合するが、そのさいの接着剤層の厚みを規制するリブ構造を設けることにより、接着剤の性能に適した塗布膜厚管理が可能となる記述がなされている。
図１０は従来の回転トルク伝達方式の一例を示す概略図である。図１１は図１０の要部のみを示す概略正面図である。図１０及び図１１において、フレーム１上には軸受２を介して感光体ドラム４のドラム軸３が貫通している。
このドラム軸３は、さらに、ドラムギヤ８を貫通して固定され、ドラム軸３の先端は軸受７を介してブラケット６に取り付けられる。フレーム１とブラケット６はスタッド５によって間隔が一定に保たれ、ドラムギヤ８の歯先円にモータピニオン１１が嵌合し、このモータピニオン１１はブラケット６にネジ９で取り付けられたモータ１０によって駆動される。
本発明の目的は、上述した実情を考慮して、歯車のピッチ円及び歯先円、或いは歯底円と回転軸中心との偏心量を極力低減し、歯車１回転周期の変動の少ない歯車伝達機構による回転トルク伝達機構を製作するための部品構成を有する回転トルク伝達方式及び歯車伝達機構の組み立て方法を提供することにある。

上記の課題を解決するために、請求項１の発明は、画像を担持して回転する回転体の回転軸に歯車を設け、該歯車を駆動する駆動系の伝達機構に駆動源からの歯車伝達機構により回転トルクを伝達する回転トルク伝達機構において、前記回転軸外周部の前記歯車の取り付け位置を含む軸方向の範囲にスリーブを配設し、前記歯車が、前記スリーブと互いに接触干渉しないための間隙を前記歯車と前記スリーブとの間に設けた状態で、前記回転軸に組み付けられるとともに、前記歯車と前記スリーブとが、前記歯車及び前記スリーブに面接触可能な構造体を介して接続される構成を有し、前記構造体は、前記歯車に接する面と前記スリーブに接する面とが互いに直角で、且つ前記回転軸と、前記構造体の前記歯車に接する面とが互いに直角である回転トルク伝達機構を特徴とする。
また、請求項２の発明は、画像を担持して回転する回転体の回転軸に歯車を設け、該歯車を駆動する駆動系の伝達機構に駆動源からの歯車伝達機構により回転トルクを伝達する回転トルク伝達機構において、前記回転軸外周部の前記歯車の取り付け位置を含む範囲に、前記歯車の径方向に突出して前記歯車の軸穴に勘合するフランジ部を有するスリーブを配設し、前記歯車が、前記フランジ部と互いに接触干渉しないための間隙を前記歯車と前記スリーブとの間に設けた状態で前記回転軸に組み付けられるとともに、前記歯車と前記フランジ部とが、前記歯車及び前記スリーブに面接触可能な構造体を介して接続される構成を有し、前記構造体は、前記歯車に接する面と前記スリーブに接する面とが互いに同一平面で、且つ前記回転軸と、前記構造体の前記歯車に接する面とが互いに直角である回転トルク伝達機構を特徴とする。
また、請求項３の発明は、前記構造体を、少なくとも２個以上備えている請求項１又は２に記載の回転トルク伝達機構を特徴とする。
また、請求項４の発明は、前記構造体の前記歯車に接する面及び前記スリーブに接する面の少なくとも一方は、前記歯車又は前記スリーブに対して接着剤によって接着されている請求項１乃至３の何れか一項に記載の回転トルク伝達機構を特徴とする。
また、請求項５の発明は、前記構造体の材質が、波長が４００〜８００ｎｍで可視光線以下の短波長を透過する材質であって、前記接着剤が光により架橋反応する材質である請求項４に記載の回転トルク伝達機構を特徴とする。
また、請求項６の発明は、前記歯車と、前記スリーブの材質が、波長が４００〜８００ｎｍで可視光線以下の短波長を透過する材質であって、前記接着剤が光により架橋反応する材質である請求項４に記載の回転トルク伝達機構を特徴とする。
また、請求項７の発明は、前記構造体の前記歯車との接触面に、前記回転軸の法線方向には移動の自由度があって、回転方向には突き当たりの接触をする互いに凹凸の干渉部を設けた請求項１乃至６の何れか一項に記載の回転トルク伝達機構を特徴とする。
また、請求項８の発明は、請求項４乃至７の何れか一項に記載の回転トルク伝達機構における歯車と、回転軸とを位置合わせして組み立てる歯車伝達機構の組み立て方法において、基準中心としての前記軸穴の中心から少なくとも３方向に等間隔で配置した規制部材に接触させることにより前記歯車を位置決めするステップと、前記基準中心に対して同軸上に配置されるように予め位置決め手段により位置決めされる前記回転軸及び前記スリーブとを相対的に固定状態するステップと、前記スリーブ及び前記歯車に接触するように配置した構造体を、前記スリーブ及び前記歯車の少なくとも一方を接着剤により接着するステップと、を備えた歯車伝達機構の組み立て方法を特徴とする。

本発明によれば、偏心成分を低減した歯車を組み立て形成することにより、１回転中の偏心が少なく、とくにカラーの画像形成装置の感光体や、転写ベルト、ドラムなどに用いることにより色間のずれ量が低減できて良好な画像を形成することができるようになる。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は本発明による回転トルク伝達方式の第１の実施の形態を示す概略断面図である。本発明による回転トルク伝達方式の全体の構成は従来例を示す図１０及び図１１を参考にすると共に、同一部分には同一符号を付して説明する。
この回転トルク伝達方式は、図１には図示してない静電潜像、及びトナー画像を担持して回転する回転体（感光体ドラム）の回転軸３（ドラム軸）に歯車８（ドラムギヤ）を設けている。
この歯車８（ドラムギヤ）を駆動する駆動系の伝達機構（例えば、図１０の従来例のモータピニオン１１）に同じく図１０の駆動源１０（モータ）からの歯車伝達機構により回転トルクを伝達する。
歯車８（ドラムギヤ）の一部ないしは全部の構造、即ち、歯車８（ドラムギヤ）、歯車８を回転させる回転軸３（ドラム軸）、或いは回転軸３の外周に配置されたスリーブ１７（図２参照）とが独立した構造体であり、これらの構造体はそれらを互いに接続する第３の構造体１３を介して接続されている。第３の構造体１３は、ドラムギヤ８の上面１２と接する基底部１３ａと、基底部１３ａの中心部から軸方向へ突出した突出部１３ｂとを備えている。
図１において、ドラムギヤ８の上面の接着面１２には接着剤１４が塗布され、第３構造体１３は基底部１３ａの底面と、突出部１３ｂの貫通孔内周を、夫々接着剤１４によりドラムギヤ８とドラム軸３に接着される。
図１の構成ではドラム軸３の周りとドラムギヤ８の内径との間には空隙部１５がある。また、第３の構造体１３は基底部１３ａの底部と突出部１３ｂの内周面を、接着剤１４によりドラムギヤ８及びドラム軸３と接着されるが、接着ではなく同一部分を溶着することも可能である。

図２は本発明による回転トルク伝達方式の第２の実施の形態を示す概略断面図である。図２において、第３の構造体１３の突出部１３ｂ内周が図１の例では直接ドラム軸３の外周に接した状態であるのに対して、図２では、ドラム軸３の突出部１３ｂ内周は、ピン１６によりドラム軸３に固定されたスリーブ１７の外周嵌合しており、スリーブ１７はその外周面で第３の構造体１３と接している。なお、ピン１６は、ドラム軸３の貫通穴３ａとスリーブ１７に設けた穴を貫通することにより、スリーブ１７をドラム軸３に固定する。従って、スリーブ１７は、ピン１６によって固定される下部から、第３の構造体１３の突出部１３ｂの内周と接着される上部までの長さを有している。
なお図示ではドラムギヤ８及びスリーブ１７のいずれも接着剤１４で接続されているが、上述したように接着剤に限定されず、溶着による接続であっても構わない。
図１、図２の空隙部１５は、ドラム軸３、及びスリーブ１７が直接ドラムギヤ８に触れないために設けており、この部位によって独立した構造体を示すものである。このような構造により、歯車の偏心をドラム軸３に影響を与えることなく偏心を取り除く補正が可能となる。
歯車（ドラムギヤ）８の上面１２に接する第３の構造体１３の下面（基底部１３ａ下面）と、回転軸（ドラム軸）３、或いは回転軸３に対応したスリーブ１７とに接する内側面（突出部１３ｂの内周面）とが互いに直角で、かつ回転軸３と歯車８に接する面とは直角の形状である。
第３の構造体１３が歯車８と回転軸３等に夫々接する面が互いに直角である（直交する）理由は、ドラム軸３に対してドラムギヤ８が相対的に移動しようとしても常に第３の構造体１３の２つの面が何れかの相手方部材３、８、１７に接触することが可能であるため、接着面の信頼性を確保する上で重要であるということである。

図３は本発明による回転トルク伝達方式の第３の実施の形態を示す概略断面図である。平板状の第３の構造体１９の歯車８の上面１２に接する面（下面）と、回転軸３の外周に固定したスリーブ１７のフランジ部１７ａの上面とに接する面（下面）が互いに同一平面であり、かつ回転軸３とドラムギヤ８に接する面とは直交する形状である。第３の構造体１９の下面と、ドラムギヤ８の上面１２、フランジ部１７の上面との間は、接着剤１４により接着される。
フランジ付スリーブ１７のフランジ部１７ａとドラムギヤ８の接着面１２とは同一平面であり、なおかつドラムギヤ８の内周とフランジ部１７ａの外周面との間には空隙部１５があるために、上述した独立した構造体を保ちつつ平板第３の構造体１９のような平面で接着が可能となる。
図４は第３の構造体及びスリーブの第１の変形例を示す概略斜視図である。図４において、歯車（ドラムギヤ）８と、この歯車８を回転させる回転軸（ドラム軸）３とは互いに接触干渉しない形状である。
第３の構造体２０は、ドラムギヤ８の上面１２に面接触する基底部２０ａと、基底部２０ａの内側部から軸方向へ突出した突出部２０ｂとを備え、突出部２０ｂの内面は、接触する相手部材としての円筒状の対象物（回転軸３、或いは円柱スリーブ２１）の外周面に密着するように円弧状（曲面状）に構成されている。
即ち、第３の構造体２０の突出部２０ｂは、歯車（ドラムギヤ）８と、回転軸（ドラム軸）３の外周面、或いは回転軸３の外周に固定された円柱スリーブ２１の外周面とに対して夫々面接触できる構造である。この面接触箇所には接着剤１４が塗布されている。図４には、感光体ドラム４、空隙部１５、接着面１２が示されている。
このように面接触することにより、接合面性が広く確保できるため接着強度を確保しやすく、かつ非接触部位（界面の浮き上がり）が無く接続できるため、接着剤１４の層厚さが均一に薄肉化でき、このような接着は、温度変化や、経時変化による接着剤１４の体積変化の影響を受け難いため、安定した接着強度を得るためには重要な要素である。

図５は第３の構造体及びスリーブの第２の変形例を示す概略斜視図である。図６は図５の第２の変形例を示す左側面図である。図５及び図６において、歯車（ドラムギヤ）８と、この歯車８を回転させる回転軸（ドラム軸）３とは互いに接触干渉しない形状である。
第３の構造体２２は、ドラムギヤ８の上面１２に面接触する基底部２２ａと、基底部２２ａの内側部から軸方向へ突出した突出部２２ｂとを備え、突出部２２ｂの内面は、接触する相手部材としての平面状の対象物（矩形スリーブ２３）の外周面に密着するように平面状に構成されている。
矩形スリーブ２３は、回転軸３の外周面に密着する中心孔と、４つの側面を有している。
平面式の第３の構造体２２は、歯車８の上面１２、或いは回転軸３に固定した矩形スリーブ２３の平坦な側面とに面接触できる構造である。この面接触部には接着剤１４が塗布されている。図５には、感光体ドラム４、空隙部１５、接着面１２が示されている。
このように面接触することにより、接合面性を広く確保できるため接着強度を確保しやすく、かつ非接触部位（界面の浮き上がり）が無く接続できるため、接着剤１４の層厚さが均一に薄肉化でき、このような接着は、温度変化や、経時変化による接着剤１４の体積変化の影響を受け難いため、安定した接着強度得るためには重要な要素である。
図４ないし図６において、第３の構造体２０及び２２は、少なくとも２個以上に分割されている。２個以上に分割された曲面式第３の構造体２０や、平面式第３の構造体２２、或いは図３で示した平板第３の構造体１９であっても２個以上の複数に分割された第３の構造体の構成であれば、それ自体の部品の嵌め合い精度を要求されずともドラムギヤ８とドラム軸３、或いは円柱状スリーブ２１や、矩形スリーブ２３などと隙間を作ることなく密着して接合することが可能となる。
図１から図９までの全ての実施形態において第３の構造体１３、１９、２０、２２が接着剤により接合されていると捕らえて考えることができる。

ところで、接着の方式には、細かくは、有機系の熱効硬化性接着剤（ユリア系、フェノール系、エポキシ系）などや、熱可塑性接着剤（酢酸ビニル系、ポリオエチレン系）などがあり、エラストマ系接着剤では（クロロプレーンゴム系、二トリルゴム系、シリコーン系）などがある。
また、無機系ではセメント類、ケイ酸ソーダ類、セラミックス系などもあげられるが、とくにギヤの使用環境に応じた温湿度、ガス雰囲気や、負荷トルク、衝撃、振動、時間、外乱電磁波（電磁波、光）や、ドラムギヤ８と、スリーブ１７の材質、ドラム軸３の材質等を考慮した上で接着剤や、接着方式を選択する必要があるため、それらの接着剤と接着方式については限定しない。また、接着に類似した接合方式として溶着（溶接）であっても構わない。

図７は平面式第３の構造体の突起部及びドラムギヤの凹溝部を示す概略図である。ドラム軸３の外周に嵌合固定される矩形スリーブ２３の周囲には平面式第３の構造体２２が９０度間隔で位置している。第３の構造体２２は、基底部２２ａと、突出部２２ｂとからなり、各基底部２２ａの底面にはピン状の突起部２４が突設されている。一方、突起部２４と対面するドラムギヤ８の上面には、ドラムギヤの中心部から径方向へ放射状に延びる凹溝部２５が９０度間隔で形成されている。各突起部２４は、各凹溝部２５内に嵌合しており、凹溝部２５に沿って第３の構造体２２は内外径方向へ進退可能に構成されている。なお、この例では、ドラム軸３を中心として９０度間隔で合計４個の第３の構造体２２を配置したが、１２０度間隔で３個の第３の構造体２２を配置してもよい。
第３の構造体２２の材質は可視光線（波長：４００〜８００ｎｍ）以下の短波長を透過する材質であって、接着剤は光により架橋反応する材質である。主に接着方式をＵＶ（紫外線）または、ＥＢ(電子線)により架橋反応を起こすポリマによる接着方式に限定するものである。
とくに可視光線（波長：４００から８００ｎｍ）を透過し、さらに紫外線波長帯域である（波長：４００から２００ｎｍ）すべての帯域か、或いはその帯域内の一部帯域で透過できる材質、ガラス、或いは樹脂の代表例としてＪＳＲ株式会社（商品名；ＡＲＴＯＮ）などを挙げることができる。
このような紫外線帯域を透過できる材料で構成した第３の構造体であれば、後述する工法により予め位置決めされた状態から接合する場合には硬化中、硬化後の接合状態を観察しやすく、生産性が向上する効果がある。
また、接着時間の管理を照射する光のエネルギで強弱加減ができ、なおかつ光の配光分布を工夫することにより、接着界面の硬化歪をうまく緩和することができるなど接着の自由度が確保できる。

図８に符号２６で示すライトガイドを用いて、各第３の構造体２２の透光性部分に光を照射させて接着剤を硬化させる。
逆にこのような方式でない、例えば熱硬化型の接着剤では温度分布を細かに設定することが不可能であり、界面で硬化収縮が生じると界面に残留応力が生じて剥離する可能性もあり、また可視光線で透過しないとその接着状態を観察することもできないため、工程内や市場でのトラブルに対応できないことになる。
図１から図９までの各実施形態全において、ドラムギヤ８とスリーブ１７、２１、２３が可視光線（波長：４００から８００ｎｍ）を透過し、さらに紫外線波長帯域である（波長：４００から２００ｎｍ）すべての帯域か、或いはその帯域内の一部帯域で透過できる材質であれば、前記と同様に主に接着方式をＵＶ（紫外線）または、ＥＢ（電子線）により架橋反応を起こすポリマによる接着方式で接着ができ、同様の効果が得られる。
なお、接着剤に関する記述を付け加えると、これまでは硬化（架橋）前の粘度について言及していないが、工程上では粘度が低い方が、第３の構造体の接着面と、相手部材との間に毛管力またはファンデルワース力（分子間力）が作用し、均一な膜厚になろうとして自発的に被接合ワーク同士が吸着（密着）し合う力が作用し、接着層の膜厚が薄くなり、このことが硬化収縮による位置関係のずれ低減させる働きとして作用する（実験検証済み）。
その意味では、硬化（架橋）前の接着剤の粘度は、５００００ｍＰａ・Ｓ以下（好ましくは２５０００ｍＰａ・Ｓ以下）である。特許文献２の請求項１では、『前記中間層を形成する樹脂の粘度は１０００〜１００００Ｐａ・Ｓ＝（０．００１〜０．０１ｍＰａ・Ｓ）である請求項１ないし５のいずれかに記載の回転体組立方法』と記載されている。
しかし、これほど高流動性でなくとも良好な接着が期待できる流動性のものが良好であるが、硬化後の接強度、硬化収縮率、界面隔離性、耐ヒートサイクル性、温度依存性、経時変化、硬化紫外線波長感度等を考慮した上で接着剤の吟味が必要である。
また、接着剤の硬化方法としては、紫外線硬化型などの光に反応して硬化（架橋）するもの以外に、嫌気性の接着剤を用いても構わない。
紫外線硬化型及び嫌気性接着剤の代表例は、ケミッテック株式会社（http://www.chemitech.co.jp/）の製品である。
紫外線透過率の良好な樹脂材料の代表例は、ＪＳＲ株式会社（http://www.jsr.co.jp/pd/hide_02.html）の商品名ＡＲＴＯＮである。

次に、図８はライトガイド及び基準突き当て部材を説明する概略斜視図である。図９は平面式第３の構造体の突起部、ドラムギヤの凹溝部及び基準突き当て部材を示す概略図である。
図８及び図９において、平面式第３の構造体２２の、歯車（ドラムギヤ）８との接触面に回転軸（ドラム軸）３の法線方向には移動の自由度があって、回転方向には突き当たりの接触をする互いに凹凸の干渉部を設けるようにしている。
即ち、ドラムギヤ８の接着面１２に施された凹溝部２５が中心から法線方向に形成され、平面式第３の構造体２２のギヤ接触面にはそれに対応した位置にピン状の突起部２４が形成され、各突起部２４は各凹溝部２５内に移動自在に嵌合している。
突起部２４と凹溝部２５とが互いに嵌合し合い、とくにドラムギヤ８のトルクが掛かる回転方向に突起部２４と凹溝部２５の内壁との接点を向けるように配置すると、平面式第３の構造体２２のギヤ接触面での弾性応力はこの接点により低減されるため界面を剥離する心配が低減される効果が得られる。
図示では回転中心を±Ｙと±Ｘの座標で示しており、この各方向に矩形スリーブ２３と、ドラムギヤ８の凹溝部２５を配置すれば、双方の位置合わせが完了した後でも平面式第３の構造体２２の位置を±Ｙと±Ｘに移動させることにより、上述の接点を設ける配置に設定することができる。
歯車（ドラムギヤ）８と回転軸（ドラム軸）３との位置あわせ方法は、基準中心から少なくとも３方向（この例では４方向）に等間隔の規制部材（基準突き当て部材）２７を配置し、それらに接して位置決めされる歯車８と、上記基準中心に同軸上に配置されるように予め位置決め手段（軸基準押さえ）２８により位置決めされる回転軸３、或いは回転軸に対応したスリーブ１７とを相対的に固定状態にする。
歯車伝達機構の組み立て方法では、その後双方に接触させるように配置した第３の構造体２２により接続して組み立てる。基準中心から少なくとも１２０度に３分割された３方向に等間隔の規制部材（基準突き当て部材）２７を配置し、ドラムギヤ８の歯先円に接触するように配置する。

さらに、図８では、回転軸３、或いは回転軸３に対応したスリーブ２３を相対的に固定状態にする手段として、基準軸押さえ２８の嵌め合いによりドラム軸３を位置決めさせる。このように互いの位置関係を理想的に保持させた上で接合させることによりドラム軸３を基準にドラムギヤ８は偏心を抑えた状態で組み立てることができる。
このように偏心成分を低減した歯車を組み立て形成することにより、１回転中の偏心が少なく、とくにカラーの画像形成装置の感光体や、転写ベルト、ドラムなどに用いることにより色間のずれ量が低減できて良好な画像を形成することができるようになる。
また、歯車部品材料として、自己潤滑性の良い樹脂成型材料と、回転トルクに対して変形を受けにくくするために剛性の高い、例えば、金属製のスリーブなどそれぞれに要求される特性を吟味した材料同士を複合的に接合し、なおかつ偏心量を低減した高精度な歯車機構を製作することができる効果が得られる。
また、この発明では歯車伝達機構に限定したが、例えばタイミングベルトの歯付きプーリや、スチールベルトなどの平板状の平ベルト駆動用の平ベルトプーリ等の偏心成分を取り除いた高精度プーリの工法としても有効である。
本発明は電子写真方式を用いた画像形成装置、画像読み取り装置などの高精度回転駆動動力伝達手段に関し、また歯車伝達方式に関わらず、歯付きタイミングベルト用プーリ、平ベルトプーリなど偏心を取り除くことにより高精度な回転動力伝達が可能となる伝達手段に関する。

本発明による回転トルク伝達方式の第１の実施の形態を示す概略断面図である。 本発明による回転トルク伝達方式の第２の実施の形態を示す概略断面図である。 本発明による回転トルク伝達方式の第３の実施の形態を示す概略断面図である。 第３の構造体及びスリーブの第１の変形例を示す概略斜視図である。 第３の構造体及びスリーブの第２の変形例を示す概略斜視図である。 図５の変形例を示す左側面図である。 平面式第３の構造体の突起部及びドラムギヤの凹溝部を示す概略図である。 ライトガイド及び基準突き当て部材を説明する概略斜視図である。 平面式第３構造体の突起部、ドラムギヤの凹溝部及び基準突き当て部材を示す概略図である。 従来の回転トルク伝達方式の一例を示す概略図である。 図１０の要部のみを示す概略正面図である。

符号の説明

３ 回転軸（ドラム軸）
４ 回転体（感光体ドラム）
８ 歯車（ドラムギヤ）
１０ 駆動源（モータ）
１１ 歯車伝達機構（モータピニオン）
１３ 第３の構造体
１４ 接着剤
１７ スリーブ
１９ 平板第３の構造体
２０ 曲面式第３の構造体
２１ 円柱スリーブ
２２ 平面式第３の構造体
２３ 矩形スリーブ
２４ 突起部
２５ 凹溝部
２７ 規制部材（突き当て部材）
２８ 位置決め手段（軸基準押さえ）

Claims (8)

1. 画像を担持して回転する回転体の回転軸に歯車を設け、該歯車を駆動する駆動系の伝達機構に駆動源からの歯車伝達機構により回転トルクを伝達する回転トルク伝達機構において、
   前記回転軸外周部の前記歯車の取り付け位置を含む軸方向の範囲にスリーブを配設し、
   前記歯車が、前記スリーブと互いに接触干渉しないための間隙を前記歯車と前記スリーブとの間に設けた状態で、前記回転軸に組み付けられるとともに、前記歯車と前記スリーブとが、前記歯車及び前記スリーブに面接触可能な構造体を介して接続される構成を有し、
   前記構造体は、前記歯車に接する面と前記スリーブに接する面とが互いに直角で、且つ前記回転軸と、前記構造体の前記歯車に接する面とが互いに直角であることを特徴とする回転トルク伝達機構。
2. 画像を担持して回転する回転体の回転軸に歯車を設け、該歯車を駆動する駆動系の伝達機構に駆動源からの歯車伝達機構により回転トルクを伝達する回転トルク伝達機構において、
   前記回転軸外周部の前記歯車の取り付け位置を含む範囲に、前記歯車の径方向に突出して前記歯車の軸穴に勘合するフランジ部を有するスリーブを配設し、
   前記歯車が、前記フランジ部と互いに接触干渉しないための間隙を前記歯車と前記スリーブとの間に設けた状態で前記回転軸に組み付けられるとともに、前記歯車と前記フランジ部とが、前記歯車及び前記スリーブに面接触可能な構造体を介して接続される構成を有し、
   前記構造体は、前記歯車に接する面と前記スリーブに接する面とが互いに同一平面で、且つ前記回転軸と、前記構造体の前記歯車に接する面とが互いに直角であることを特徴とする回転トルク伝達機構。
3. 前記構造体を、少なくとも２個以上備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の回転トルク伝達機構。
4. 前記構造体の前記歯車に接する面及び前記スリーブに接する面の少なくとも一方は、前記歯車又は前記スリーブに対して接着剤によって接着されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の回転トルク伝達機構。
5. 前記構造体の材質が、波長が４００〜８００ｎｍで可視光線以下の短波長を透過する材質であって、前記接着剤が光により架橋反応する材質であることを特徴とする請求項４に記載の回転トルク伝達機構。
6. 前記歯車と、前記スリーブの材質が、波長が４００〜８００ｎｍで可視光線以下の短波長を透過する材質であって、前記接着剤が光により架橋反応する材質であることを特徴とする請求項４に記載の回転トルク伝達機構。
7. 前記構造体の前記歯車との接触面に、前記回転軸の法線方向には移動の自由度があって、回転方向には突き当たりの接触をする互いに凹凸の干渉部を設けたことを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の回転トルク伝達機構。
8. 請求項４乃至７の何れか一項に記載の回転トルク伝達機構における歯車と、回転軸とを位置合わせして組み立てる歯車伝達機構の組み立て方法において、
   基準中心としての前記軸穴の中心から少なくとも３方向に等間隔で配置した規制部材に接触させることにより前記歯車を位置決めするステップと、
   前記基準中心に対して同軸上に配置されるように予め位置決め手段により位置決めされる前記回転軸及び前記スリーブを相対的に固定状態にするステップと、
   前記スリーブ及び前記歯車に接触するように配置した構造体を、前記スリーブ及び前記歯車の少なくとも一方を接着剤により接着するステップと、
   を備えたことを特徴とする歯車伝達機構の組み立て方法。

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