JP6157294B2 - Driving device and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、複写機やレーザビームプリンタ等の画像形成装置に設けられる駆動装置に関するものである。 The present invention relates to a driving device provided in an image forming apparatus such as a copying machine or a laser beam printer.
レーザビームプリンタ等の画像形成装置では、高速印刷が進むと同時に多種多様な記録材への高画質印刷も求められている。特にカラーレーザビームプリンタでは、薄紙から光沢紙に至る多種多様な記録材への高画質印刷に対応するために複数の印刷速度モードを使い分けてトナー画像の定着安定性を確保している。 In an image forming apparatus such as a laser beam printer, high-speed printing advances, and at the same time, high-quality printing on a variety of recording materials is required. In particular, in a color laser beam printer, in order to support high-quality printing on a wide variety of recording materials ranging from thin paper to glossy paper, a plurality of printing speed modes are selectively used to ensure toner image fixing stability.
例えば、トナー画像を記録材に定着するための熱量が小さい薄紙や普通紙は高速印刷モードで対応し、トナー画像を記録材に定着するための熱量が大きい厚紙や光沢紙は低速印刷モードで対応しているのが現状である。 For example, thin paper or plain paper with a small amount of heat to fix the toner image on the recording material is compatible with the high-speed printing mode, and thick paper or glossy paper with a large amount of heat to fix the toner image on the recording material is compatible with the low-speed printing mode. This is the current situation.
低速印刷モードを保証するための駆動部は低温環境下でのグリース粘性の上昇や稼動部品の収縮による起動トルク増加を見込む必要がある。それらを加味した上で回転精度を維持できるように回転速度の下限を設定する。 The drive unit for guaranteeing the low-speed printing mode needs to expect an increase in starting torque due to an increase in grease viscosity in a low temperature environment and a contraction of moving parts. The lower limit of the rotation speed is set so that the rotation accuracy can be maintained after taking them into consideration.
また、駆動部自体は、歯車を採用したものが一般的であるが、どの速度モードであっても、所定の減速比で構成されていることが多い。そのため、高速印刷をするためには駆動部の回転速度を上げる。 In general, the drive unit itself employs gears. However, the drive unit is often configured with a predetermined reduction ratio in any speed mode. Therefore, the rotational speed of the drive unit is increased in order to perform high-speed printing.
駆動部が高速回転すると駆動部を構成する歯車の噛み合い音が大きくなり、ユーザにストレスを与える。このようなストレス軽減のために高速印刷と低速印刷を両立する駆動部の低速回転制御が望まれている。 When the drive unit rotates at a high speed, the meshing sound of the gears constituting the drive unit increases, which gives stress to the user. In order to reduce such stress, low-speed rotation control of the drive unit that achieves both high-speed printing and low-speed printing is desired.
例えば、特許文献1、2では速度比の異なる複数の駆動伝達経路を切り替えて駆動部を低速回転させつつ高速印刷と低速印刷とを実行可能な構成が記載されている。 For example, Patent Documents 1 and 2 describe a configuration capable of executing high-speed printing and low-speed printing while switching a plurality of drive transmission paths having different speed ratios and rotating the drive unit at a low speed.
しかしながら、特許文献1、2では、複数の駆動伝達経路に配設される複数の歯車と支持軸が必要であり、駆動部が占めるスペースが大きくなる。また、複数の駆動伝達経路の一つが駆動伝達に用いられると、それ以外の駆動伝達経路に配設された歯車は高速で空転するため騒音悪化を招くといった問題があった。 However, in Patent Documents 1 and 2, a plurality of gears and support shafts arranged in a plurality of drive transmission paths are necessary, and the space occupied by the drive unit becomes large. In addition, when one of the plurality of drive transmission paths is used for drive transmission, the gears disposed in the other drive transmission paths idle at a high speed, resulting in noise deterioration.
本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、駆動部が占めるスペースが小さく、騒音が低減出来る駆動装置を提供するものである。 The present invention solves the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a driving device that can reduce noise by occupying a small space occupied by a driving unit.
前記目的を達成するための本発明に係る駆動装置の代表的な構成は、正逆回転可能な駆動源の駆動軸と、前記駆動軸と一体的に回転する太陽歯車と、前記太陽歯車と噛合する少なくとも一つ以上の衛星歯車と、前記衛星歯車の回転軸を支持する保持部材と、前記衛星歯車と噛合する内歯車を有する出力歯車と、前記保持部材と固定部材との間の連結と解除とを制御する第一制御手段と、前記保持部材と前記駆動軸との間の連結と解除とを制御する第二制御手段と、を有し、前記保持部材と、前記太陽歯車と、前記出力歯車と、が前記駆動軸と同一軸線を中心に回転可能に設けられ、前記駆動軸が正回転すると、前記第一制御手段により前記保持部材と前記固定部材との連結が解除され、且つ前記第二制御手段により前記保持部材と前記駆動軸とが連結されて、前記駆動軸と、前記保持部材と、前記太陽歯車と、前記太陽歯車に噛合する前記衛星歯車に前記内歯車が噛合する前記出力歯車と、が一体的に等速度回転し、前記駆動軸が逆回転すると、前記第一制御手段により前記保持部材と前記固定部材とが連結され、且つ前記第二制御手段により前記保持部材と前記駆動軸との連結が解除されて、前記保持部材が固定され、前記駆動軸と、前記太陽歯車とが一体的に等速度回転し、前記太陽歯車に噛合する前記衛星歯車に前記内歯車が噛合する前記出力歯車が前記駆動軸の回転方向とは反対方向に減速回転することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a typical configuration of a drive device according to the present invention includes a drive shaft of a drive source capable of rotating forward and reverse, a sun gear rotating integrally with the drive shaft, and meshing with the sun gear. At least one or more satellite gears, a holding member that supports the rotation shaft of the satellite gear, an output gear having an internal gear that meshes with the satellite gear, and a connection and release between the holding member and the fixing member And a second control means for controlling connection and release between the holding member and the drive shaft, the holding member, the sun gear, and the output A gear is rotatably provided around the same axis as the drive shaft, and when the drive shaft rotates forward, the first control means releases the connection between the holding member and the fixing member, and Two holding means and the drive shaft by two control means And the drive shaft, the holding member, the sun gear, and the output gear with which the internal gear meshes with the satellite gear that meshes with the sun gear, rotate integrally at a constant speed, When the drive shaft rotates reversely, the holding member and the fixing member are connected by the first control means, and the connection between the holding member and the drive shaft is released by the second control means, and the holding A member is fixed, the drive shaft and the sun gear rotate integrally at a constant speed, and the output gear with which the internal gear meshes with the satellite gear that meshes with the sun gear has a rotational direction of the drive shaft. Is characterized by rotating at a reduced speed in the opposite direction.
上記構成によれば、駆動源の駆動軸上に変速機構となる太陽歯車と衛星歯車とからなる遊星歯車機構を設ける。これにより、駆動部が占めるスペースを小さくできる。また、駆動軸の正逆回転切り替えによって、最小限の歯車で回転動作を切り替えることが出来、歯車が空転する無駄な動作がなくなり駆動部の低速回転による静音効果が得られる。 According to the above configuration, the planetary gear mechanism including the sun gear and the satellite gear serving as the speed change mechanism is provided on the drive shaft of the drive source. Thereby, the space which a drive part occupies can be made small. In addition, the rotation operation can be switched with a minimum number of gears by switching the forward / reverse rotation of the drive shaft, and a useless operation in which the gears are idled is eliminated, and a silent effect due to the low-speed rotation of the drive unit can be obtained.
図により本発明に係る駆動装置を備えた画像形成装置の一実施形態を具体的に説明する。 An embodiment of an image forming apparatus provided with a driving device according to the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
先ず、図1〜図4を用いて本発明に係る駆動装置を備えた画像形成装置の第1実施形態の構成について説明する。 First, the configuration of a first embodiment of an image forming apparatus provided with a drive device according to the present invention will be described with reference to FIGS.
<画像形成装置>
図1は本発明に係る駆動装置4を備えた画像形成装置1の構成を示す断面説明図である。画像形成装置1の中央部には画像を形成する画像形成手段が設けられている。10y,10m,10c,10bはイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応する静電潜像が形成される像担持体となる回転可能な感光ドラムである。尚、説明の都合上、各感光ドラム10y,10m,10c,10bを単に感光ドラム10で代表的に表わす場合もある。他の画像形成プロセス手段に関しても同様である。
<Image forming apparatus>
FIG. 1 is an explanatory cross-sectional view showing a configuration of an image forming apparatus 1 provided with a
更に、各感光ドラム10と対向して配置され、現像剤となるトナーを保持しながら各感光ドラム10にトナーを供給する現像剤担持体となる回転可能な現像ローラ11y,11m,11c,11bが設けられている。本実施形態では、画像を形成する画像形成手段を構成する感光ドラム10及び現像ローラ11が駆動装置4により回転駆動される一例について説明する。
Further, rotatable developing
画像形成装置1に設けられた制御手段となる制御部5が印刷信号を受けると、駆動装置4により回転駆動される感光ドラム10の表面は図示しない帯電手段により一様に帯電される。その後、露光手段となる光学ユニット6に設けられたレーザスキャナ部2y,2m,2c,2bが回転する感光ドラム10の表面に画像情報に応じたレーザ光2aを照射する。
When the
レーザ光2aが照射された感光ドラム10の表面は電荷による静電潜像が形成される。駆動装置4により回転駆動される現像ローラ11が回転しながら感光ドラム10の表面上の静電潜像に保持しているトナーを供給する。これにより、感光ドラム10の表面にはトナー画像が形成される。
On the surface of the
また、駆動ローラ14とテンションローラ7とによって張架された像担持体となる無端状の中間転写ベルト13が感光ドラム10に対向して配置されている。中間転写ベルト13は駆動ローラ14が回転駆動されることによって図1の矢印a方向に搬送される。
In addition, an endless
中間転写ベルト13を挟んで感光ドラム10と対向する位置には回転可能な一次転写手段となる一次転写ローラ12y,12m,12c,12bが設けられている。感光ドラム10の表面に形成されたトナー画像は一次転写ローラ12に印加される一次転写バイアス電圧により中間転写ベルト13の外周面上に一次転写される。更に、中間転写ベルト13の外周面上に一次転写されたトナー画像は駆動ローラ14の回転により二次転写手段となる二次転写ローラ15が対向する二次転写ニップ部へと搬送される。
一方、記録材収納部30に収納された記録材8はピックアップローラ31により繰り出され、分離部32により1枚ずつに分離されて図1の矢印b方向に給送されてレジストローラ40まで搬送される。レジストローラ40は中間転写ベルト13の外周面上のトナー画像と、記録材8の先端位置とを合わせるように記録材8を二次転写ローラ15が対向する二次転写ニップ部へと搬送する。
On the other hand, the
二次転写ローラ15が対向する二次転写ニップ部へと搬送された中間転写ベルト13の外周面上のトナー画像は二次転写ローラ15に印加される二次転写バイアス電圧と圧力とによって記録材8に二次転写される。トナー画像が二次転写された記録材8は中間転写ベルト13と二次転写ローラ15とにより挟持搬送される過程で中間転写ベルト13から分離されて定着手段となる定着装置50に搬送される。
The toner image on the outer peripheral surface of the
定着装置50では、回転可能な加熱回転体となる加熱ローラ51からの熱と、加熱ローラ51と対向して回転可能な加圧回転体となる加圧ローラ52により付与される圧力とによりトナー画像を記録材8に定着させる。トナー画像が定着された記録材8は排出回転体となる排出ローラ60により搬送され、画像形成装置1に設けられた排出積載部70に積載される。
In the
<駆動装置>
図2は感光ドラム10と現像ローラ11を駆動する駆動装置4の構成を示す斜視説明図である。図3は駆動装置4の分解斜視図である。尚、各色とも駆動構成は同一であるため一色のみの駆動装置4について説明する。
<Drive device>
FIG. 2 is an explanatory perspective view showing the configuration of the
図2及び図3において、制御部5により制御されて正逆回転可能な駆動源となるモータ80の駆動軸80b上に変速機構となる遊星歯車機構9を備えた出力歯車81が設けられている。出力歯車81は小径円筒部の外周面に設けられた外歯車81cに噛合する二段歯車82を介して感光ドラム10を回転駆動する感光ドラム駆動歯車83に回転駆動力を伝達する。
2 and 3, an
感光ドラム10が図2の矢印c1方向に装着されると、感光ドラム10の一端に設けられた継ぎ手部10aが感光ドラム駆動歯車83の軸方向の一端に設けられた継ぎ手部83aと噛合する。そして、モータ80の駆動軸80bから出力歯車81、二段歯車82を介して感光ドラム駆動歯車83に伝達された回転駆動力により感光ドラム10は図2の矢印d方向に回転する。
When the
出力歯車81の小径円筒部の外周面に設けられた外歯車81cは二段歯車84とも噛合しており、中間歯車85を介して現像ローラ11を回転駆動する現像ローラ駆動歯車86に回転駆動力を伝達する。現像ローラ11が図2の矢印c2方向に装着されると、現像ローラ11の一端に設けられた継ぎ手部11aが現像ローラ駆動歯車86の軸方向の一端に設けられた継ぎ手部86aと噛合する。そして、モータ80の駆動軸80bから出力歯車81、二段歯車84、中間歯車85を介して現像ローラ駆動歯車86に伝達された回転駆動力により現像ローラ11は図2の矢印e方向に回転する。
The
図3はモータ80と出力歯車81との間に減速機構として設けられた遊星歯車機構9の構成を示す分解斜視図である。本実施形態の遊星歯車機構9はモータ80の駆動軸80bと一体的に回転する太陽歯車90を中心として4つの衛星歯車92が自転しつつ公転する。尚、衛星歯車92は少なくとも一つ以上有れば良い。
FIG. 3 is an exploded perspective view showing the configuration of the
尚、図3では、説明の都合上、各部材の一部を切り欠いて断面を示したものである。円盤状の保持部材93の一方の面(図3の右側の面)には4つの衛星歯車92の各回転軸3が突出した状態で支持されている。また、保持部材93の他方の面(図3の左側の面)にはモータ80の駆動軸80bに嵌合して取り付けられる第二制御手段となるワンウェイクラッチ93bが設けられている。ワンウェイクラッチ93bは保持部材93と、モータ80の駆動軸80bとの間の連結と解除とを回転方向に応じて制御する。
In FIG. 3, for convenience of explanation, a part of each member is cut away to show a cross section. The
本実施形態では、モータ80の駆動軸80bが図4(b)の矢印f方向に正回転すると、ワンウェイクラッチ93bにより保持部材93と駆動軸80bとが連結され、保持部材93は駆動軸80bと一体的に等速度で図4(b)の矢印g方向に正回転する。また、モータ80の駆動軸80bが図4(c)の矢印i方向に逆回転すると、ワンウェイクラッチ93bが空転して保持部材93と駆動軸80bとの連結が解除され、保持部材93は駆動軸80bに対して空転する。
In this embodiment, when the
モータ80が固定された装置フレームの一部からなる固定部材となる駆動側板78には、該駆動側板78に固定されたクラッチベース94に嵌合して取り付けられる第一制御手段となるワンウェイクラッチ95が設けられている。ワンウェイクラッチ95は保持部材93と固定部材となる駆動側板78との間の連結と解除とを回転方向に応じて制御する。
A one-way clutch 95 serving as a first control means fitted to and attached to a
本実施形態では、モータ80の駆動軸80bが図4(b)矢印f方向に正回転すると、ワンウェイクラッチ95が空転して保持部材93と、固定部材となる駆動側板78との間の連結が解除され、保持部材93は回転可能な状態となる。また、モータ80の駆動軸80bが図4(c)の矢印i方向に逆回転すると、ワンウェイクラッチ95により保持部材93と、固定部材となる駆動側板78とが連結されて保持部材93が固定され、保持部材93は回転不可能な状態で静止する。
In the present embodiment, when the
ワンウェイクラッチ93bと、ワンウェイクラッチ95とは、互いに異なる回転方向で、保持部材93と、モータ80の駆動軸80bとを連結し、保持部材93と、固定部材となる駆動側板78との間の連結と解除とを選択的に行う。
The one-way clutch 93b and the one-way clutch 95 connect the holding
保持部材93、ワンウェイクラッチ93b、太陽歯車90及び出力歯車81は、それぞれの中央部に設けられた貫通穴を介してモータ80の駆動軸80bに挿通される。これにより保持部材93、太陽歯車90及び出力歯車81がモータ80の駆動軸80bと同一軸線16を中心に回転可能に設けられている。
The holding
太陽歯車90はモータ80の駆動軸80bに設けられた穴80aに挿入される固定ピン91によって駆動軸80bに固定されており該駆動軸80bと一体的に等速度で回転する。4つの衛星歯車92は保持部材93に突設された4つの回転軸3に対してそれぞれ回転自在に嵌合されており、それぞれの衛星歯車92が太陽歯車90を中心として該太陽歯車90と噛合する。各衛星歯車92は、回転軸3を中心にそれぞれ自転しながら太陽歯車90を中心として公転する。
The
出力歯車81は断面コ字形状の大径円筒部を有し、その内周面に内歯車81aが設けられている。出力歯車81の内歯車81aは4つの衛星歯車92とそれぞれ噛合されている。出力歯車81の中央部に設けられた貫通穴には軸受部材となるベアリング81bが圧入して設けられており、出力歯車81はベアリング81bを介して駆動軸80bに対して回転自在に嵌合されている。
The
出力歯車81のベアリング81bが設けられた小径円筒部の外周面には外歯車81cが設けられており、図2に示すように、該外歯車81cに噛合する二段歯車82,84にそれぞれモータ80の駆動軸80bの回転駆動力が伝達される。
An
図4(b)はモータ80の駆動軸80bが図4(b)の矢印f方向に正回転した場合の出力歯車81の回転動作を示す。尚、図4(b),(c)に示す各歯車の外形は歯車のかみ合う位置となるピッチ円(Pitch circle)で示す。モータ80の駆動軸80bが図4(b)の矢印f方向に正回転すると、該駆動軸80bに固定された太陽歯車90は、該駆動軸80bと一体的に等速度で図4(b)の矢印f方向に正回転する。
FIG. 4B shows the rotation operation of the
また、図3に示すワンウェイクラッチ93bがモータ80の駆動軸80bに連結し、保持部材93は、ワンウェイクラッチ93bを介してモータ80の駆動軸80bと一体的に等速度で図4(b)の矢印g方向に正回転する。
Also, the one-way clutch 93b shown in FIG. 3 is connected to the
保持部材93と太陽歯車90とがモータ80の駆動軸80bと一体的に等速度で図4(b)の矢印f,g方向に正回転するため衛星歯車92は静止した状態で該駆動軸80bを中心に図4(b)の矢印g方向(正回転方向)に公転する。衛星歯車92は保持部材93に設けられた回転軸3を中心に自転しないので出力歯車81の内周面に設けられた内歯車81aはモータ80の駆動軸80bと一体的に等速度で図4(b)の矢印h方向に正回転する。
Since the holding
即ち、本実施形態では、モータ80の駆動軸80bが図4(b)の矢印f方向に正回転すると、図3に示すワンウェイクラッチ95が空転して保持部材93と固定部材となる駆動側板78との連結が解除される。更に、図3に示すワンウェイクラッチ93bにより保持部材93とモータ80の駆動軸80bとが連結される。
That is, in this embodiment, when the
これによりモータ80の駆動軸80bと、保持部材93と、モータ80の駆動軸80bに固定された太陽歯車90と、該太陽歯車90に噛合する衛星歯車92に内歯車81aが噛合する出力歯車81とが一体的に等速度で正回転する。これらは図4(b)の矢印f,g,h方向に等速度で正回転(等速度回転)する。
As a result, the
図4(c)はモータ80の駆動軸80bが図4(c)の矢印i方向に逆回転した場合の出力歯車81の回転動作を示す。モータ80の駆動軸80bが図4(c)の矢印i方向に逆回転すると、該駆動軸80bに固定された太陽歯車90は、該駆動軸80bと一体的に等速度で図4(c)の矢印i方向に逆回転する。
FIG. 4C shows the rotation operation of the
一方、保持部材93は図3に示すワンウェイクラッチ95の作用により固定部材となる駆動側板78との間で連結されて固定され、回転不能となって静止する。また、図3に示すワンウェイクラッチ93bは空転し、固定された保持部材93に対してモータ80の駆動軸80bは、図4(c)の矢印i方向に逆回転自在とされる。
On the other hand, the holding
そのため、ワンウェイクラッチ95の作用により固定されて静止している保持部材93の回転軸3に回転自在に軸支された衛星歯車92はモータ80の駆動軸80bを中心に公転しない。更に、衛星歯車92はモータ80の駆動軸80bと一体的に図4(c)の矢印i方向に逆回転する太陽歯車90に噛合しながら回転軸3を中心に図4(c)の矢印j方向に自転する。そして、衛星歯車92に噛合する出力歯車81の内周面に設けられた内歯車81aは図4(c)の矢印k方向に正回転する。
Therefore, the
即ち、本実施形態では、モータ80の駆動軸80bが図4(c)の矢印i方向に逆回転すると、図3に示すワンウェイクラッチ95により保持部材93と固定部材となる駆動側板78とが連結される。これにより、保持部材93が回転不能に固定される。更に、図3に示すワンウェイクラッチ93bが空転して保持部材93とモータ80の駆動軸80bとの連結が解除される。これによりモータ80の駆動軸80bと、該駆動軸80bに固定された太陽歯車90とが一体的に図4(c)の矢印i方向に等速度で逆回転(等速度回転)する。
That is, in this embodiment, when the
そして、モータ80の駆動軸80bと一体的に図4(c)の矢印i方向に逆回転する太陽歯車90に噛合する衛星歯車92に内歯車81aが噛合する出力歯車81が図4(c)の矢印k方向に正回転で減速回転する。出力歯車81は図4(c)の矢印i方向に逆回転するモータ80の駆動軸80bの回転方向とは反対方向となる図4(c)の矢印k方向に正回転する。
An
モータ80の駆動軸80bに対する出力歯車81の減速比は、太陽歯車90の歯数と、内歯車81aの歯数との比により決定される。本実施形態の太陽歯車90と出力歯車81との減速比を「K/I」とすると、太陽歯車90の歯数と、内歯車81aの歯数とを用いて以下の数1式により示される。尚、以下の数1式における「−」符号は、回転方向の反転を意味する。
The reduction ratio of the
本実施形態では、モータ80の駆動軸80bの正逆回転の切り替えによって、出力歯車81は、モータ80の駆動軸80bの回転方向が異なっても常に一定の方向に回転する。そして、モータ80の駆動軸80bが正回転であればモータ80の駆動軸80bと出力歯車81とは等速度で正回転する。そして、モータ80の駆動軸80bが逆回転であればモータ80の駆動軸80bに対して出力歯車81は、前記数1式で示される「K/I」の減速比で正回転で減速回転する。そして、出力歯車81の小径円筒部の外周面に設けられた外歯車81cに噛合される後続の二段歯車82,84に回転駆動力を伝達する。
In the present embodiment, the
尚、ワンウェイクラッチ93b,95は、ニードル方式、ラチェット方式、巻きバネの巻き付き力を利用したバネクラッチ方式等、一方向回転制御可能なものであれば公知の制御手段が適用可能である。
As the one-
これにより、複数の印刷速度モード(高速印刷モード、低速印刷モード)において、駆動部の適正な低速回転速度を維持し、歯車の噛み合い音等の低減効果を得ることが出来る。また、モータ80の駆動軸80b上に変速機構となる遊星歯車機構9及び変速機構の一部を構成する出力歯車81を設けることにより、入出力間のアライメント精度を維持し易く、作像系駆動部に要求される駆動伝達精度を維持し易い。したがって、小型化、静音化、高速化、高画質印刷を実現する高速レーザビームプリンタの駆動部として適用可能である。
Thereby, in a plurality of printing speed modes (high-speed printing mode, low-speed printing mode), it is possible to maintain an appropriate low-speed rotation speed of the drive unit and obtain an effect of reducing gear meshing noise and the like. Further, by providing the
また、本実施形態では、図3に示すように、出力歯車81の軸方向の一端側が略閉塞された大径円筒部の内周面に設けた内歯車81aの内部に太陽歯車90と衛星歯車92とが収容され、その開口側を円盤状の保持部材93によって覆う構成である。このため内歯車81aの内部で発生する歯車の噛み合い音を遮音することが出来る。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 3, the
次に、図5〜図8を用いて本発明に係る駆動装置を備えた画像形成装置の第2実施形態の構成について説明する。尚、前記第1実施形態と同様に構成したものは同一の符号、或いは符号が異なっても同一の部材名を付して説明を省略する。 Next, the configuration of the second embodiment of the image forming apparatus including the driving device according to the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, what was comprised similarly to the said 1st Embodiment attaches | subjects the same member name even if the same code | symbol or a code | symbol differs, and abbreviate | omits description.
前記第1実施形態では、図3に示すように、保持部材93とモータ80の駆動軸80bとの間の連結と解除とを制御する第二制御手段としてワンウェイクラッチ93bを設けた。本実施形態では、図6に示すように、ワンウェイクラッチ93bの代わりに、出力歯車81とモータ80の駆動軸80bとの間の連結と解除とを制御する第三制御手段としてワンウェイクラッチ81dを設けた。
In the first embodiment, as shown in FIG. 3, the one-way clutch 93b is provided as the second control means for controlling the connection and release between the holding
図5は画像形成手段を構成する感光ドラム10と現像ローラ11とを駆動する本実施形態の駆動装置4の構成を示す。感光ドラム10と現像ローラ11との駆動については、図2を用いて前述した駆動動作と同様であるため重複する説明は省略する。
FIG. 5 shows the configuration of the
図6はモータ80の駆動軸80bと、出力歯車81との間に設けられる遊星歯車機構9の構成を示す。尚、図6は説明上、各部材の一部を切り欠いて断面を示す。図6に示すように、モータ80の駆動軸80bに嵌合する保持部材93は固定部材となる駆動側板78に固定されたクラッチベース94に嵌合する第一制御手段となるワンウェイクラッチ95を備えている。
FIG. 6 shows the configuration of the
太陽歯車90はモータ80の駆動軸80bに設けられた穴80aに挿入される固定ピン91によって駆動軸80bに固定され、該駆動軸80bと一体的に等速度回転する。4つの衛星歯車92は保持部材93に設けられたそれぞれの回転軸3に回転自在に嵌合し、太陽歯車90と噛合されている。
The
出力歯車81は大径円筒部を有し、その大径円筒部の内周面には4つの衛星歯車92とそれぞれ噛合する内歯車81aが設けられている。また、出力歯車81の中央部に設けられた貫通穴の内壁面にはモータ80の駆動軸80bに嵌合する第三制御手段となるワンウェイクラッチ81dと、出力歯車81の中央部に設けられた貫通穴に圧入された軸受部材となるベアリング81bが設けられている。
The
出力歯車81のベアリング81bが設けられた小径円筒部の外周面には外歯車81cが設けられており、図6に示すように、該外歯車81cに噛合する二段歯車82,84にモータ80の駆動軸80bの回転駆動力が伝達される。
An
図7(b),(c)はモータ80の駆動軸80bが正回転した場合の出力歯車81の回転動作を示す。尚、図7(b),(c)及び図8(a),(b)に示す各歯車の外形は歯車のかみ合う位置となるピッチ円(Pitch circle)で示す。モータ80の駆動軸80bが図7(b),(c)の矢印r方向に正回転すると、図6及び図7(a),(b)に示すワンウェイクラッチ81dが該駆動軸80bに連結する。これにより、ワンウェイクラッチ81dによりモータ80の駆動軸80bに連結された出力歯車81と、モータ80の駆動軸80bに固定された太陽歯車90とは、モータ80の駆動軸80bと一体的に等速度で図7(b),(c)の矢印r方向に正回転する。
7B and 7C show the rotation operation of the
一方、第一制御手段となるワンウェイクラッチ95は空転して保持部材93と、固定部材となる駆動側板78との間の連結は解除されている。出力歯車81と太陽歯車90とはモータ80の駆動軸80bと一体的に等速度で図7(b),(c)の矢印r方向に正回転する。このため出力歯車81と太陽歯車90とは回転位相が同じとなる。そして、保持部材93の回転軸3にそれぞれ回転自在に軸支された衛星歯車92は自転しないで静止する。そして、衛星歯車92は保持部材93と一体的にモータ80の駆動軸80bを中心に図7(c)の矢印m方向に公転(正回転)する。
On the other hand, the one-way clutch 95 serving as the first control means idles and the connection between the holding
即ち、モータ80の駆動軸80bが図7(b),(c)の矢印r方向に正回転すると、第一制御手段となるワンウェイクラッチ95が空転して保持部材93と固定部材となる駆動側板78との間の連結が解除される。
That is, when the
更に、第三制御手段となるワンウェイクラッチ81dにより出力歯車81と、モータ80の駆動軸80bとが連結される。そして、該駆動軸80bと、該駆動軸80bに固定された太陽歯車90と、該駆動軸80bにワンウェイクラッチ81dを介して連結された出力歯車81とが一体的に等速度で図7(c)の矢印r,m方向に正回転する。
Further, the
図8(a),(b)はモータ80の駆動軸80bが逆回転した場合の出力歯車81の回転動作を示す。図8(a),(b)に示すように、モータ80の駆動軸80bが図8(a),(b)の矢印n方向に逆回転すると、モータ80の駆動軸80bに固定された太陽歯車90は該駆動軸80bと一体的に図8(a),(b)の矢印n方向に等速度で逆回転する。
8A and 8B show the rotation operation of the
一方、保持部材93は図6に示すワンウェイクラッチ95により固定手段となる駆動側板78に固定されたクラッチベース94との間で連結されて回転不能に固定され、静止している。そのため固定された保持部材93の回転軸3にそれぞれ回転自在に軸支された衛星歯車92はモータ80の駆動軸80bを中心に公転しなし。そして、モータ80の駆動軸80bに固定された太陽歯車90に噛合してそれぞれ回転軸3を中心に図8(b)の矢印p方向に自転する。これにより、出力歯車81の大径円筒部の内周面に設けられた内歯車81aは衛星歯車92に噛合して図8(b)の矢印q方向に正回転する。
On the other hand, the holding
即ち、モータ80の駆動軸80bが図8(a),(b)の矢印n方向に逆回転すると、第一制御手段となるワンウェイクラッチ95により保持部材93と固定部材となる駆動側板78との間が連結されて、該保持部材93が固定される。更に、第三制御手段となるワンウェイクラッチ81dが空転して出力歯車81と、モータ80の駆動軸80bとの連結が解除される。
That is, when the
そして、モータ80の駆動軸80bに固定されて該駆動軸80bと一体的に図8(a),(b)の矢印n方向に太陽歯車90が逆回転する。そして、太陽歯車90に噛合する衛星歯車92に内歯車81aが噛合する出力歯車81が図8(b)の矢印q方向で示す正回転方向に減速回転する。出力歯車81はモータ80の駆動軸80bの回転方向(逆回転)とは反対方向となる正回転方向に減速回転する。
Then, the
モータ80の駆動軸80bに対する出力歯車81の減速比は、太陽歯車90の歯数と、内歯車81aの歯数との比により決定される。本実施形態の太陽歯車90と出力歯車81との減速比を「Q/N」とすると、太陽歯車90の歯数と、内歯車81aの歯数とを用いて以下の数2式により示される。尚、以下の数2式における「−」符号は、回転方向の反転を意味する。
The reduction ratio of the
本実施形態においてもモータ80の駆動軸80bの正逆回転の切り替えによって、出力歯車81はモータ80の駆動軸80bの回転方向が異なっても常に一定の方向に回転する。
Also in this embodiment, by switching between forward and reverse rotation of the
そして、モータ80の駆動軸80bが正回転であればモータ80の駆動軸80bと出力歯車81とは等速度回転する。そして、モータ80の駆動軸80bが逆回転であればモータ80の駆動軸80bに対して出力歯車81は、前記数2式で示される「Q/N」の減速比で正回転で減速回転する。そして、出力歯車81の小径円筒部の外周面に設けられた外歯車81cに噛合される後続の二段歯車82,84に回転駆動力を伝達する。
If the
本実施形態においても、前記第1実施形態と同様に駆動部の騒音低減と、駆動伝達精度の維持といった効果を得ることが出来る。他の構成は前記第1実施形態と同様に構成され、同様の効果を得ることが出来る。 Also in the present embodiment, the effects of reducing the noise of the drive unit and maintaining the drive transmission accuracy can be obtained as in the first embodiment. Other configurations are the same as those in the first embodiment, and the same effects can be obtained.
尚、前記各実施形態では、駆動部の駆動伝達精度を維持できる形態として、作像系駆動部へ適用した一例について説明した。他に、記録材8を給送する駆動部や記録材8を搬送する駆動部等を含めた画像形成装置1の駆動部全般にも適用可能である。
In each of the above embodiments, an example in which the drive transmission accuracy of the drive unit can be maintained has been described as an example applied to the image forming system drive unit. In addition, the present invention can be applied to all drive units of the image forming apparatus 1 including a drive unit that feeds the
78 …駆動側板(固定部材)
80b …駆動軸
81 …出力歯車
81a …内歯車
90 …太陽歯車
92 …衛星歯車
93 …保持部材
93b …ワンウェイクラッチ(第二制御手段)
95 …ワンウェイクラッチ(第一制御手段)
78… Drive side plate (fixing member)
80b ... Drive shaft
81… Output gear
81a ... Internal gear
90… Sun gear
92… Satellite gear
93… Holding member
93b ... One-way clutch (second control means)
95 ... One-way clutch (first control means)
Claims (6)
前記駆動軸と一体的に回転する太陽歯車と、
前記太陽歯車と噛合する少なくとも一つ以上の衛星歯車と、
前記衛星歯車の回転軸を支持する保持部材と、
前記衛星歯車と噛合する内歯車を有する出力歯車と、
前記保持部材と固定部材との間の連結と解除とを制御する第一制御手段と、
前記保持部材と前記駆動軸との間の連結と解除とを制御する第二制御手段と、
を有し、
前記保持部材と、前記太陽歯車と、前記出力歯車と、が前記駆動軸と同一軸線を中心に回転可能に設けられ、
前記駆動軸が正回転すると、前記第一制御手段により前記保持部材と前記固定部材との連結が解除され、且つ前記第二制御手段により前記保持部材と前記駆動軸とが連結されて、前記駆動軸と、前記保持部材と、前記太陽歯車と、前記太陽歯車に噛合する前記衛星歯車に前記内歯車が噛合する前記出力歯車と、が一体的に等速度回転し、
前記駆動軸が逆回転すると、前記第一制御手段により前記保持部材と前記固定部材とが連結され、且つ前記第二制御手段により前記保持部材と前記駆動軸との連結が解除されて、前記保持部材が固定され、前記駆動軸と、前記太陽歯車とが一体的に等速度回転し、前記太陽歯車に噛合する前記衛星歯車に前記内歯車が噛合する前記出力歯車が前記駆動軸の回転方向とは反対方向に減速回転することを特徴とする駆動装置。 A drive shaft of a drive source capable of forward and reverse rotation;
A sun gear that rotates integrally with the drive shaft;
At least one satellite gear meshing with the sun gear;
A holding member for supporting the rotation shaft of the satellite gear;
An output gear having an internal gear meshing with the satellite gear;
First control means for controlling connection and release between the holding member and the fixing member;
Second control means for controlling connection and release between the holding member and the drive shaft;
Have
The holding member, the sun gear, and the output gear are provided rotatably about the same axis as the drive shaft,
When the drive shaft rotates in the forward direction, the first control means releases the connection between the holding member and the fixed member, and the second control means connects the holding member and the drive shaft, thereby driving the drive. The shaft, the holding member, the sun gear, and the output gear with which the internal gear meshes with the satellite gear that meshes with the sun gear, integrally rotate at a constant speed,
When the drive shaft rotates reversely, the holding member and the fixing member are connected by the first control means, and the connection between the holding member and the drive shaft is released by the second control means, and the holding A member is fixed, the drive shaft and the sun gear rotate integrally at a constant speed, and the output gear with which the internal gear meshes with the satellite gear that meshes with the sun gear has a rotational direction of the drive shaft. Is a driving device characterized by rotating at a reduced speed in the opposite direction.
前記駆動軸と一体的に回転する太陽歯車と、
前記太陽歯車と噛合する少なくとも一つ以上の衛星歯車と、
前記衛星歯車の回転軸を支持する保持部材と、
前記衛星歯車と噛合する内歯車を有する出力歯車と、
前記保持部材と固定部材との間の連結と解除とを制御する第一制御手段と、
前記出力歯車と前記駆動軸との間の連結と解除とを制御する第三制御手段と、
を有し、
前記保持部材と、前記太陽歯車と、前記出力歯車と、が前記駆動軸と同一軸線を中心に回転可能に設けられ、
前記駆動軸が正回転すると、前記第一制御手段により前記保持部材と前記固定部材との連結が解除され、且つ前記第三制御手段により前記出力歯車と前記駆動軸とが連結されて、前記駆動軸と、前記太陽歯車と、前記出力歯車とが一体的に等速度回転し、
前記駆動軸が逆回転すると、前記第一制御手段により前記保持部材と前記固定部材とが連結されて、前記保持部材が固定され、且つ前記第三制御手段により前記出力歯車と前記駆動軸との連結が解除されて、前記太陽歯車に噛合する前記衛星歯車に前記内歯車が噛合する前記出力歯車が前記駆動軸の回転方向とは反対方向に減速回転することを特徴とする駆動装置。 A drive shaft of a drive source capable of forward and reverse rotation;
A sun gear that rotates integrally with the drive shaft;
At least one satellite gear meshing with the sun gear;
A holding member for supporting the rotation shaft of the satellite gear;
An output gear having an internal gear meshing with the satellite gear;
First control means for controlling connection and release between the holding member and the fixing member;
Third control means for controlling connection and release between the output gear and the drive shaft;
Have
The holding member, the sun gear, and the output gear are provided rotatably about the same axis as the drive shaft,
When the drive shaft rotates in the forward direction, the first control means releases the connection between the holding member and the fixed member, and the third control means connects the output gear and the drive shaft, thereby driving the drive. The shaft, the sun gear, and the output gear rotate integrally at a constant speed,
When the drive shaft rotates reversely, the holding member and the fixing member are connected by the first control means, the holding member is fixed, and the output gear and the drive shaft are fixed by the third control means. The drive device, wherein the output gear, the internal gear meshing with the satellite gear meshing with the sun gear, is decelerated and rotated in a direction opposite to the rotational direction of the drive shaft after being disconnected.
画像を形成する画像形成手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。 The drive device according to any one of claims 1 to 4,
An image forming means for forming an image;
An image forming apparatus comprising:
静電潜像が形成される像担持体と、
前記像担持体に現像剤を供給する現像剤担持体と、
を有し、
前記像担持体または前記現像剤担持体のうちの少なくとも1つが前記駆動装置により駆動されることを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。 The image forming unit includes:
An image carrier on which an electrostatic latent image is formed;
A developer carrier for supplying a developer to the image carrier;
Have
6. The image forming apparatus according to claim 5, wherein at least one of the image carrier and the developer carrier is driven by the driving device.
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