JP2014228116A - Driving device and image forming apparatus including the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、駆動装置及び該駆動装置を備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to a driving device and an image forming apparatus including the driving device.
従来より、互いに並列に設けられた2つの出力シャフトを1つのモーターにより回転駆動させる駆動装置は知られている(例えば、特許文献1参照)。この駆動装置は、感光ドラムが回転一体に連結された第1出力シャフトと、現像ローラーが回転一体に連結された第2出力シャフトとを備えている。第1及び第2出力シャフトには、それぞれ駆動ギアが独立に取付けられている。両駆動ギアは、モーターの出力シャフトに連結されたモーターギアに噛合している。そして、モーターが駆動されると、モーターの出力シャフトから上記モーターギア及び上記各駆動ギアを介して第1及び第2出力シャフトへと動力が伝達される。この結果、感光ドラム及び現像ローラーがそれぞれ、第1出力シャフト及び第2出力シャフトと共に回転する。 2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a drive device that rotationally drives two output shafts provided in parallel with each other by a single motor (for example, see Patent Document 1). The drive device includes a first output shaft having a photosensitive drum connected integrally with a rotation, and a second output shaft having a developing roller connected integrally therewith. Drive gears are independently attached to the first and second output shafts. Both drive gears mesh with a motor gear connected to the output shaft of the motor. When the motor is driven, power is transmitted from the motor output shaft to the first and second output shafts via the motor gear and the drive gears. As a result, the photosensitive drum and the developing roller rotate together with the first output shaft and the second output shaft, respectively.
上記駆動装置は、電子写真方式の画像形成装置に搭載されている。この種の画像形成装置では、上記感光ドラムの周面にトナーフィルミングが固着するという問題があり、この問題を回避するために、感光ドラムの周面にクリーニングローラーを摺接させる技術が提案されている。感光ドラムのクリーニングは通常、感光ドラムを画像形成時における回転方向と同方向に回転させて行われる。 The driving device is mounted on an electrophotographic image forming apparatus. In this type of image forming apparatus, there is a problem that toner filming is fixed to the peripheral surface of the photosensitive drum. In order to avoid this problem, a technique for bringing a cleaning roller into sliding contact with the peripheral surface of the photosensitive drum has been proposed. ing. Cleaning of the photosensitive drum is usually performed by rotating the photosensitive drum in the same direction as the rotation direction during image formation.
ところで、例えば電子写真方式の画像形成装置において、現像用のトナーを回収する際には、現像ローラーを画像形成時における回転方向(正回転方向)とは逆向き(逆回転方向)に回転させる必要がある。しかし、感光ドラムのクリーニングは、感光ドラムを正回転させて行われる。したがって、現像用のトナーの回収と感光ドラムのクリーニングとを同時に行うためには、感光ドラムを正回転させたまま現像ローラーを逆回転させる必要がある。 By the way, in the case of collecting toner for development in, for example, an electrophotographic image forming apparatus, it is necessary to rotate the developing roller in the opposite direction (reverse rotation direction) to the rotation direction (forward rotation direction) during image formation. There is. However, the cleaning of the photosensitive drum is performed by rotating the photosensitive drum forward. Therefore, in order to simultaneously collect the developing toner and clean the photosensitive drum, it is necessary to reversely rotate the developing roller while rotating the photosensitive drum forward.
しかしながら、上記特許文献1に示す駆動装置では、第1及び第2出力シャフトの駆動ギアが1つのモーターギアに噛合しているため、第2出力シャフトと共に現像ローラーを逆回転させようとすると、第1出力シャフトと共に感光ドラムまでもが逆回転してしまう。すなわち、上記駆動装置では、第1出力シャフトを正回転させたまま第2出力シャフトのみを逆回転させることができず、このため、トナーの回収と感光ドラムのクリーニングとを同時に行うといった複雑な動作を実現することができないという問題がある。
However, in the drive device shown in
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、2つの出力シャフトのうち一方の出力シャフトの回転方向を変更することなく、他方の出力シャフトの回転方向を正逆自在に変更可能な駆動装置、及び該駆動装置を備えた画像形成装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of this point, and the object of the present invention is to correct the rotation direction of the other output shaft without changing the rotation direction of one of the two output shafts. It is an object of the present invention to provide a drive device that can be changed reversibly and an image forming apparatus including the drive device.
本発明に係る駆動装置は、第1出力シャフトと、該第1出力シャフトに対して並列に設けられた第2出力シャフトと、該第1及び第2出力シャフトの駆動源であるモーターと、を備えている。 A drive device according to the present invention includes a first output shaft, a second output shaft provided in parallel to the first output shaft, and a motor that is a drive source of the first and second output shafts. I have.
そして、上記第1出力シャフトに回転一体に連結された第1ギアと、上記第2出力シャフトに軸支されるとともに上記第1ギアに噛合する第2ギアと、上記第2出力シャフトと上記第2ギアとの間に介設され、該第2ギアに作用する該第2出力シャフト回りのトルクが予め設定した設定閾値未満である場合に該第2ギアを該第2出力シャフトに回転一体に連結する一方、該トルクが該設定閾値以上である場合には当該連結を遮断するトルクリミッターと、上記第2出力シャフトに回転一体に連結された第3ギアと、上記第2出力シャフトに対して並列に設けられた動力伝達シャフトと、上記動力伝達シャフトに回転自在に軸支されるとともに上記第2ギアに噛合する第4ギアと、上記動力伝達シャフトに取付けられ、上記第4ギアが上記動力伝達シャフトに回転一体に連結された連結状態と当該連結が遮断された遮断状態とを切替え可能に構成されたクラッチと、上記動力伝達シャフトに回転一体に連結されるとともに上記第3ギアに噛合する第5ギアと、上記第2ギア及び上記第4ギア間と、上記第3ギア及び上記第5ギア間と、の少なくとも一方に介在する第6ギアと、をさらに備えている。 A first gear rotatably coupled to the first output shaft; a second gear pivotally supported by the second output shaft and meshing with the first gear; the second output shaft; When the torque around the second output shaft that is interposed between the two gears and acts on the second gear is less than a preset threshold value, the second gear is rotated and integrated with the second output shaft. On the other hand, with respect to the second output shaft, a torque limiter that cuts off the connection when the torque is greater than or equal to the set threshold value, a third gear that is rotatably coupled to the second output shaft, and the second output shaft A power transmission shaft provided in parallel, a fourth gear rotatably supported on the power transmission shaft and meshed with the second gear, and attached to the power transmission shaft, the fourth gear being the power A clutch configured to be able to switch between a connected state that is integrally connected to the delivery shaft and a disconnected state that is interrupted, and a clutch that is connected to the power transmission shaft and integrally engaged with the third gear. A fifth gear, and a sixth gear interposed between at least one of the second gear and the fourth gear and between the third gear and the fifth gear are further provided.
この構成によれば、クラッチが遮断状態から連結状態に切替わると、第4ギアが動力伝達シャフトに回転一体に連結され、第4ギアより第2ギアに作用する第2出力シャフト回りの負荷トルクが一気に増加する。この結果、トルクリミッターが作動して、第2ギアと第2出力シャフトとの連結が遮断されることにより、モーターから第2出力シャフトへの動力伝達経路が変更される。そうして、クラッチを連結状態と遮断状態とに選択的に切替えることで、第1出力シャフトの回転方向を変更することなく、第2出力シャフトの回転方向のみを変更することができる。 According to this configuration, when the clutch is switched from the disconnected state to the connected state, the fourth gear is rotatably connected to the power transmission shaft, and the load torque around the second output shaft acting on the second gear from the fourth gear. Will increase at once. As a result, the torque limiter operates and the connection between the second gear and the second output shaft is cut off, thereby changing the power transmission path from the motor to the second output shaft. Thus, by selectively switching the clutch between the connected state and the disconnected state, it is possible to change only the rotation direction of the second output shaft without changing the rotation direction of the first output shaft.
本発明に係る別の駆動装置は、第1出力シャフトと、該第1出力シャフトに対して並列に設けられた第2出力シャフトと、該第1及び第2出力シャフトの駆動源であるモーターと、を備えている。 Another drive device according to the present invention includes a first output shaft, a second output shaft provided in parallel to the first output shaft, and a motor that is a drive source of the first and second output shafts. It is equipped with.
そして、上記第1出力シャフトに回転一体に連結された第1ギアと、上記第2出力シャフトに軸支されるとともに上記第1ギアに噛合する第2ギアと、上記第2出力シャフトと上記第2ギアとの間に介設され、該第2ギアに作用する該第2出力シャフト回りのトルクが予め設定した設定閾値未満である場合に該第2ギアを該第2出力シャフトに回転一体に連結する一方、該トルクが該設定閾値以上である場合には当該連結を遮断するトルクリミッターと、上記第2出力シャフトに回転一体に連結された第3ギアと、上記第2出力シャフトに対して並列に設けられた動力伝達シャフトと、上記動力伝達シャフトに回転一体に連結されるとともに上記第2ギアに噛合する第4ギアと、上記動力伝達シャフトに回転自在に軸支されるとともに上記第3ギアに噛合する第5ギアと、上記動力伝達シャフトに取付けられ、上記第5ギアが上記動力伝達シャフトに回転一体に連結された連結状態と当該連結が遮断された遮断状態とを切替え可能に構成されたクラッチと、上記第2ギア及び上記第4ギア間と、上記第3ギア及び上記第5ギア間と、の少なくとも一方に介在する6ギアと、を備えている。 A first gear rotatably coupled to the first output shaft; a second gear pivotally supported by the second output shaft and meshing with the first gear; the second output shaft; When the torque around the second output shaft that is interposed between the two gears and acts on the second gear is less than a preset threshold value, the second gear is rotated and integrated with the second output shaft. On the other hand, with respect to the second output shaft, a torque limiter that cuts off the connection when the torque is greater than or equal to the set threshold value, a third gear that is rotatably coupled to the second output shaft, and the second output shaft A power transmission shaft provided in parallel, a fourth gear that is connected to the power transmission shaft in a rotationally integrated manner and meshes with the second gear, and is rotatably supported by the power transmission shaft and the first gear. A fifth gear that meshes with the gear, and is attached to the power transmission shaft, and is configured to be switchable between a connected state in which the fifth gear is integrally connected to the power transmission shaft and a disconnected state in which the connection is interrupted. And 6 gears interposed between at least one of the second gear and the fourth gear and between the third gear and the fifth gear.
この構成によれば、クラッチが遮断状態から連結状態に切替わると、第5ギアが動力伝達シャフトに回転一体に連結される。そして、第5ギアから動力伝達シャフト及び第4ギアを介して第2ギアに作用する第2出力シャフト回りの負荷トルクが一気に増加する。この結果、トルクリミッターが作動して、第2ギアと第2出力シャフトとの連結が遮断されることにより、モーターから第2出力シャフトへの動力伝達経路が変更される。したがって、クラッチを連結状態と遮断状態とに選択的に切替えることで、第1出力シャフトの回転方向を変更することなく、第2出力シャフトの回転方向のみを変更することができる。 According to this configuration, when the clutch is switched from the disconnected state to the connected state, the fifth gear is rotatably connected to the power transmission shaft. Then, the load torque around the second output shaft acting on the second gear from the fifth gear via the power transmission shaft and the fourth gear increases at a stretch. As a result, the torque limiter operates and the connection between the second gear and the second output shaft is cut off, thereby changing the power transmission path from the motor to the second output shaft. Therefore, by selectively switching the clutch between the connected state and the disconnected state, it is possible to change only the rotational direction of the second output shaft without changing the rotational direction of the first output shaft.
上記設定閾値は、上記クラッチを上記遮断状態から上記連結状態に切替えた場合に、該切替え時に上記第2ギアに作用する上記第2出力シャフト回りのトルクが該設定閾値以上になるように設定されることが好ましい。 The set threshold is set such that when the clutch is switched from the disengaged state to the connected state, the torque around the second output shaft acting on the second gear at the time of the switching becomes equal to or greater than the set threshold. It is preferable.
上記第6ギアは、上記クラッチが連結状態にある場合と遮断状態にある場合とで、上記第2出力シャフトの回転方向が逆になるように、上記第2ギア及び上記第4ギア間と、上記第3ギア及び上記第5ギア間と、の少なくとも一方に介在されることが好ましい。 The sixth gear is between the second gear and the fourth gear so that the rotation direction of the second output shaft is reversed between when the clutch is in a connected state and when it is in a disconnected state. It is preferable to be interposed between at least one of the third gear and the fifth gear.
本発明に係る画像形成装置は、上記駆動装置を備えている。そして、感光ドラムと、該感光ドラムにトナーを供給するための現像ローラーと、を備え、上記感光ドラムは、上記第1出力シャフトに回転一体に連結され、上記現像ローラーは、上記第2出力シャフトに回転一体に連結されている。 An image forming apparatus according to the present invention includes the drive device. A photosensitive drum; and a developing roller for supplying toner to the photosensitive drum. The photosensitive drum is rotatably connected to the first output shaft, and the developing roller is connected to the second output shaft. Are integrally connected to each other.
この構成によると、第1出力シャフトに連結された感光ドラムの回転方向を変更することなく、第2出力シャフトに連結された現像ローラーの回転方向を正逆自在に変更することができる。よって、トナーの回収と感光ドラムのクリーニングとを同時に行うといった複雑な動作を容易に実現することができる。 According to this configuration, the rotation direction of the developing roller connected to the second output shaft can be changed in the forward and reverse directions without changing the rotation direction of the photosensitive drum connected to the first output shaft. Therefore, it is possible to easily realize a complicated operation of simultaneously performing toner collection and photosensitive drum cleaning.
本発明によれば、2つの出力シャフトのうち一方の出力シャフトの回転方向を変更することなく、他方の出力シャフトの回転方向を正逆自在に変更可能な駆動装置、及び該駆動装置を備えた画像形成装置が提供される。 According to the present invention, there is provided a drive device that can change the rotation direction of the other output shaft in a freely reversible manner without changing the rotation direction of one of the two output shafts, and the drive device. An image forming apparatus is provided.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
《実施形態》
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the following embodiment.
<Embodiment>
<レーザープリンター> <Laser printer>
図1は、本実施形態における駆動装置100を備えた画像形成装置としてのレーザープリンター1を示している。
FIG. 1 shows a
レーザープリンター1は、図1に示すように、箱状のプリンター本体2と、手差し給紙部6と、カセット給紙部7と、画像形成部8と、定着部9と、排紙部10とを備えている。そうして、レーザープリンター1は、プリンター本体2内の搬送路Lに沿って用紙を搬送しながら、不図示の端末等から送信される画像データに基づいて用紙に画像を形成するように構成されている。
As shown in FIG. 1, the
手差し給紙部6は、プリンター本体2の1つの側部に開閉可能に設けられた手差しトレイ4と、プリンター本体2の内部に回転可能に設けられた手差し用の給紙ローラー5とを有している。
The manual
カセット給紙部7は、プリンター本体2の底部に設けられている。カセット給紙部7は、互いに重ねられた複数の用紙を収容する給紙カセット11と、給紙カセット11内の用紙を1枚ずつ取り出すピックローラ12と、取り出された用紙を1枚ずつ分離して搬送路Lへと送り出すフィードローラ13及びリタードローラ14とを備えている。
The cassette paper feeding unit 7 is provided at the bottom of the printer
画像形成部8は、プリンター本体2内におけるカセット給紙部7の上方に設けられている。画像形成部8は、プリンター本体2内に回転可能に設けられた像担持体である感光ドラム16と、感光ドラム16の周囲に配置された帯電器17と、現像部18と、転写ローラー19及びクリーニング部20と、感光ドラム16の上方に配置されたレーザースキャニングユニット(LSU)30と、トナーホッパー21とを備えている。そうして、画像形成部8は、手差し給紙部6又はカセット給紙部7から供給された用紙に画像を形成するようになっている。尚、搬送路Lには、送り出された用紙を、一時的に待機させた後に所定のタイミングで画像形成部8に供給する一対のレジストローラ15が設けられている。
The image forming unit 8 is provided above the cassette paper feeding unit 7 in the printer
上記現像部18は、図1に示すように、不図示のトナーコンテナよりトナーが供給される現像容器26を備えている。現像容器26は、感光ドラム31の軸線方向、すなわち図1の紙面奥行き方向に長い形状を有し、その長手方向を水平にして配置されている。現像容器26における感光ドラム16に隣接する部分には開口部26aが形成されている。この開口部26aには、トナーの担持体である現像ローラー27が設けられている。現像ローラー17は、トナーを感光ドラム16に供給する際(画像形成時)には、後述する駆動装置100により図1の反時計回り方向に回転される一方、トナー回収時には駆動装置100により図1の時計回り方向(画像形成時における回転方向とは逆向き)に回転される。
As shown in FIG. 1, the developing
定着部9は、画像形成部8の側方に配置されている。定着部9は、互いに圧接されて回転する定着ローラー22及び加圧ローラー23を備えている。そうして、定着部9は、画像形成部8で用紙に転写されたトナー像を当該用紙に定着させるように構成されている。
The fixing
排紙部10は、定着部9の上方に設けられている。排紙部10は、排紙トレイ3と、排紙トレイ3へ用紙を搬送するための一対の排紙ローラー24と、排紙ローラー対24へ用紙を案内する複数の搬送ガイドリブ25とを備えている。排紙トレイ3は、プリンター本体2の上部に凹状に形成されている。
The
レーザープリンター1が画像データを受信すると、画像形成部8において、感光ドラム16が回転駆動されると共に、帯電器17が感光ドラム16の表面を帯電させる。感光ドラム16は、画像形成時には後述する駆動装置100により図1の時計回り方向に回転駆動される。
When the
そして、画像データに基づいて、レーザー光がレーザースキャナーユニット30から感光ドラム16へ出射される。感光ドラム16の表面には、レーザー光が照射されることによって静電潜像が形成される。感光ドラム16上に形成された静電潜像は、現像部18で現像されることにより、トナー像として可視像となる。
Based on the image data, laser light is emitted from the
その後、用紙は、転写ローラー19により感光ドラム16の表面に押し付けられる。そのことにより、用紙に感光ドラム16のトナー像が転写される。トナー像が転写された用紙は、定着部9において定着ローラー23と加圧ローラー24とにより加熱及び加圧される。その結果、トナー像が用紙に定着する。
<駆動装置>
Thereafter, the sheet is pressed against the surface of the
<Drive device>
図2は、上記感光ドラム16及び現像ローラー27を駆動するための駆動装置100を示している。この駆動装置100は、互いに並列に配置された第1出力シャフト51及び第2出力シャフト52と、各出力シャフト51,52の駆動源である電気モーター(以下、単にモーターという)53と、動力伝達シャフト60と、6つのギア61〜66と、トルクリミッター71と、電磁クラッチ72と、を備えている。尚、図2〜図6においては、図を見やすくするために、各ギア61〜66の外周面に形成された歯部を省略するなど、各構成部品の構造を適宜簡略化して示している。
FIG. 2 shows a
上記モーター53は、プリンター本体2に固定されたブラケット板54に取付けられている。モーター53の出力シャフトはブラケット板54を貫通しており、その先端部にはピニオンギア55が回転一体に取付けられている。
The
上記第1出力シャフト51は、上記感光ドラム16の軸心部を貫通するとともに該感光ドラム16に対して回転一体に連結されている。上記第2出力シャフト52は、上記現像ローラー27の軸心部を貫通するとともに該現像ローラー27に対して回転一体に連結されている。
The
上記第1出力シャフト51の軸心方向の一側端部には、上記ピニオンギア55に噛合する大径の第1ギア61が回転一体に連結されている。第1ギア61の軸心部には、上記第1出力シャフト51が貫通している。第1ギア61は、ピニオンギア55の他に後述する第2ギア62にも噛合している。
A large-diameter
上記第2出力シャフト52の軸心方向の一側端部には、第2ギア62が上記トルクリミッター71を介して軸支されているとともに、第3ギア63が回転一体に連結されている。
A
上記第2ギア62と第3ギア63とは、第2出力シャフト52の軸心方向に互いに間隔を空けて配置されている。
The
上記第2ギア62は、図3に示すように、後述する第4ギア64に噛合する大径ギア部62aと、上記第1ギア61に噛合する小径ギア部62bとを有している。大径ギア部62aと小径ギア部62bとは互いに同軸に配置されている。大径ギア部62aと小径ギア部62bとは一体成形されていてもよいし、両者を別体で形成して互いに接着するようにしてもよい。第2ギア62は、その軸心部を貫通する貫通孔62f(図4参照)を有している。貫通孔62fにはトルクリミッター71が圧入して固定されている。
As shown in FIG. 3, the
トルクリミッター71は、中空円筒状をなすマグネット式のトルクリミッターである。トルクリミッター71の中空孔71aには、第2出力シャフト52が嵌入されている。そうして、トルクリミッター71は、第2出力シャフト52と第2ギア62との間に介設されている。トルクリミッター71は、第2ギア62に作用する第2出力シャフト52回りのトルクが予め設定した設定閾値未満である場合に該第2ギア62を該第2出力シャフト52に回転一体に連結する一方、該トルクが該設定閾値以上である場合には当該連結を遮断するように構成されている。
The torque limiter 71 is a magnet type torque limiter having a hollow cylindrical shape. A
上記トルクリミッター71の設定閾値は、後述する電磁クラッチ72を遮断状態から上記連結状態に切替えた時に上記第2ギア62に作用する第2出力シャフト52回りの負荷トルクが該設定閾値以上になるように設定される。
The set threshold value of the torque limiter 71 is such that the load torque around the
上記第3ギア63は、後述する第6ギア66を介して第5ギア65に噛合している。
The
上記動力伝達シャフト60は、第1出力シャフト51及び第2出力シャフト52に対して並列に配置されている。動力伝達シャフト60は、第2出力シャフト52の上方に設けられている。
The
動力伝達シャフト60には、第2ギア62に噛合する第4ギア64が回転自在に軸支されているとともに、第5ギア65が回転一体に連結されている。第4ギア64及び第5ギア65は、動力伝達シャフト60の軸心方向に互いに間隔を空けて配置されている。動力伝達シャフト60における第4ギア64と第5ギア65との間には、上記電磁クラッチ72が取付けられている。
A
上記電磁クラッチ72は、ローター、アーマチュア−及び励磁コイル(図示種略)を有する周知のクラッチであって、例えば特開2007−162748号公報に記載されたクラッチと同様の構成とすることができる。そして、電磁クラッチ72は、第4ギア64が動力伝達シャフト60に回転一体に連結させた連結状態と、当該連結が遮断された遮断状態(第4ギア64が、動力伝達シャフト60に対して回転自在となる状態)とに切替え可能になっている。
The
電磁クラッチ72及び上記モーター53は、プリンター本体2に設けられた不図示のコントローラーにより作動制御される。コントローラーは、画像形成時には、モーター53を正回転させつつ電磁クラッチ72を遮断状態(図5の状態)にする一方、トナーの回収時には、モーター53を正回転させつつ電磁クラッチ72を遮断状態(図6の状態)にするように構成されている。
The
上記第5ギア65は、アイドルギアである第6ギア66を介して上記第3ギア63に噛合している。換言すると、第6ギア66は、第3ギア63及び第5ギア65間に介在している。上記第6ギア66は、プリンター本体2に固定されたアイドルシャフト73に回転自在に軸支されている。
The
以上のように構成された駆動装置100における動力伝達経路(動力伝達の様子)について説明する。
A power transmission path (state of power transmission) in the
第1出力シャフト51へのモーター53からの動力伝達経路は、電磁クラッチ72が連結状態にあるか遮断状態にあるかに拘わらず同じ経路となる。すなわち、モーター53からの動力は、ピニオンギア55→第1ギア61→第1出力シャフト51という経路で該第1出力シャフト51へと伝達される。そうして、モーター53が例えば図5の時計回り方向(本実施形態ではモーター53の正回転方向)に回転駆動された場合には、感光ドラム16が第1出力シャフト51と共に図5の反時計回り方向に回転する(図5の矢印参照)。
The power transmission path from the
第2出力シャフト52へのモーター53からの動力伝達経路は、電磁クラッチ72が連結状態と遮断状態とのいずれの状態にあるかによって異なる。
The power transmission path from the
すなわち、上記電磁クラッチ72が遮断状態にある場合には、モーター53からの動力は、第1ギア61→第2ギア62→トルクリミッター71→第2出力シャフト52という経路で該第2出力シャフト52に伝達される。ここで、電磁クラッチ72が遮断状態にある場合には、上記第2ギア62に噛合する第4ギア64と動力伝達シャフト60との連結が遮断されているので、第4ギア64は動力伝達シャフト60に対して空転することとなる。したがって、モーター53からの動力が動力伝達シャフト60を介して第2出力シャフト52に伝達されることはない。
That is, when the
そうして、モーター53が例えば図5の時計回り方向(本実施形態ではモーター53の正回転方向)に回転駆動された場合には、現像ローラー27が第2出力シャフト51と共に図5の時計回り方向に回転する(図5の矢印参照)。
Thus, when the
一方、上記電磁クラッチ72を遮断状態から連結状態に切替えると、第2ギア62に噛合する第4ギア64が動力伝達シャフト60に対して回転一体に連結される。この結果、
On the other hand, when the
第4ギア64から現像ローラー27までの動力伝達経路に配置された該現像ローラー27を含む全ての部品(現像ローラー27、第2出力シャフト52、第3ギア63、第6ギア66、第5ギア65、及び動力伝達シャフト60)が、上記第4ギア64を介して第2ギア62に駆動負荷として連結される。この結果、第2ギア62に作用する第2出力シャフト52回りの負荷トルクが一気に増加する。そうして、第2ギア62に作用する負荷トルクが、トルクリミッター71の設定閾値以上になると、トルクリミッター71(図4参照)により第2ギア62と第2出力シャフト52との連結が遮断されて、第2ギア62は第2出力シャフト52に対して空転する。
All components including the developing
この結果、モーター53からの動力は、第1ギア61→第2ギア62→第4ギア64→動力伝達シャフト60→第5ギア65→第6ギア66→第3ギア63→第2出力シャフト52という経路で該第2出力シャフト52に伝達される。このとき、第2出力シャフト52の回転方向は、第5ギア65と第3ギア63との間に第6ギア6が介設されているために、電磁クラッチ72が遮断状態にある場合の第2出力シャフト52の回転方向とは逆向きになる。
As a result, the power from the
したがって、モーター53が例えば図6の時計回り方向(本実施形態ではモーター53の正回転方向)に回転駆動された場合には、現像ローラー27が第2出力シャフト52と共に図6の反時計回り方向に回転する(図6の矢印参照)。
Therefore, when the
したがって、上記駆動装置100によれば、コントローラーにより電磁クラッチ72を連結状態と遮断状態とに選択的に切替えることで、第1出力シャフト51の回転方向を変更することなく、第2出力シャフト52の回転方向を正逆自在に変更することができる。
Therefore, according to the
延いては、第1出力シャフト51に連結された感光ドラム16の回転方向を変更することなく、第2出力シャフト52に連結された現像ローラー27の回転方向を正逆自在に変更することができる。よって、トナーの回収と感光ドラム16のクリーニングとを同時に行うなどの複雑な動作を容易に実現することができる。
As a result, the rotation direction of the developing
《その他の実施形態》 << Other Embodiments >>
上記実施形態では、上記第4ギア64を動力伝達シャフト60に回転自在に軸支させるようにしているが、これに限ったものではなく、例えば、第4ギア64を動力伝達シャフト60に回転一体に連結して、第5ギア65を動力伝達シャフト60に回転自在に軸支させるようにしてもよい。この場合、電磁クラッチ72は、上記第5ギア65が動力伝達シャフト60に回転一体に連結された連結状態と当該連結が遮断された遮断状態とを切替え可能に構成される。
In the above embodiment, the
上記実施形態では、アイドルギアである第6ギア66を、第3ギア63及び第5ギア65間に介在させた例を示したが、これに限ったものではなく、例えば、第6ギア66を第2ギア62及び第4ギア64間に介在させて、第3ギア63を第5ギア65に直接噛合させるようにしてもよい。また、上記実施形態では、第6ギア66をアイドルギアとして1つだけ設けるようにしているが、これに限ったものではなく、複数設けるようにしてもよい。すなわち、第6ギア66は、電磁クラッチ72が連結状態にある場合と遮断状態にある場合とで、第2出力シャフト52の回転方向が逆になるように、上記第2ギア62及び上記第4ギア64間と、上記第3ギア63及び上記第5ギア65間との少なくとも一方に介在させればよい。
In the above embodiment, the
また、上記実施形態では、第2ギア62は第1ギア61に直接噛合されているが、これに限ったものではなく、アイドルギアを介して第1ギア61に間接的に噛合されていてもよい。
In the above embodiment, the
上記実施形態では、上記駆動装置100を電子写真方式の画像形成装置であるレーザープリンター2に適用した例を示したが、これに限ったものではなく、例えば、インクジェット式の画像形成装置に適用してもよいし、画像形成装置以外の装置、例えば自動車の変速装置等に適用するようにしてもよい。
In the above embodiment, the example in which the
上記実施形態では、モーター53は電気モーターとされているが、これに限ったものではなく、例えば油圧モーターやエアーモーター等であってもよい。
In the above embodiment, the
上記実施形態では、クラッチ72は、電磁クラッチとされているが、これに限ったものではなく、例えば油圧クラッチなどの機械式のクラッチであってもよい。 In the above embodiment, the clutch 72 is an electromagnetic clutch. However, the clutch 72 is not limited to this, and may be a mechanical clutch such as a hydraulic clutch.
以上説明したように、本発明は、第1出力シャフトと、該第1出力シャフトに対して並列に設けられた第2出力シャフトと、該第1及び第2出力シャフトの駆動源であるモーターと、を備えた駆動装置、及び該駆動装置を備えた画像形成装置に有用であり、特に、電子写真方式の画像形成装置に適用する場合に有用である。 As described above, the present invention includes a first output shaft, a second output shaft provided in parallel to the first output shaft, and a motor that is a drive source for the first and second output shafts. , And an image forming apparatus provided with the driving apparatus, and particularly useful when applied to an electrophotographic image forming apparatus.
1 レーザープリンター
16 感光ドラム
27 現像ローラー
51 第1出力シャフト
52 第2出力シャフト
60 動力伝達シャフト
61 第1ギア
62 第2ギア
63 第3ギア
64 第4ギア
65 第5ギア
66 第6ギア
71 トルクリミッター
72 クラッチ
100 駆動装置
DESCRIPTION OF
Claims (5)
上記第1出力シャフトに回転一体に連結された第1ギアと、
上記第2出力シャフトに軸支されるとともに上記第1ギアに噛合する第2ギアと、
上記第2出力シャフトと上記第2ギアとの間に介設され、該第2ギアに作用する該第2出力シャフト回りのトルクが予め設定した設定閾値未満である場合に該第2ギアを該第2出力シャフトに回転一体に連結する一方、該トルクが該設定閾値以上である場合には当該連結を遮断するトルクリミッターと、
上記第2出力シャフトに回転一体に連結された第3ギアと、
上記第2出力シャフトに対して並列に設けられた動力伝達シャフトと、
上記動力伝達シャフトに回転自在に軸支されるとともに上記第2ギアに噛合する第4ギアと、
上記動力伝達シャフトに取付けられ、上記第4ギアが上記動力伝達シャフトに回転一体に連結された連結状態と当該連結が遮断された遮断状態とに切替え可能に構成されたクラッチと、
上記動力伝達シャフトに回転一体に連結されるとともに上記第3ギアに噛合する第5ギアと、
上記第2ギア及び上記第4ギア間と、上記第3ギア及び上記第5ギア間と、の少なくとも一方に介在する第6ギアと、を備えた駆動装置。 A drive device comprising: a first output shaft; a second output shaft provided in parallel to the first output shaft; and a motor that is a drive source for the first and second output shafts,
A first gear rotatably coupled to the first output shaft;
A second gear supported by the second output shaft and meshing with the first gear;
When the torque around the second output shaft that is interposed between the second output shaft and the second gear and acts on the second gear is less than a preset threshold value, the second gear is A torque limiter that is connected to the second output shaft in a rotationally integrated manner, and that cuts off the connection when the torque is greater than or equal to the set threshold;
A third gear rotatably connected to the second output shaft;
A power transmission shaft provided in parallel to the second output shaft;
A fourth gear rotatably supported by the power transmission shaft and meshing with the second gear;
A clutch attached to the power transmission shaft and configured to be switchable between a connected state in which the fourth gear is connected to the power transmission shaft in a rotationally integrated manner and a disconnected state in which the connection is cut off;
A fifth gear coupled to the power transmission shaft in a rotationally integrated manner and meshing with the third gear;
And a sixth gear interposed between at least one of the second gear and the fourth gear and between the third gear and the fifth gear.
上記第1出力シャフトに回転一体に連結された第1ギアと、
上記第2出力シャフトに軸支されるとともに上記第1ギアに噛合する第2ギアと、
上記第2出力シャフトと上記第2ギアとの間に介設され、該第2ギアに作用する該第2出力シャフト回りのトルクが予め設定した設定閾値未満である場合に該第2ギアを該第2出力シャフトに回転一体に連結する一方、該トルクが該設定閾値以上である場合には当該連結を遮断するトルクリミッターと、
上記第2出力シャフトに回転一体に連結された第3ギアと、
上記第2出力シャフトに対して並列に設けられた動力伝達シャフトと、
上記動力伝達シャフトに回転一体に連結されるとともに上記第2ギアに噛合する第4ギアと、
上記動力伝達シャフトに回転自在に軸支されるとともに上記第3ギアに噛合する第5ギアと、
上記動力伝達シャフトに取付けられ、上記第5ギアが上記動力伝達シャフトに回転一体に連結された連結状態と当該連結が遮断された遮断状態とに切替え可能に構成されたクラッチと、
上記第2ギア及び上記第4ギア間と、上記第3ギア及び上記第5ギア間と、の少なくとも一方に介在する第6ギアと、を備えた駆動装置。 A drive device comprising: a first output shaft; a second output shaft provided in parallel to the first output shaft; and a motor that is a drive source for the first and second output shafts,
A first gear rotatably coupled to the first output shaft;
A second gear supported by the second output shaft and meshing with the first gear;
When the torque around the second output shaft that is interposed between the second output shaft and the second gear and acts on the second gear is less than a preset threshold value, the second gear is A torque limiter that is connected to the second output shaft in a rotationally integrated manner, and that cuts off the connection when the torque is greater than or equal to the set threshold;
A third gear rotatably connected to the second output shaft;
A power transmission shaft provided in parallel to the second output shaft;
A fourth gear coupled to the power transmission shaft in a rotationally integrated manner and meshing with the second gear;
A fifth gear rotatably supported by the power transmission shaft and meshing with the third gear;
A clutch attached to the power transmission shaft, and configured to be switchable between a connected state in which the fifth gear is integrally connected to the power transmission shaft and a cut-off state in which the connection is cut off;
And a sixth gear interposed between at least one of the second gear and the fourth gear and between the third gear and the fifth gear.
上記設定閾値は、上記クラッチを上記遮断状態から上記連結状態に切替えた場合に、該切替え時に上記第2ギアに作用する上記第2出力シャフト回りのトルクが該設定閾値以上になるように設定される駆動装置。 The drive device according to claim 1 or 2,
The set threshold is set such that when the clutch is switched from the disengaged state to the connected state, the torque around the second output shaft acting on the second gear at the time of the switching becomes equal to or greater than the set threshold. Drive device.
上記第6ギアは、上記クラッチが連結状態にある場合と遮断状態にある場合とで、上記第2出力シャフトの回転方向が逆になるように、上記第2ギア及び上記第4ギア間と、上記第3ギア及び上記第5ギア間と、の少なくとも一方に介在される駆動装置。 In the drive device according to any one of claims 1 to 3,
The sixth gear is between the second gear and the fourth gear so that the rotation direction of the second output shaft is reversed between when the clutch is in a connected state and when it is in a disconnected state. A drive device interposed between at least one of the third gear and the fifth gear.
感光ドラムと、該感光ドラムにトナーを供給するための現像ローラーと、を備え、
上記感光ドラムは、上記第1出力シャフトに回転一体に連結され、
上記現像ローラーは、上記第2出力シャフトに回転一体に連結されている画像形成装置。 An image forming apparatus comprising the driving device according to any one of claims 1 to 4.
A photosensitive drum, and a developing roller for supplying toner to the photosensitive drum,
The photosensitive drum is connected to the first output shaft in a rotationally integrated manner,
The image forming apparatus, wherein the developing roller is rotatably connected to the second output shaft.
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