JP5865871B2

JP5865871B2 - 駆動装置

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Inventors: 勇樹田村; 中村　新; 新中村
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Description

本発明は、駆動入力ギアと被駆動ギアとを備えた駆動装置に関する。

画像形成装置には、種々の回転体が存在する。例えば、静電潜像及びトナー像が形成される感光体ドラム、この感光体ドラムにトナーを供給する現像ローラー、トナー像が一次転写される転写ベルトを周回駆動させる駆動ローラー、シートを搬送路に沿って搬送するための搬送ローラー等が例示される。これらの駆動装置として、駆動モーターと、モーターに直結されたピニオンギア（駆動入力ギア）と、このピニオンギアに噛合する従動ギア（被駆動ギア）とを備えるものがある（例えば特許文献１）。

特開２０１０−２０４３８４号公報

駆動入力ギアと被駆動ギアとは、その噛み合い状態が歯筋方向の全長に亘り良好であることが望ましい。しかし、様々な原因で、歯筋方向の一部の噛み合いが不十分となる、或いは歯筋方向の一端側でしか噛み合わない所謂片当たりが生じることがある。特に、被駆動ギアが樹脂成型品からなる場合は、樹脂のヒケに起因する噛み合いの不十分さが生じ得る。また、駆動入力ギアと被駆動ギアとの噛み合いがはす歯ギアによる噛み合いである場合、ギア回転時に発生するスラスト力によって前記片当たりが発生することがある。

本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、駆動入力ギアと被駆動ギアとの良好な噛み合いを実現できる構成を備えた駆動装置を提供することを目的とする。

本発明の一局面に係る駆動装置は、回転駆動力が与えられる回転駆動軸と、該回転駆動軸に一体的に形成された第１ギア歯とを有する駆動入力ギアと、前記回転駆動軸と平行に延びる円柱型のシャフトと、全体が樹脂材料で形成され、前記シャフトが挿通される貫通孔を有する円筒体からなるボス部と、前記ボス部の外周に同心で配置される円筒体からなるリム部と、前記ボス部の周面と前記リム部の軸方向の一端側とを連結するウエブと、前記リム部の外周面に形成された第２ギア歯とを有し、前記駆動入力ギアと噛合される被駆動ギアと、前記回転駆動軸が直結される出力回転軸を有する駆動モーターと、前記シャフトが突設されると共に、前記駆動モーターが取り付けられるフレームと、を備え、前記第１ギア歯は、前記回転駆動軸の延伸方向に対して第１方向に捻れた第１はす歯であり、前記第２ギア歯は、前記第１方向と反対の第２方向に捻れた第２はす歯であり、前記リム部は、前記ウエブが連結される一端側が径小で他端側に向けて拡径するテーパ形状を備え、前記ボス部の貫通孔は、前記シャフトの外径よりも僅かに大きい内径を有し、前記回転駆動軸の回転方向と前記第１方向及び第２方向とは、前記第１はす歯と前記第２はす歯と噛合、並びに前記駆動入力ギアから前記被駆動ギアへの回転駆動力の伝達により生じるスラスト力によって、前記被駆動ギアが前記貫通孔と前記シャフトとの間のクリアランスに基づいて傾き、これにより前記テーパを有する前記リム部が前記回転駆動軸と平行に姿勢変更するように設定されており、前記リム部は、軸方向の長さが前記ボス部の半分程度であり、前記ウエブにより前記ボス部の周面と連結される前記リム部の一端側は、前記フレームに近い側に位置するフレーム側端部であり、前記フレーム側端部は、前記ボス部の前記フレームに近い側に位置する端縁よりも、前記フレームに対して離間している。

この構成によれば、前記第１はす歯と前記第２はす歯とが噛合され、前記駆動入力ギアから前記被駆動ギアへ回転駆動力が伝達されることにより生じるスラスト力によって、前記クリアランスの範囲で被駆動ギアをシャフトに対して揺動させることができる。そして、前記リム部は前記テーパ形状を有しているので、前記揺動によって、前記リム部が前記回転駆動軸と平行に姿勢変更することができる。従って、前記第１はす歯と前記第２はす歯との噛合を理想的な噛み合い状態に近付けることが出来る。

この場合、前記第２ギア歯は、前記リム部の外周面のうち、前記ウエブが連結されている領域を除く領域に形成されていることが望ましい。

前記リム部の外周面のうち、前記ウエブが連結されている領域は、樹脂のヒケに起因して凹没し易くなる。このような領域について前記第２ギア歯の形成を回避することで、第２ギア歯に凹没部分が生じないようにすることができる。前記ウエブは前記ボス部の周面と前記リム部の軸方向の一端側とを連結している。このため、前記ウエブの連結領域に前記第２ギア歯を形成せずとも、前記リム部の前記一端側を除く外周面に、十分な長さの前記第２ギア歯を形成することが可能である。

上記構成において、前記駆動入力ギアは、前記出力回転軸に前記回転駆動軸が直結されたピニオンギアであることが望ましい。

この構成によれば、前記フレームを用いて、駆動源となる駆動モーターと前記駆動入力ギア及び被駆動ギアとをコンパクトに組み付けることができる駆動装置とすることができる。

本発明によれば、駆動入力ギアと被駆動ギアとの良好な噛み合いを実現できる。従って、噛み合い率の低下に伴う振動や騒音の発生、ギアの劣化等の問題を抑止できる駆動装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置（駆動装置）の内部構造を示す断面図である。上記画像形成装置に組み込まれる排紙ユニットの斜視図である。前記排紙ユニットに組み付けられている駆動伝達装置の斜視図である。前記駆動伝達装置の側面図である。前記駆動伝達装置の上面図である。図５のＶＩ−ＶＩ線断面図である。本実施形態に係る減速ギア（被駆動ギア）の軸方向に沿った断面図である。比較例に係る減速ギアの軸方向に沿った断面図である。ピニオンギアと減速ギアとの噛合時の状態を説明するための模式図である。ピニオンギアと減速ギアとの噛合時の状態を説明するための模式図であって、減速ギアが傾いた状態を示している。

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態につき詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の内部構造を示す断面図である。ここでは、駆動装置の一形態として、タンデム型のカラーレーザープリンターからなる画像形成装置を例示している。なお、画像形成装置は、複写機、ファクシミリ装置、或いは、これらの機能を備える複合機であってもよい。

画像形成装置１は、アウターボディを構成し、各種の機器を収容する本体ハウジング１００を備える。画像形成装置１は、本体ハウジング１００内に収容された、一定の間隔でタンデムに配置されているマゼンタ画像形成ユニット１Ｍ、シアン画像形成ユニット１Ｃ、イエロー画像形成ユニット１Ｙ及びブラック画像形成ユニット１Ｂｋと、これら画像形成ユニットの上部に配置された中間転写ユニット１１及びトナーコンテナ１２ａ〜１２ｄと、画像形成ユニットの下方に配置された露光ユニット１３及び給紙カセット１４と、を含む。

各画像形成ユニット１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１Ｂｋは、それぞれ感光体ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを含む。各感光体ドラム２ａ〜２ｄの周囲には、帯電ローラー３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ、現像装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ、一次転写ローラー５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ及びドラムクリーニング装置６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄがそれぞれ配置されている。各画像形成ユニット１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１Ｂｋは実質的に同じ構成を備えるので、以下、マゼンタ画像形成ユニット１Ｍの詳細を代表的に説明する。

感光体ドラム２ａは、その軸回りに回転し、その周面に静電潜像及びトナー像が形成される。感光体ドラム２ａとしては、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）系材料を用いた感光体ドラムを用いることができる。帯電ローラー３ａは、感光体ドラム２ａの表面を均一に帯電する。帯電後の感光体ドラム２ａの周面は、露光ユニット１３によって露光され、静電潜像が形成される。

現像装置４ａは、感光体ドラム２ａ上に形成された静電潜像を現像するために、感光体ドラム２ａの周面にトナーを供給する。現像装置４ａは、２成分現像剤用のものであり、一対の攪拌ローラー、磁気ローラー、及び現像ローラーを含む。一次転写ローラー５ａは、中間転写ユニット１１に備えられている中間転写ベルト７を挟んで感光体ドラム２ａとニップ部を形成し、感光体ドラム２ａ上のトナー像を中間転写ベルト７上に一次転写する。クリーニング装置６ａは、トナー像転写後の感光体ドラム２ａの周面を清掃する。

中間転写ユニット１１は、中間転写ベルト７、駆動ローラー８及び従動ローラー９を備える。中間転写ベルト７は、駆動ローラー８と従動ローラー９との間に張設されている。駆動ローラー８に対向且つ当接して、二次転写ローラー１０が配置されている。また、従動ローラー９の近傍にはベルトクリーニング装置７１が設けられている。駆動ローラー８と二次転写ローラー１０とは、中間転写ベルト７上のトナー像をシートに転写する二次転写部を形成している。中間転写ベルト７上には、各感光体ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄからトナー像が重ね塗りされる（一次転写）。重ね塗りされたトナー像は、給紙カセット１４又は手差し給紙トレイから供給されるシートに、前記二次転写部において二次転写される。

トナーコンテナ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄは、各画像形成ユニット１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１Ｂｋの上方に一列に並設されている。これらは、それぞれマゼンタ用トナー、シアン用トナー、イエロー用トナー、及びブラック用トナーを貯留するものであり、ＭＣＹＫ各色に対応する画像形成ユニット１Ｍ、１Ｃ、１Ｙ、１Ｂｋの現像装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄに、図略の供給経路を通して各色のトナーを供給する。

露光ユニット１３は、光源やポリゴンミラー、反射ミラー、偏向ミラーなどの各種の光学系機器を有し、画像形成ユニット１Ｍ、１Ｃ、１Ｙ、１Ｂｋの各々に備えられている感光体ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの周面に、外部機器等から与えられた画像データに基づく光を照射して、静電潜像を形成する。

給紙カセット１４は、複数のシートが積層されてなるシート束を収納する。給紙カセット１４の右端側の上部には、ピックアップローラー１５が配置されている。ピックアップローラー１５の駆動により、給紙カセット１４内のシート束の最上層のシートが１枚ずつ繰り出される。ピックアップローラー１５の下流側には、繰り出されたシートを搬送パスＰ１へと送り出すフィードローラー１６とリタードローラー１７とが設けられている。

搬送パスＰ１は、本体ハウジング１００の側部を上下方向に延び、トナー像が転写されるシートを搬送するためのパスである。搬送パスＰ１には、シートを搬送する搬送ローラー対１８と、シートをスキュー矯正のために一時待機させた後に所定のタイミングで前記二次転写部へと供給するレジストローラー対１９とが設けられている。搬送パスＰ１の横には、両面印刷の際にシートをレジストローラー対１９の上流側まで反転搬送する場合に使用される反転搬送パスＰ２が形成されている。反転搬送パスＰ２には、複数の搬送ローラー対２０が適当な間隔で設けられている。

搬送パスＰ１の、前記二次転写部よりも下流側には、定着ユニット２２と排紙ユニット１０１とが配置されている。定着ユニット２２は、定着ローラーと加圧ローラーとを含み、二次転写部においてトナー像が二次転写されたシートを加熱及び加圧することで、定着処理を施す。排紙ユニット１０１は、定着ユニット２２の下流に配置され、搬送ローラー対２３と、排紙ローラー対２４と搬送ローラー対２０の一部とを含む。定着処理が施されたシートは、排紙ユニット１０１により、本体ハウジング１００の排出口から排紙トレイ２１に向けて排出される。

続いて、以上の構成を有する画像形成装置１による画像形成動作について説明する。画像形成開始の指示信号が与えられると、各画像形成ユニット１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１Ｂｋにおいて、各感光体ドラム２ａ〜２ｄが図１の矢印方向（時計方向）に所定のプロセススピードで回転駆動される。これらの感光体ドラム２ａ〜２ｄは、帯電ローラー３ａ〜３ｄによって一様に帯電される。露光ユニット１３は、各色のカラー画像信号によって変調されたレーザー光を出射し、そのレーザー光を各感光体ドラム２ａ〜２ｄの表面に照射する。これにより、各感光体ドラム２ａ〜２ｄ上には、各色のカラー画像信号に対応した静電潜像がそれぞれ形成される。

その後、マゼンタ画像形成ユニット１Ｍの感光体ドラム２ａ上に形成された静電潜像に、現像装置４ａからマゼンタトナーが供給され、該静電潜像がマゼンタトナー像として可視像化される。このマゼンタトナー像は、感光体ドラム２ａと一次転写ローラー５ａとの間の一次転写部において、図１の矢印方向に回転駆動されている中間転写ベルト７上に一次転写される。シアン画像形成ユニット１Ｃ、イエロー画像形成ユニット１Ｙ及びブラック画像形成ユニット１Ｂｋにおいても、同様にしてシアントナー像、イエロートナー像及びブラックトナー像が形成される。これらトナー像は、各々の一次転写部において、先に転写されたマゼンタトナー像の上に重なるように、中間転写ベルト７上に転写される。これにより、中間転写ベルト７上にはフルカラーのトナー像が形成される。なお、中間転写ベルト７上に転写されないで各感光体ドラム２ａ〜２ｄ上に残留する転写残トナーは、各ドラムクリーニング装置６ａ〜６ｄによって除去される。

そして、中間転写ベルト７上のフルカラートナー像の先端が駆動ローラー８と二次転写ローラー１０との間の二次転写部に達するタイミングに合わせて、給紙カセット１４から搬送パスＰ１へと送り出されたシートが、レジストローラー対１９によって二次転写部へと搬送される。二次転写部に搬送されたシートには、トナーと逆極性の二次転写バイアスが印加された二次転写ローラー１０によって、フルカラーのトナー像が中間転写ベルト７から二次転写される。

その後、シートは、定着ユニット２２へと搬送され、フルカラーのトナー像が加熱及び加圧されてシートの表面に熱定着される。トナー像が定着されたシートは、排紙ユニット１０１の搬送ローラー対２３と排紙ローラー対２４によって排紙トレイ２１上に排出される。なお、シート上に転写されないで中間転写ベルト７上に残留するトナーは、ベルトクリーニング装置７１によって除去される。

以上は、シートの片面に画像を形成する場合の動作である。シートの両面に画像を形成する場合には、上述のプロセスを経て片面に画像が形成されたシートは、排紙ユニット１０１によってスイッチバック搬送され、反転搬送パスＰ２に導入される。シートは、搬送ローラー対２０によって反転搬送パスＰ２を搬送され、表裏が反転された状態でレジストローラー対１９へと向かう。以後は前記と同様のプロセスが当該シートに施され、シートの反対面に画像が形成される。

次に、排紙ユニット１０１について詳細に説明する。排紙ユニット１０１を備えた画像形成装置１は、本発明に係る駆動装置の一実施形態である。図２は、排紙ユニット１０１の斜視図である。排紙ユニット１０１は樹脂材料製の本体フレーム１０２と、該本体フレーム１０２で回転自在に支持され搬送ローラー対２０の一方のローラーが一体的に取り付けられたローラー軸３２と、本体フレーム１０２の一側部に組みつけられた駆動伝達装置２５とを含む。駆動伝達装置２５は、回転駆動力を発生するステッピングモーター２７（駆動モーター）と、ギア群とを含む。ステッピングモーター２７が発生する回転駆動力は、前記ギア群を介してローラー軸３２へ伝達され、これにより搬送ローラー対２０はシート搬送のための回転力を得る。

図３は駆動伝達装置２５の斜視図、図４は側面図、図５は上面図、図６は図５のＶＩ−ＶＩ線断面図である。駆動伝達装置２５は、ステッピングモーター２７が取り付けられる板金製のフレーム２６（図２では省かれている）と、上述のギア群として、ステッピングモーター２７の出力回転軸２７ａに直結されたピニオンギア２８（駆動入力ギア）及び該ピニオンギア２８に噛合される減速ギア２９（被駆動ギア）と、減速ギア２９を回転自在に支持するシャフト３０とを含む。減速ギア２９は、ローラー軸３２の端部に取り付けられた不図示のギアに噛合されている。この他、駆動伝達装置２５は、定着ユニット２２に駆動力を入力するためのギア群も含むが、ここでは図示を省いている。減速ギア２９を含むギア群は、金型成形により作成される樹脂材料からなるギアである。

平板状のフレーム２６の中央部には、円形の貫通孔２６１が穿孔されている。ステッピングモーター２７はフレーム２６の一面側に、ピニオンギア２８及び減速ギア２９とシャフト３０とはフレーム２６の他面側に、それぞれ配置されている。ステッピングモーター２７は、出力回転軸２７ａが貫通孔２６１と位置合わせされた状態で、３個のビス３１によってフレーム２６に固定されている。

ピニオンギア２８は、ステッピングモーター２７の出力回転軸２７ａの端縁に直結され、出力回転軸２７ａから回転駆動力が与えられる円柱型の回転駆動軸２８ａと、該回転駆動軸２８ａの周面に一体的に形成されたピニオンギア歯２８Ｇ（第１ギア歯）とを有する。ピニオンギア歯２８Ｇは、はす歯のギア歯（第１はす歯）であり、その捻れ方向は、図４に示す回転駆動軸２８ａの軸心２８Ｒの延伸方向に対して側面視で左方向（第１方向）である。シャフト３０は、その基端部３０Ｂがフレーム２６に固定され、回転駆動軸２８ａと平行に延びるようにフレーム２６から立設された円柱型のシャフトである。

減速ギア２９は、シャフト３０を回転軸としてフリー回転し、その円筒型の外周面に減速ギア歯２９Ｇ（第２ギア歯）を有している。減速ギア歯２９Ｇもはす歯ギア（第２はす歯）であり、その捻れ方向は、シャフト３０の軸心３０Ｒの延伸方向に対して側面視で右方向（第２方向）である。なお、回転駆動軸２８ａの軸心２８Ｒとシャフト３０の軸心３０Ｒとは平行である。ピニオンギア歯２８Ｇと減速ギア歯２９Ｇとは、噛合部ＧＡにおいて互いに噛合されている。ステッピングモーター２７の駆動によりピニオンギア２８が軸回りに回転すると、その回転力は噛合部ＧＡを通して減速ギア２９に伝達され、減速ギア２９はシャフト３０回りに従動回転する。

次に、図７をさらに参照して、減速ギア２９の詳細構造について説明する。図７は、減速ギア２９の軸方向に沿った断面図である。減速ギア２９は、先述の通り金型成形により作成される樹脂材料からなるギアであって、円筒体からなるボス部２９１と、ボス部の外周に同心で配置される円筒体からなるリム部２９２と、ボス部２９１とリム部２９２とを連結するウエブ２９３とを含む。減速ギア歯２９Ｇは、リム部２９２の外周面に形成されている。

ボス部２９１は、シャフト３０が挿通される貫通孔２９Ｈを有する。貫通孔２９Ｈは、シャフト３０に密に嵌合するのではなく、シャフト３０の外径よりも僅かに大きい内径を有している。上述の通り、シャフト３０はフレーム２６に基端部３０Ｂが固定されているので、シャフト３０自体は回転しない。減速ギア２９は、貫通孔２９Ｈの内壁とシャフト３０の外周壁との間に存在するクリアランスによって、シャフト３０に対して回転可能とされている。

リム部２９２は、軸方向の長さがボス部２９１の半分程度の円筒体である。ウエブ２９３は、ボス部２９１の外周面とリム部２９２の軸方向の一端側（図７では下端側）とを連結する円板状の部材である。減速ギア歯２９Ｇは、リム部２９２の外周面のうち、ウエブ２９３が連結されている端縁領域２９２Ａを除く円筒領域２９２Ｂに形成されている。

樹脂材料を金型成形する場合において、円筒体の内周面にウエブのような円板体が連接される構造体を成形対象とすると、前記連接部分において円筒体の肉が円板体に引かれ、前記円筒体の外表面に凹部が発生し易くなる（樹脂のヒケの発生）。この現象は、リム部２９２とウエブ２９３とが連接する端縁領域２９２Ａにも当てはまり、端縁領域２９２Ａは樹脂のヒケに起因して凹没し易くなる。このような端縁領域２９２Ａについて減速ギア歯２９Ｇの形成を回避することで、減速ギア歯２９Ｇに凹没部分が生じないようにしている。本実施形態では、ウエブ２９３はリム部２９２の軸方向の一端側に連設しているため、リム部２９２におけるウエブ２９３の連結領域に減速ギア歯２９Ｇを形成せずとも、円筒領域２９２Ｂの外周面に十分な長さの減速ギア歯２９Ｇを形成することができる。

図８は、比較例に係る減速ギア２９Ａ（被駆動ギア）の軸方向に沿った断面図である。減速ギア２９Ａは、同心で配置されたボス部２９４及びリム部２９５と、これらボス部２９４とリム部２９５とを連結するウエブ２９６とを含む。リム部２９５の外周面には減速ギア歯２９５Ｇが形成されている。ウエブ２９６は、リム部２９５の軸方向の中央付近において、ボス部２９４の外周面とリム部２９５の内周面とを連結している。このような減速ギア２９Ａの構造では、上述の樹脂のヒケにより肉が奪われることによって、リム部２９５におけるウエブ２９６の連結領域付近が凹没し、これにより減速ギア歯２９５Ｇの歯筋方向の中央部に凹没部２９７が発生してしまう。この場合、減速ギア２９Ａのピニオンギア２８に対する噛み合い率が悪くなり、振動や騒音発生の要因となる。このような問題は本実施形態の減速ギア２９では解消され、減速ギア歯２９Ｇの歯筋方向の全長に亘ってピニオンギア歯２８Ｇとの良好な噛み合いを実現できる。

図７に示すように、リム部２９２は、ウエブ２９３が連結される一端側（端縁領域２９２Ａ）が径小で他端側に向けて拡径するテーパ形状を備えている。これに伴い、減速ギア歯２９Ｇも同様なテーパを備えている。すなわち、減速ギア歯２９Ｇの頂部（歯の外径部分）の、リム部２９２に対する歯高は歯筋方向において一定であるが、リム部２９２がテーパを備えている故に減速ギア歯２９Ｇの外径も歯筋方向にテーパを持っている。

上記のリム部２９２のテーパは、ウエブ２９３がリム部２９２の端縁領域２９２Ａに連結されているという形状的特徴によって誘発されている。減速ギア２９の成型時、ウエブ２９３の円板状部分には、径方向中心に向かうような収縮（ヒケ）が発生する。これにより、リム部２９２の端縁領域２９２Ａは径方向中心に引き寄せられ、結果としてリム部２９２は端縁領域２９２Ａと反対側の端縁が径方向外側に拡がるように変形する。この変形が、端縁領域２９２Ａが径小で他端側に向けて拡径するという、リム部２９２及び減速ギア歯２９Ｇのテーパ傾向を生み出している。このテーパ高さは、概ね数十ミクロンメートル程度である。

上記のテーパ傾向の発生を緩和乃至は回避するには、図８に示す減速ギア２９Ａの如く、リム部２９５の軸方向の中央付近にウエブ２９６を連結させれば良い。しかし、この場合は上述の通り、減速ギア歯２９５Ｇに凹没部２９７が発生する不具合がある。従って、リム部２９２にテーパが存在するものとして、減速ギア歯２９Ｇとピニオンギア歯２８Ｇとの良好な噛み合いを達成できる構成とすることが望ましい。

なお、リム部２９２のテーパは、意図的に設けられるものであっても良い。減速ギア２９を金型成形にて作成する場合、円筒形状を有するボス部２９１及びリム部２９２には、金型成形の際の抜き勾配としての金型テーパを付与することが望ましい。例えば、前記金型テーパに起因するテーパが、リム部２９２に備えられていても良い。このようなリム部２９２及び減速ギア歯２９Ｇのテーパは、減速ギア歯２９Ｇとピニオンギア歯２８Ｇとの噛み合いにおいて片当たりの要因となり得る。しかし、本実施形態では、前記テーパが存在していても、減速ギア歯２９Ｇ及びピニオンギア歯２８Ｇのはす歯の捻れ方向及びピニオンギア２８の回転方向を適正に設定することによって、両ギア歯の良好な噛み合いを実現している。以下、この点について説明する。

図３及び図４を参照して、先に説明した通り、ピニオンギア歯２８Ｇははす歯であって、その捻れ方向は左方向である。一方、減速ギア歯２９Ｇもはす歯であって、その捻れ方向は右方向である。ここで、ピニオンギア２８には、回転駆動軸２８ａの軸心２８Ｒ回りに反時計方向Ｒ１に回転する回転力が、ステッピングモーター２７の出力回転軸２７ａから与えられる。ステッピングモーター２７が駆動され、ピニオンギア２８が反時計方向Ｒ１に回転すると、これと噛み合っている減速ギア２９は、時計方向Ｒ２に従動回転することになる。このような、はす歯の捻れ方向及び回転方向の条件では、減速ギア２９には、ステッピングモーター２７から離れる方向（図３及び図４において下から上へ向かう方向）に作用するスラスト力Ｔｈが生じることになる。このスラスト力Ｔｈによって、ピニオンギア２８と減速ギア２９との噛み合い状態が理想型に近いものとなる。

図９は、ピニオンギア２８と減速ギア２９との停止時における噛み合いの状態を説明するための模式図であって、リム部２９２及び減速ギア歯２９Ｇのテーパを誇張して描いた図である。前記テーパは、リム部２９２におけるウエブ２９３の外周縁が連結されている側の円筒端縁が径小で、他方の円筒端縁に向けて拡径するテーパである。また、減速ギア２９のボス部２９１の貫通孔２９Ｈの内壁とシャフト３０の外周壁との間にはクリアランスＣが存在する（このクリアランスＣも誇張して描いている）。ピニオンギア２８が回転していない状態では、ピニオンギア２８と減速ギア２９との噛合部ＧＡにおいて、リム部２９２の前記テーパの分だけ僅かに、減速ギア歯２９Ｇはピニオンギア歯２８Ｇに対して片当たりの状態となる。

図１０は、ステッピングモーター２７が動作してピニオンギア２８が回転し、減速ギア２９に回転駆動力が伝達されている状態を示す模式図である。上述の通り、ピニオンギア２８が反時計方向Ｒ１に回転すると、減速ギア２９は時計方向Ｒ２に従動回転し、減速ギア２９にはスラスト力Ｔｈが発生する。このスラスト力Ｔｈによって、図１０に示すように、減速ギア２９の姿勢がクリアランスＣに基づいて傾く。

上記の如き減速ギア２９の傾きが発生すると、ピニオンギア２８と減速ギア２９との噛合部ＧＡにおいては、前記テーパを有するリム部２９２がピニオンギア２８の回転駆動軸２８ａと平行に姿勢変更することになる。これにより減速ギア歯２９Ｇとピニオンギア歯２８Ｇとの片当たりは解消され、両ギア歯の噛み合い率が高くすることができる。

以上説明した本実施形態の駆動装置によれば、左捻れのはす歯ギアからなるピニオンギア歯２８Ｇ（第１はす歯）と右捻れのはす歯ギアからなる減速ギア歯２９Ｇ（第２はす歯）とが噛合される。ピニオンギア２８から減速ギア２９へ回転駆動力が伝達されることにより生じるスラスト力Ｔｈによって、ボス部２９１のクリアランスＣの範囲で減速ギア２９をシャフト３０に対して揺動させることができる。そして、リム部２９２はテーパ形状を有しているので、前記揺動によって、リム部２９２が回転駆動軸２８ａと平行に姿勢変更することができる。従って、ピニオンギア歯２８Ｇと減速ギア歯２９Ｇとの噛合を理想的な噛み合い状態に近付けることができ、これにより振動や騒音の発生、ギアの劣化等の問題を抑止することができる。

従って、ステッピングモーター２７及び樹脂材料から形成された被駆動ギア（減速ギア２９）を備えた駆動装置（画像形成装置１）において、振動乃至は騒音を可及的に抑制することができる。従って、これら装置の静音化を達成できると共に、振動に起因する画質低下のない画像形成装置１を提供することができる。また、フレーム２６を用いて、駆動源となるステッピングモーター２７とピニオンギア２８及び減速ギア２９とがコンパクトに組み付けられた駆動装置を提供できる。

以上、本発明の一実施形態につき詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、駆動装置の一例として排紙ユニット１０１を例示した。駆動装置は、感光体ドラム２ａ、現像ローラー、一次転写ローラー５ａなどを駆動するための駆動装置であっても良い。また、駆動装置の適用装置として画像形成装置１を例示したが、画像形成装置以外の他の装置に適用される駆動装置であっても良い。

１画像形成装置（駆動装置）
１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１Ｂｋ画像形成ユニット
１００本体ハウジング
１０１排紙ユニット
２６フレーム
２７ステッピングモーター（駆動モーター）
２８ピニオンギア（駆動入力ギア）
２８ａ回転駆動軸
２８Ｇピニオンギア歯（第１ギア歯／第１はす歯）
２９減速ギア（被駆動ギア）
２９Ｇ減速ギア歯（第２ギア歯／第２はす歯）
２９１ボス部
２９２リム部
２９３ウエブ
３０シャフト
Ｃクリアランス

Claims

回転駆動力が与えられる回転駆動軸と、該回転駆動軸に一体的に形成された第１ギア歯とを有する駆動入力ギアと、
前記回転駆動軸と平行に延びる円柱型のシャフトと、
全体が樹脂材料で形成され、前記シャフトが挿通される貫通孔を有する円筒体からなるボス部と、前記ボス部の外周に同心で配置される円筒体からなるリム部と、前記ボス部の周面と前記リム部の軸方向の一端側とを連結するウエブと、前記リム部の外周面に形成された第２ギア歯とを有し、前記駆動入力ギアと噛合される被駆動ギアと、
前記回転駆動軸が直結される出力回転軸を有する駆動モーターと、
前記シャフトが突設されると共に、前記駆動モーターが取り付けられるフレームと、を備え、
前記第１ギア歯は、前記回転駆動軸の延伸方向に対して第１方向に捻れた第１はす歯であり、前記第２ギア歯は、前記第１方向と反対の第２方向に捻れた第２はす歯であり、
前記リム部は、前記ウエブが連結される一端側が径小で他端側に向けて拡径するテーパ形状を備え、前記ボス部の貫通孔は、前記シャフトの外径よりも僅かに大きい内径を有し、
前記回転駆動軸の回転方向と前記第１方向及び第２方向とは、前記第１はす歯と前記第２はす歯と噛合、並びに前記駆動入力ギアから前記被駆動ギアへの回転駆動力の伝達により生じるスラスト力によって、前記被駆動ギアが前記貫通孔と前記シャフトとの間のクリアランスに基づいて傾き、これにより前記テーパを有する前記リム部が前記回転駆動軸と平行に姿勢変更するように設定されており、
前記リム部は、軸方向の長さが前記ボス部の半分程度であり、
前記ウエブにより前記ボス部の周面と連結される前記リム部の一端側は、前記フレームに近い側に位置するフレーム側端部であり、
前記フレーム側端部は、前記ボス部の前記フレームに近い側に位置する端縁よりも、前記フレームに対して離間している、駆動装置。
請求項１に記載の駆動装置において、
前記第２ギア歯は、前記リム部の外周面のうち、前記ウエブが連結されている領域を除く領域に形成されている、駆動装置。
請求項１又は２に記載の駆動装置において、
前記駆動入力ギアは、前記出力回転軸に前記回転駆動軸が直結されたピニオンギアである、駆動装置。