JP2019173969A - 駆動装置および画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明の実施形態の駆動装置を備えた画像形成装置100の概略構成を示す図である。
同図に示すように、画像形成装置100は、自動原稿送り装置110、読取装置120、作像装置130、定着装置140、給紙装置150、排紙装置160及び再給紙装置170を備えている。
給紙装置150は、給紙カセットに集積された記録紙を1枚ずつ引き出し、作像装置130の転写ユニット側に送り出す。
排紙装置160は、定着装置140から搬送される記録紙を排紙トレイ163へ排紙する一方で、再給紙装置170側へスイッチバックさせることができる。すなわち、排紙装置160は、一対の排紙ローラ161a,161bを備え、排紙センサ162により、記録紙が排紙ローラ161a,161bに端部が挟まれたニップ状態を検出したら、排紙ローラ161a,161bを逆転させて、再給紙装置170に供給する。
駆動装置30は、第一回転軸5aと、第二回転軸5bとを有している。第一回転軸5aには、最終的に駆動モータ9の駆動力が出力される出力対象回転体たる熱ローラ140aが接続されている。第二回転軸5bには、最終的に駆動モータ9の駆動力が出力される出力対象回転体たる下排紙ローラ161bが接続されている。第一回転軸5a、第二回転軸5bは、駆動源たる駆動モータ9が取り付けられた外面板61と内面板60とに軸受けを介して回転自在に支持されている。
駆動装置30は、モータ9のモータギヤ10に噛み合う駆動ギヤ1aを有している。駆動ギヤ1aは、外面板61と内面板60とに固定されたギヤ軸61aに回転自在に支持されている。第一回転軸5aには、駆動ギヤ1aと噛み合う入力ギヤ1bが固定されている。また、第一回転軸5aには、入力側クラッチ2aを介して、入力側プーリ3aが取り付けられている。第二回転軸5bには、出力側クラッチ2bを介して入力ギヤ1bと噛み合う出力ギヤ1cが取り付けられている。また、第二回転軸5bには、出力側プーリ3bが固定されている。入力側プーリ3aと出力側プーリ3bとには、タイミングベルト4が架け渡されている。
なお、以下の説明では、上排紙ローラ161aと、下排紙ローラ161bとを区別しない場合は、「排紙ローラ161」として説明する。
図4は、変形例1の駆動装置30Aを示す概略平面図である。図4(a)は、排紙ローラを、熱ローラと逆方向に回転させたときの様子を示す図であり、(b)は、排紙ローラ161を、熱ローラ140aと同方向に回転させたときの様子を示す図である。
この変形例1では、第二駆動伝達経路に内歯車6を設けた例である。またこの変形例1では、駆動モータ9を、内面板60に設け、駆動伝達部材よりも駆動モータ9を装置内部側に設けた。このように、駆動モータ9を装置内部側に設けることで、駆動モータ9のモータ音が、外部に漏れ難くなり、装置の騒音を低減することができる。
図5は、変形例2の駆動装置30Bを示す概略平面図である。図5(a)は、排紙ローラを、熱ローラと逆方向に回転させたときの様子を示す図であり、(b)は、排紙ローラを、熱ローラと同方向に回転させたときの様子を示す図である。
この変形例では、内歯車6に外歯部6aを設けて、この外歯部6aに駆動モータ9のモータギヤ10を噛み合せた。これにより、駆動ギヤ1a、駆動ギヤ1aを支持するギヤ軸61aを無くすことができ、変形例1に比べて部品点数を削減することができる。これにより、駆動装置が占有するスペースを削減することができ、画像形成装置100における設置自由度を向上させることが可能となる。
図6は、変形例3の駆動装置30Cを示す概略平面図である。図6(a)は、排紙ローラ161を、熱ローラ140aと逆方向に回転させたときの様子を示す図であり、(b)は、排紙ローラ161を、熱ローラ140aと同方向に回転させたときの様子を示す図である。
この変形例3では、モータギヤ10を内歯車6の内歯に噛み合せたものである。これによれば、モータギヤ10を内歯車6の内歯に噛み合せることで、モータギヤとの噛み合い率を高めることができ、回転ムラや騒音・振動の発生をより一層抑制することができる。他の構成は、変形例2と同じである。
図7は、変形例4の駆動装置30Dを示す概略構成図である。図7(a)は、変形例4の駆動装置30Dの概略正面図であり、(b)は、変形例4の駆動装置30Dの概略平面図である。
この変形例4は、第一駆動伝達経路20a、第二駆動伝達経路20bいずれも外歯車のみで構成したものである。
駆動モータ9から、第一回転軸5aまでの駆動伝達、および、第一駆動伝達経路20aの構成は、先の図2に示した駆動装置30と同じ構成である。
第二駆動伝達経路20bが、入力外歯車1g、中間外歯車1f、出力外歯車1eおよび入力側クラッチ2aで構成されている。入力外歯車1gは、入力側クラッチ2aを介して第一回転軸5aに取り付けられている。中間外歯車1fは、内面板60と外面板61とに固定された中間ギヤ軸61bに回転自在に支持され、入力外歯車1gに噛み合っている。出力外歯車1eは、第二回転軸5bに固定されており、中間外歯車1fに噛み合っている。
また、ギヤの数(歯同士の噛み合い部)が少ない第一駆動伝達経路20aの方が、第二駆動伝達経路20bよりも静音性や耐久性に優れる。従って、第一駆動伝達経路20aは、使用頻度が多く、使用時間が長い方の駆動伝達に用いるのが好ましい。よって、記録紙をスイッチバック搬送する逆回転よりも、使用頻度が多く、使用時間が長い排紙ローラ161を正回転させる駆動伝達に、第一駆動伝達経路20aを用いる。この場合は、下排紙ローラ161bに駆動力を伝達するように構成する。これにより、第一駆動伝達経路20aで駆動するとき、排紙ローラ161を正回転させることができる。
図9は、変形例5の駆動装置30Eを示す概略平面図である。図9(a)は、第一駆動伝達経路20aを介して駆動力を伝達する様子を示す図であり、(b)は、第二駆動伝達経路20bを介して駆動力を伝達する様子を示す図である。
この変形例5の駆動装置30Eは、第一駆動伝達経路20aが、内歯車6を用いた駆動伝達経路であり、先の図5に示した駆動装置の第一駆動伝達経路と同様な構成となっている。第二駆動伝達経路20bは、タイミングベルト4を用いた駆動伝達経路であり、先の図2に示した駆動装置の第二駆動伝達経路と同様な構成となっている。
図10は、変形例6の駆動装置30Fを示す概略平面図である。図10(a)は、第一駆動伝達経路20aを介して駆動力を伝達する様子を示す図であり、(b)は、第二駆動伝達経路20bを介して駆動力を伝達する様子を示す図である。
この変形例6は、第一駆動伝達経路20a、第二駆動伝達経路20bともに、第二回転軸5bを第一回転軸5aの回転方向とは逆方向に回転させ、かつ、第二回転軸5bの回転速度を互いに異ならせたものである。
第一駆動伝達経路20aは、先の図2に示した駆動装置の第一駆動伝達経路と同様な構成をしており、第二駆動伝達経路20bは、先の図5に示した駆動装置の第一駆動伝達経路と同様な構成をしている。
図11は、変形例7の駆動装置30Gを示す概略平面図である。図11(a)は、第一駆動伝達経路20aを介して駆動力を伝達する様子を示す図であり、(b)は、第二駆動伝達経路20bを介して駆動力を伝達する様子を示す図である。
この変形例7は、第一駆動伝達経路20a、第二駆動伝達経路20bいずれも、タイミングベルト4を用いた駆動伝達経路としたものである。
図12は、変形例8の駆動装置30Hを示す概略平面図である。
この変形例8は、第一回転軸5aから第二回転軸5bの駆動伝達経路を3つ有するものである。
第一駆動伝達経路20aは、先の図2に示した駆動装置の第一駆動伝達経路と同じ構成であり、第二駆動伝達経路20bは、先の図11に示した駆動装置の第一駆動伝達経路と同じ構成である。また、第三駆動伝達経路20cは、先の図11に示した駆動装置の第二駆動伝達経路と同じ構成を有している。
画像形成動作開始時は、入力側クラッチ2aをONにし、第一、第二出力側クラッチ2d,2eをOFFにして駆動モータ9の駆動を開始する。このとき、第三駆動伝達経路20cを介して駆動力が伝達され、下排紙ローラ161bは、熱ローラ140aと同速の回転速度で回転する。
(態様1)
第一回転軸5aと、第二回転軸5bと、複数の駆動伝達経路を有し、複数の駆動伝達経路のいずれか1つから選択的に前記第一回転軸から第二回転軸に駆動力を伝達する駆動伝達機構とを備えた駆動装置30において、前記第一回転軸および前記第二回転軸それぞれに最終的に駆動力が出力される出力対象回転体を備えた。
態様1によれば、前記第一回転軸および前記第二回転軸それぞれに出力対象回転体を備えるので、ひとつの駆動装置で2つの出力対象回転体を回転駆動させることができる。これにより、各出力対象回転体それぞれについて、駆動装置を設けた場合に比べて、駆動源や駆動伝達部材の数を減らすことができる。これにより、駆動源から発生する音などを抑制することができ、装置の低騒音化を図ることができる。また、駆動源や駆動伝達部材の数を減らすことができる。これにより、部品点数を削減することができ、装置の省スペース化、装置の低コスト化を図ることができる。
(態様1)において、駆動伝達機構は、第二回転軸5bを、第一回転軸5aと同方向に回転駆動させる正転駆動伝達経路と、第二回転軸5bを、第一回転軸5aとは逆方向に回転駆動させる逆転駆動伝達経路とを有する。
これによれば、実施形態で説明したように、第一回転軸5aにより回転駆動される熱ローラ140aなどの出力対象回転体の回転方向を変えずに、第二回転軸5bにより回転駆動される排紙ローラ161などの出力対象回転体の回転方向を切り換えることができる。
(態様1)または(態様2)において、駆動伝達機構は、第二回転軸5bに駆動力を伝達したときの第二回転軸5bの回転速度が互いに異なる複数の駆動伝達経路を有する。
これによれば、変形例5〜7で説明したように、第一回転軸5aにより回転駆動される熱ローラ140aなどの出力対象回転体の回転速度を変えずに、第二回転軸5bにより回転駆動される排紙ローラ161などの出力対象回転体の回転速度を切り換えることができる。
(態様1)乃至(態様3)いずれかにおいて、駆動伝達機構は、第二回転軸5bを、第一回転軸5aと同方向に回転駆動させる複数の正転駆動伝達経路を有し、複数の正転駆動伝達経路は、第二回転軸5bに駆動力を伝達したときの第二回転軸5bの回転速度が互いに異なる。
これによれば、変形例5、7で説明したように、第一回転軸5aにより回転駆動される熱ローラ140aなどの出力対象回転体の回転方向と同方向に回転する下排紙ローラ161bなどの出力対象回転体の速度を切り換えることができる。
(態様1)乃至(態様4)において、前記駆動伝達機構は、前記第二回転軸5bを、前記第一回転軸5aとは逆方向に回転駆動させる逆転駆動伝達経路を複数有し、複数の逆転駆動伝達経路は、前記第二回転軸5bに駆動力を伝達したときの第二回転軸5bの回転速度が互いに異なる。
これによれば、変形例6で説明したように、第一回転軸5aにより回転駆動される熱ローラ140aなどの出力対象回転体の回転方向と逆方向に回転する上排紙ローラ161aなどの出力対象回転体の速度を切り換えることができる。
(態様1)乃至(態様5)いずれかにおいて、複数の駆動伝達経路は、それぞれクラッチを有する。
これによれば、実施形態で説明したように、各駆動伝達経路のクラッチON/OFFを切り換えることで、複数の駆動伝達経路のいずれか1つから選択的に第二回転軸5bに駆動を伝達することができる。
(態様1)乃至(態様6)いずれかにおいて、複数の駆動伝達経路のうち、少なくとも駆動伝達経路への負荷変動が最も大きい駆動伝達経路を、タイミングベルトを用いて駆動伝達を行うように構成した。
これによれば、実施形態で説明したように、駆動伝達時に負荷変動が発生したとき、タイミングベルトが弾性変形することにより負荷を吸収することができる。よって、クラッチを繋いだときの衝撃などにより、駆動伝達経路を構成する駆動伝達部材が破損したりするのを抑制することができる。
(態様1)乃至(態様7)いずれかにおいて、複数の駆動伝達経路のうち、少なくとも、第二回転軸5bを、最も速く回転させる駆動伝達経路は、タイミングベルトを用いて駆動伝達を行うように構成した。
これによれば、実施形態で説明したようにタイミングベルトは、歯車を用いた場合に比べて、高速域での静音性に優れている。従って、複数の駆動伝達経路のうち、少なくとも、第二回転軸5bを、最も速く回転させる駆動伝達経路は、タイミングベルトを用いることで、歯車を用いる場合に比べて、静音化を図ることができる。
(態様1)乃至(態様8)いずれかにおいて、複数の駆動伝達経路のうち、少なくとも一つは、内歯車を用いて駆動伝達を行うように構成した。
これによれば、実施形態で説明したように、内歯車を用いることで、外歯車を用いた場合に比べて、噛み合い率を高めることができ、回転ムラや騒音・振動の発生を抑制することができる。
(態様9)において、内歯車を用いて駆動伝達を行う駆動伝達経路が、少なくとも最も使用時間が長いまたは使用頻度の多い駆動伝達経路である。
これによれば、実施形態で説明したように、効果的に内歯車の効果を得ることができ、回転ムラや騒音・振動の発生を抑制することができる。
(態様1)乃至(態様10)いずれかにおいて、複数の駆動伝達経路のうち少なくとも一つは、外歯車のみで構成した。
これによれば、実施形態で説明したように、外歯車は、内歯車やタイミングベルトに比べて耐久性が高い。従って、複数の駆動伝達経路のうち少なくとも一つは、外歯車のみで構成することによって、その駆動伝達経路の耐久性を高めることができる。
(態様1)乃至(態様11)いずれかにおいて、各駆動伝達経路は、歯車のみで構成されており、複数の駆動伝達経路のうち、最も使用時間が長いまたは使用頻度の多い駆動伝達経路の歯車の数を最も少なくした。
これによれば、変形例4で説明したように、ギヤの数(歯同士の噛み合い部)が少ない方が、静音性や耐久性に優れる。従って、、最も使用時間が長いまたは使用頻度の多い駆動伝達経路の歯車の数を最も少なくすることにより、効果的に静音性および耐久性を高めることができる。
画像形成装置100は、(態様1)乃至(態様12)いずれかの駆動装置を備える。
これによれば、装置内の駆動装置の数を低減することができ、装置の静音性を高めることができる。また、部品点数を削減することができ、装置の小型化、低コスト化を図ることができる。
1b:入力ギヤ
1c:出力ギヤ
1d:外歯車
1e:出力外歯車
1f:中間外歯車
1g:入力外歯車
2a:入力側クラッチ
2b:出力側クラッチ
2d 第一出力側クラッチ
2e 第二出力側クラッチ
3a:入力側プーリ
3b:出力側プーリ
3c:第一入力側プーリ
3d:第一出力側プーリ
4:タイミングベルト
4b:第一タイミングベルト
5a:第一回転軸
5b:第二回転軸
6:内歯車
6a:外歯部
9:駆動モータ
10:モータギヤ
20a:第一駆動伝達経路
20b:第二伝達駆動経路
20c:第三駆動伝達経路
30:駆動装置
60:内面板
61:外面板
61a:ギヤ軸
61b:中間ギヤ軸
100:画像形成装置
110:自動原稿送り装置
110a:原稿排紙ローラ
110b:原稿搬送ローラ
140:定着装置
140a:熱ローラ
160:排紙装置
161:排紙ローラ
161a:上排紙ローラ
161b:下排紙ローラ
162:排紙センサ
163:排紙トレイ
170:再給紙装置
171:スイッチバック経路
Claims (13)
- 第一回転軸と、
第二回転軸と、
複数の駆動伝達経路を有し、複数の駆動伝達経路のいずれか1つから選択的に前記第一回転軸から第二回転軸に駆動力を伝達する駆動伝達機構とを備えた駆動装置において、
前記第一回転軸および前記第二回転軸それぞれに駆動力が出力される出力対象回転体を備えたことを特徴とする駆動装置。 - 請求項1に記載の駆動装置において、
前記駆動伝達機構は、前記第二回転軸を、前記第一回転軸と同方向に回転駆動させる正転駆動伝達経路と、前記第二回転軸を、前記第一回転軸とは逆方向に回転駆動させる逆転駆動伝達経路とを有することを特徴とする駆動装置。 - 請求項1または2に記載の駆動装置において、
前記駆動伝達機構は、前記第二回転軸に駆動力を伝達したときの第二回転軸の回転速度が互いに異なる複数の駆動伝達経路を有することを特徴とする駆動装置。 - 請求項1乃至3いずれかに記載の駆動装置において、
前記駆動伝達機構は、前記第二回転軸を、前記第一回転軸と同方向に回転駆動させる複数の正転駆動伝達経路を有し、
複数の正転駆動伝達経路は、前記第二回転軸に駆動力を伝達したときの第二回転軸の回転速度が互いに異なることを特徴とする駆動装置。 - 請求項1乃至4いずれかに記載の駆動装置において、
前記駆動伝達機構は、前記第二回転軸を、前記第一回転軸とは逆方向に回転駆動させる逆転駆動伝達経路を複数有し、
複数の逆転駆動伝達経路は、前記第二回転軸に駆動力を伝達したときの第二回転軸の回転速度が互いに異なることを特徴とする駆動装置。 - 請求項1乃至5いずれかに記載の駆動装置において、
複数の駆動伝達経路は、それぞれクラッチを有することを特徴とする駆動装置。 - 請求項1乃至6いずれかに記載の駆動装置において、
複数の駆動伝達経路のうち、少なくとも駆動伝達経路への負荷変動が最も大きい駆動伝達経路を、タイミングベルトを用いて駆動伝達を行うように構成したことを特徴とする駆動装置。 - 請求項1乃至7いずれかに記載の駆動装置において、
複数の駆動伝達経路のうち、少なくとも、第二回転軸を、最も速く回転させる駆動伝達経路は、タイミングベルトを用いて駆動伝達を行うように構成したことを特徴とする駆動装置。 - 請求項1乃至8いずれかに記載の駆動装置において、
複数の駆動伝達経路のうち、少なくとも一つは、内歯車を用いて駆動伝達を行うように構成したことを特徴とする駆動装置。 - 請求項9に記載の駆動装置において、
前記内歯車を用いて駆動伝達を行う駆動伝達経路が、少なくとも最も使用時間が長いまたは使用頻度の多い駆動伝達経路であることを特徴とする駆動装置。 - 請求項1乃至10いずれかに記載の駆動装置において、
複数の駆動伝達経路のうち少なくとも一つは、外歯車のみで構成したことを特徴とする駆動装置。 - 請求項1乃至11いずれかに記載の駆動装置において、
各駆動伝達経路は、歯車のみで構成されており、
複数の駆動伝達経路のうち、最も使用時間が長いまたは使用頻度の多い駆動伝達経路の歯車の数を最も少なくしたことを特徴とする駆動装置。 - 請求項1乃至12いずれかに記載の駆動装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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