JP7465427B2 - 駆動機構、定着装置、搬送装置、及び、画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は、回転体を回転駆動する駆動機構と、それを備えた定着装置、及び、搬送装置と、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機や印刷機などの画像形成装置と、に関するものである。

従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置では、２つのモータを用いて１つの回転体を回転駆動する駆動機構が設置されたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

詳しくは、画像形成装置には、メインモータとは別に、アシストモータが設けられている。そして、アシストモータは、メインモータによる回転体の駆動を補助するように回転体を駆動する。

従来の駆動機構は、２つのモータを用いて回転体を回転駆動するために、１つのモータにかかる負荷トルクを減ずる効果を期待することができる。
しかし、２つのモータによって回転体を回転駆動する場合には、２つのモータのそれぞれの速度制御が互いに干渉してしまって、回転体の回転速度を精度良く一定に維持するのが難しかった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、２つのモータによって回転駆動する回転体の回転速度が精度良く一定に維持される、駆動機構、定着装置、搬送装置、及び、画像形成装置を提供することにある。

この発明における駆動機構は、回転体を回転駆動する駆動機構であって、前記回転体を駆動するメインモータと、前記メインモータによる前記回転体の駆動を補助して、前記回転体を駆動するアシストモータと、を備え、前記メインモータは、前記回転体の回転速度が一定になるように速度制御され、前記アシストモータは、前記メインモータのモータ電流の変化に応じてモータ電圧が変化するように電圧制御され、前記アシストモータによって前記メインモータによる前記回転体の駆動を補助するアシスト量の調整範囲が所定幅以上となるように、前記アシストモータから前記回転体に駆動を伝達するときの減速比が定められたものである。

本発明によれば、２つのモータによって回転駆動する回転体の回転速度が精度良く一定に維持される、駆動機構、定着装置、搬送装置、及び、画像形成装置を提供することができる。

この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。 定着装置を示す構成図である。 駆動機構を示す構成図である。 駆動機構のギアの配列を示す図である。 アシストモータのモータ電圧と、２つのモータのモータ電流と、の関係を示すグラフである。 変形例１としての、駆動機構のギアの配列を示す図である。 変形例２としての、駆動機構のギアの配列を示す図である。 変形例３としての、搬送装置における駆動機構を示す構成図である。

以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

まず、図１にて、画像形成装置１における全体の構成・動作について説明する。
図１において、１は画像形成装置としてのタンデム型カラー複写機、２は入力画像情報に基づいたレーザ光を発する書込み部、３は原稿Ｄを原稿読込部４に搬送する原稿搬送部、４は原稿Ｄの画像情報を読み込む原稿読込部、を示す。
また、７は用紙等のシートＰが収容される給紙部、９はシートＰの搬送タイミングを調整するレジストローラ（タイミングローラ）、１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫは各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のトナー像が形成される感光体ドラム、を示す。

また、１２は各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面を帯電する帯電部、１３は各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面に形成される静電潜像を現像する現像部、１４は各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面に形成されたトナー像をシートＰの表面に重ねて転写する１次転写ローラ、１５は各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面に残留した未転写トナーを回収するクリーニング部、を示す。
また、１６は中間転写ベルト１７を清掃する中間転写ベルトクリーニング部、１７は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト、１８は中間転写ベルト１７上のカラートナー像をシートＰ上に転写するための２次転写ローラ、２０はシートＰ上のトナー像（未定着画像）を定着する定着装置、を示す。

以下、画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作（印刷動作）について説明する。
まず、原稿Ｄは、原稿搬送部３の搬送ローラによって、原稿台から搬送されて、原稿読込部４のコンタクトガラス５上に載置される。そして、原稿読込部４で、コンタクトガラス５上に載置された原稿Ｄの画像情報が光学的に読み取られる。
そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、書込み部２に送信される。そして、書込み部２からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光（露光光）が、それぞれ、対応する感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面に向けて発せられる。

一方、４つの感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫは、それぞれ、図１の反時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面は、帯電部１２との対向部で、一様に帯電される（帯電工程である。）。こうして、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面には、帯電電位が形成される。
その後、帯電された感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面は、それぞれのレーザ光の照射位置に達する（露光工程である。）。詳しくは、書込み部２において、４つの光源から画像信号に対応したレーザ光が各色に対応してそれぞれ射出される。各レーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる。

イエロー成分に対応したレーザ光は、紙面左側から１番目の感光体ドラム１１Ｙの表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラーにより、感光体ドラム１１Ｙの回転軸方向（主走査方向、幅方向）に走査される。こうして、帯電部１２にて帯電された後の感光体ドラム１１Ｙ上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。
同様に、マゼンタ成分に対応したレーザ光は、紙面左から２番目の感光体ドラム１１Ｍの表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。シアン成分のレーザ光は、紙面左から３番目の感光体ドラム１１Ｃの表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、紙面左から４番目の感光体ドラム１１ＢＫの表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。

その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面は、それぞれ、現像部１３との対向位置に達する。そして、各現像部１３から感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面に形成された潜像が現像される（現像工程である。）。
その後、現像工程後の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面は、それぞれ、中間転写ベルト１７との対向部に達する。ここで、それぞれの対向部には、中間転写ベルト１７の内周面に当接するように１次転写ローラ１４が設置されている。そして、１次転写ローラ１４の位置で、中間転写ベルト１７上に、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面に形成された各色のトナー像が、順次重ねて転写される（１次転写工程である。）。

そして、転写工程後の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面は、それぞれ、クリーニング部１５との対向位置に達する。そして、クリーニング部１５で、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面に残存する未転写トナーが回収される（クリーニング工程である。）。
その後、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面は、除電部を通過して、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫにおける一連の作像プロセスが終了する。

他方、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面の各色のトナーが重ねて転写された中間転写ベルト１７は、図１の時計方向に走行して、２次転写ローラ１８との対向位置に達する。そして、２次転写ローラ１８との対向位置で、シートＰ上に中間転写ベルト１７上に担持されたカラーのトナー像が転写される（２次転写工程である。）。
その後、中間転写ベルト１７の表面は、中間転写ベルトクリーニング部１６の位置に達する。そして、中間転写ベルト１７上に付着した未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部１６に回収されて、中間転写ベルト１７における一連の転写プロセスが終了する。

ここで、中間転写ベルト１７と２次転写ローラ１８との間（２次転写ニップである。）に搬送されるシートＰは、給紙部７からレジストローラ９等を経由して搬送されるものである。
詳しくは、シートＰを収納する給紙部７から、給紙ローラ８により給送されたシートＰが、搬送経路を通過した後に、レジストローラ９に導かれる。レジストローラ９に達したシートＰは、タイミングを合わせて、２次転写ニップに向けて搬送される。

そして、フルカラー画像が転写されたシートＰは、搬送ベルトによって定着装置２０に導かれる。定着装置２０では、定着ローラと加圧ローラとのニップ部（定着ニップ）にて、カラー画像（トナー像）がシートＰの表面に定着される（定着工程である。）。
そして、定着工程後のシートＰは、排紙ローラによって、装置本体１の外部に出力画像として排出されて、一連の画像形成プロセス（印刷動作）が完了する。

次に、図２を用いて、画像形成装置本体１に設置される定着装置２０の構成・動作について説明する。
図２に示すように、定着装置２０は、定着回転体としての定着ローラ２１、棒状のヒータ２５（加熱手段）、加圧回転体としての加圧ローラ２２、等で構成されている。
定着回転体としての定着ローラ２１は、芯金上に、弾性層や離型層が積層された多層構造のローラ部材であって、加圧回転体としての加圧ローラ２２に圧接してニップ部（定着ニップ）を形成している。定着ローラ２１は、制御部９０によって制御された駆動機構５０によって図２の時計方向に回転駆動される。なお、駆動機構５０については、後で詳しく説明する。
中空構造の定着ローラ２１の内部には棒状のヒータ２５が固設されている。そして、制御部９０により出力制御されたヒータ２５からの輻射熱によって定着ローラ２１が加熱されて、さらに加熱された定着ローラ２１の表面からシートＰ上のトナー像Ｔに熱が加えられる。ヒータ２５の出力制御は、定着ローラ２１表面に非接触で対向する温度センサによるローラ表面温度の検知結果に基づいておこなわれる
また、加圧回転体としての加圧ローラ２２は、主として、芯金上に弾性層が形成されたローラ部材であって、定着ローラ２１の回転にともない図２の反時計方向に従動回転する。

そして、印刷指令（プリント要求）が入力されると、駆動機構５０によって定着ローラ２１の時計方向の回転駆動が開始されて、加圧ローラ２２の反時計方向の従動回転が開始される。その後、給紙部７からシートＰが給送されて、２次転写ローラ１８の位置で、中間転写ベルト１７上のトナー像がシートＰ上に未定着画像として担持される。未定着画像Ｔ（トナー像）が担持されたシートＰは、図２の矢印方向に搬送されて、圧接状態にある定着ローラ２１及び加圧ローラ２２のニップ部に送入される。そして、定着ローラ２１による加熱と、定着ローラ２１及び加圧ローラ２２の押圧力とによって、シートＰの表面にトナー像Ｔが定着される。そして、定着工程後のシートＰは、回転する定着ローラ２１及び加圧ローラ２２によって、ニップ部から矢印方向に送出される。

以下、本実施の形態における定着装置２０（画像形成装置１）において特徴的な、駆動機構５０の構成・動作について詳しく説明する。
先に図２を用いて説明したように、画像形成装置１には、シートＰ上に担持されたトナー像を定着する定着装置２０と、定着装置２０を駆動する駆動機構５０と、が設けられている。
詳しくは、定着装置２０は、定着回転体としての定着ローラ２１が、駆動機構５０の回転体としての出力ギア６５（駆動ギア）から駆動が伝達されて図２、図３の矢印方向に回転する。そして、加圧回転体としての加圧ローラ２２は、定着ローラ２１の回転にともない従動回転する。

駆動機構５０は、回転体としての出力ギア６５を回転駆動するためのものである。特に、本実施の形態では、駆動機構５０の出力ギア６５によって定着ローラ２１が回転駆動されるため、駆動機構５０によって定着ローラ２１が回転駆動されるとも言える。
ここで、図３、図４に示すように、本実施の形態における駆動機構５０には、出力ギア６５（回転体）を駆動するメインモータ５１と、メインモータ５１による出力ギア６５（回転体）の駆動を補助して出力ギア６５を駆動するアシストモータ５２と、が設けられている。
すなわち、２つのモータ（メインモータ５１とアシストモータ５２とである。）によって出力ギア６５を回転駆動するように構成している。

詳しくは、図３、図４に示すように、駆動機構５０には、メインモータ５１とアシストモータ５２とからそれぞれ出力ギア６５（回転体）に駆動を伝達するための複数の駆動伝達回転体としてのギア（第１モータギア６１、第１アイドラ２段ギア６２、第２モータギア６３、第２アイドラ２段ギア６４からなるギア列である。）が設けられている。

第１モータギア６１は、メインモータ５１のモータ軸に設置されていて、図３の反時計方向にモータ軸とともに回転する。
第１アイドラギア６２は、第１小径アイドラギア６２ｂと第１大径アイドラギア６２ａとが段状に重ねられている。第１大径アイドラギア６２ａの直径（基準円直径）は、第１小径アイドラギア６２ｂのものより大きく設定されている。そして、第１大径アイドラギア６２ａはメインモータ５１の第１モータギア６１に噛合して、第１小径アイドラギア６２ｂは出力ギア６５に噛合している。したがって、出力ギア６５は、メインモータ５１からの駆動によって、図３の反時計方向に回転駆動されることになる。そして、第１アイドラギア６２は、減速機構として機能することになる。

第２モータギア６３は、アシストモータ５２のモータ軸に設置されていて、図３の反時計方向にモータ軸とともに回転する。
第２アイドラギア６４は、第２小径アイドラギア６４ｂと第２大径アイドラギア６４ａとが段状に重ねられている。第２大径アイドラギア６４ａの直径（基準円直径）は、第２小径アイドラギア６４ｂのものより大きく設定されている。そして、第２大径アイドラギア６４ａはアシストモータ５２の第２モータギア６３に噛合して、第２小径アイドラギア６４ｂは出力ギア６５に噛合している。したがって、出力ギア６５は、アシストモータ５２からの駆動（補助的な駆動である。）によって、図３の反時計方向に回転駆動されることになる。そして、第２アイドラギア６４は、減速機構として機能することになる。

回転体としての出力ギア６５は、第１小径アイドラギア６２ｂと第２小径アイドラギア６４ｂとにそれぞれ噛合している。
本実施の形態において、出力ギア６５はアイドラギアであって、定着ローラ２１の軸部に設置された従動ギア２７（図３参照）に噛合している。
出力ギア６５は、画像形成装置１に対する定着装置２０の着脱動作（図１、図２の紙面垂直方向であって、図３の左右方向の着脱動作である。）に連動して、従動ギア２７に噛合・噛合解除される。
また、図示は省略するが、第１、第２アイドラギア６２、６４、出力ギア６５は、それぞれ、駆動機構５０のフレームに起立するスタッドに回転可能に保持されている。

ここで、本実施の形態において、メインモータ５１は、出力ギア６５（回転体）の回転速度が一定になるように速度制御（回転速度制御）される。
詳しくは、制御部９０にはメインモータ５１の目標回転速度が記憶されていて、その目標回転速度になるようにメインモータ５１が駆動される。そして、メインモータ５１の回転駆動が、第１アイドラギア６２によって減速されて出力ギア６５に伝達される。
なお、メインモータ５１の速度（回転速度）は、エンコーダ９５（例えば、メインモータ５１の軸部や、出力ギア６５、などの回転速度を検出する検出手段である。）によって検出される。そして、その検出結果に基づいて、制御部９０によってメインモータ５１の速度が目標回転速度になるようにモータ電流が調整される。

これに対して、本実施の形態において、アシストモータ５２は、メインモータ５１のモータ電流の変化に応じてモータ電圧が変化するように電圧制御される。
詳しくは、メインモータ５１は目標回転速度になるように定速で駆動されていて、アシストモータ５２は、入力されるモータ電圧が調整されながら、出力ギア６５の回転速度に合わせて駆動される。そして、アシストモータ５２の回転駆動が、第２アイドラギア６４によって減速されて出力ギア６５に伝達される。

さらに詳しくは、アシストモータ５２は、メインモータ５１のモータ電流が大きくなったときに、モータ電圧が大きくなるように電圧制御される。
上述したように、メインモータ５１は、その回転速度が目標回転速度になるようにモータ電流が調整されるが、負荷トルクが変化したときにもモータ電流が調整されることになる。具体的に、定着ローラ２１の駆動トルクの上昇にともないメインモータ５１にかかる負荷トルクが大きくなると、負荷トルクが小さい場合に比べて、制御部９０によってモータ電流が大きくなるようにメインモータ５１が制御される。特に、定着ローラ２１はヒータ２５によって加熱されて熱膨張するため、駆動トルクが変化しやすいため、メインモータ５１の負荷トルクの変化も生じやすくなる。
そして、このようなメインモータ５１のモータ電流の変化を電流検知部９１で検知して、制御部９０によってアシストモータ５２のモータ電圧を調整制御している。具体的に、メインモータ５１のモータ電流が大きくなったときには、小さいときに比べて、アシストモータ５２のモータ電圧が大きくなるように制御している。なお、アシストモータ５２のモータ電圧は、電圧検知部９２によって検知されて制御部９０にフィードバックされる。

すなわち、本実施の形態における駆動機構５０は、メインモータ５１の負荷トルクの変化に応じて、アシストモータ５２によってメインモータ５１による出力ギア６５（回転体）の駆動を補助するアシスト量が調整されるものである。
具体的に、メインモータ５１の負荷トルクが大きい場合には、メインモータ５１の負荷トルクを減ずる必要（駆動を補助する必要）があるため、アシストモータ５２によるアシスト量が大きくなる。これに対して、メインモータ５１の負荷トルクが小さい場合には、メインモータ５１の負荷トルクを減ずる必要がないため、アシストモータ５２によるアシスト量が小さくなる。

出力ギア６５の負荷（定着装置２０の駆動トルク）が一定であるとすると、図５に示すように、アシストモータ５２のモータ電圧に対して、メインモータ５１のモータ電流は負の傾きで比例して、アシストモータ５２のモータ電流は正の傾きで比例する。アシストモータ５２のモータ電圧が大きくなると、アシストモータ５２が発揮する出力が大きくなる。そのため、アシストモータが担える負荷（アシスト量）が大きくなる。モータ電流はモータの負荷と考えられるため、アシストモータ５２のモータ電圧が増加すると、アシストモータ５２のモータ電流が増加する。また、それにともなって、アシストモータ５２のモータ電圧が増加すると、メインモータ５１の負荷トルクが減少してメインモータ５１のモータ電流は減少することになる。

このように、本実施の形態では、速度制御されるメインモータ５１と、電圧制御されるアシストモータ５２と、によって出力ギア６５（又は、定着装置２０）を駆動しているため、メインモータ５１にかかる負荷トルクを減ずることができるとともに、２つのモータ５１、５２によって回転駆動する出力ギア６５（回転体）の回転速度を精度良く一定に維持することができる。
すなわち、２つのモータのそれぞれを速度制御してしまうと、それぞれの速度制御が互いに干渉（喧嘩）してしまって、出力ギア（回転体）の回転速度を精度良く一定に維持するのが難しくなる。
これに対して、本実施の形態では、メインモータ５１は速度制御するものの、アシストモータ５２は、出力ギア６５の回転速度に合わせて、メインモータ５１の負荷トルクの変化に応じてモータ電圧が調整されるように電圧制御されるため、上述したような不具合が軽減される。

また、本実施の形態では、メインモータ５１の出力が、アシストモータ５２の出力に比べて大きくなっている。
すなわち、メインモータ５１に比べて、アシストモータ５２はパワーの小さなものを用いている。アシストモータ５２は、主たるメインモータ５１の駆動を補助するものであるため、そのように構成することで、駆動機構５０を全体的に低コスト化、小型化することが可能になる。

ここで、図５を参照して、本実施の形態では、アシストモータ５２によってメインモータ５１による出力ギア６５（回転体）の駆動を補助するアシスト量の調整範囲Ｗが所定幅Ｗｚ以上となるように（Ｗ≧Ｗｚ）、アシストモータ５２から出力ギア６５に駆動を伝達するときの減速比（第２アイドラギア６４の減速比である。）が定められている。

メインモータ５１やアシストモータ５２には、それぞれ、定格電流が存在して、定格電流以下で駆動する必要がある。出力ギア６５の負荷（定着装置２０の駆動トルク）が一定であるとすると、アシストモータ５２の減速比（第２アイドラギア６４の減速比である。）が小さい場合には、減速比が大きい場合に比べて、メインモータ５１とアシストモータ５２とをそれぞれの定格電流以下で駆動できる範囲が狭まってしまう。この範囲は大きいほど、定格電流以下で駆動できる余裕度が大きいと言え、この範囲がアシストモータ５２のモータ電圧で使用可能な調整範囲Ｗとなる。
アシストモータ５２の負荷トルクは、出力ギア６５の負荷が第２アイドラギア６４（減速機構）を介して減速比分だけ小さなものとなって伝達される。そのため、アシストモータ５２の減速比が大きい場合、減速比が小さい場合に比べて、アシストモータ５２の負荷トルクが小さくなる。したがって、アシストモータ５２のモータ電流が小さくなり、補助駆動するための余裕度が大きくなる。よって、アシストモータ５２の減速比によってアシスト量の調整幅を設定することができる。一方、アシストモータ５２は回転速度に対する出力効率があり、高い効率で使うことが望ましい。出力ギア６５の回転速度が決まっていれば、減速比によってアシストモータ５２の回転速度を決めることができる。
したがって、アシストモータ５２のアシスト量の調整幅とモータの出力効率とを考慮して、アシスト量の調整範囲Ｗが所定幅Ｗｚ以上となるようにアシストモータ５２の減速比を設定することになる。

ここで、図４に示すように、出力ギア６５（回転体）の回転軸と複数のギア６２～６４（複数の駆動伝達回転体）の回転軸とは、それらの回転軸に直交する断面でみたときに、隣り合う３つの回転軸が同一直線上にないように配置されている。
具体的に、第１モータギア６１の回転軸と第１アイドラギア６２の回転軸とを結ぶ仮想線Ｘ１は、第１アイドラギア６２の回転軸と出力ギア６５の回転軸とを結ぶ仮想線Ｘ２に対して、同一直線上に一致せずに、交差することになる。また、第１アイドラギア６２の回転軸と出力ギア６５の回転軸とを結ぶ仮想線Ｘ２は、出力ギア６５の回転軸と第２アイドラギア６４の回転軸とを結ぶ仮想線Ｘ３に対して、同一直線上に一致せずに、交差することになる。さらに、出力ギア６５の回転軸と第２アイドラギア６４の回転軸とを結ぶ仮想線Ｘ３は、第２アイドラギア６４の回転軸と第２モータギア６３の回転軸を結ぶ仮想線Ｘ４に対して、同一直線上に一致せずに、交差することになる。
このように構成することにより、隣り合う３つの回転軸を同一直線上に配置する場合に比べて、それぞれのギアが受ける力を別方向に分散させることができるため、ギアを保持するスタッドの倒れなどを防止することができる。

＜変形例１＞
図６に示すように、変形例１では、駆動機構５０における駆動伝達回転体として、ギアの他にタイミングベルト７０を用いている。
詳しくは、図６に示すように、駆動機構５０には、第１モータギア６１、第１アイドラ２段ギア６２、モータプーリギア６７、アイドラ２段プーリギア６８、タイミングベルト７０、第２アイドラ２段ギア６９、が設けられている。
第１モータギア６１は、メインモータ５１のモータ軸に設置されていて、図６の反時計方向にモータ軸とともに回転する。
第１アイドラギア６２は、第１小径アイドラギア６２ｂと第１大径アイドラギア６２ａとが段状に重ねられている。第１大径アイドラギア６２ａの直径（基準円直径）は、第１小径アイドラギア６２ｂのものより大きく設定されている。そして、第１大径アイドラギア６２ａはメインモータ５１の第１モータギア６１に噛合して、第１小径アイドラギア６２ｂは出力ギア６５に噛合している。したがって、出力ギア６５は、メインモータ５１からの駆動によって、図６の反時計方向に回転駆動されることになる。そして、第１アイドラギア６２は、減速機構として機能することになる。

ここで、変形例１において、モータプーリギア６７は、アシストモータ５２のモータ軸に設置されていて、図６の反時計方向にモータ軸とともに回転する。
アイドラ２段プーリギア６８は、プーリギア６８ｂとアイドラギア６８ａとが段状に重ねられている。アイドラギア６８ａの直径は、プーリギア６８ｂのものより大きく設定されている。
タイミングベルト７０は、アシストモータ５２のモータプーリギア６７と、プーリギア６８ｂと、に巻回されている。
第２アイドラギア６９は、第２小径アイドラギア６９ｂと第２大径アイドラギア６９ａとが段状に重ねられている。第２大径アイドラギア６９ａの直径は、第２小径アイドラギア６９ｂのものより大きく設定されている。そして、第２大径アイドラギア６９ａはアイドラ２段プーリギア６８のアイドラギア６８ａに噛合して、第１小径アイドラギア６９ｂは出力ギア６５に噛合している。
したがって、出力ギア６５は、アシストモータ５２からの駆動によって、図３の反時計方向に回転駆動されることになる。そして、第２アイドラギア６９、アイドラ２段プーリギア６８は、減速機構として機能することになる。
そして、変形例１のように構成した場合であっても、２つのモータ５１，５２によって回転駆動する出力ギア６５の回転速度を精度良く一定に維持することができる。特に、変形例１では、駆動機構５０の駆動伝達手段としてタイミングベルト７０を用いているため、アシストモータ５２を、出力ギア６５やメインモータ５１から充分に離れた位置に配置することが可能になるため、駆動機構５０のレイアウトの自由度が向上することになる。

＜変形例２＞
図７に示すように、変形例２における駆動機構５０は、第１アイドラ２段ギア６２の第１大径アイドラギア６２ａが、外歯車形状ではなくて、内歯車形状になっている。
そして、変形例２のように構成した場合であっても、２つのモータ５１，５２によって回転駆動する出力ギア６５の回転速度を精度良く一定に維持することができる。特に、変形例２では、第１アイドラ２段ギア６２の第１大径アイドラギア６２ａが内歯車となっているため、駆動機構５０を小型化することができる。

＜変形例３＞
図８に示すように、変形例３における駆動機構５０は、シートＰを搬送する搬送装置１００に設置されている。
図８に示すように、搬送装置１００は、２つの搬送ローラ（駆動ローラ１０ａと従動ローラ１０ｂとである。）がニップを形成してなる搬送ローラ対１０（図１参照）が設置されている。そして、その搬送ローラ対１０の駆動ローラ１０ａの軸部に、出力ギア６５が設置されている。
このような構成により、２つのモータ５１、５２によって出力ギア６５（回転体）が回転駆動されて、その出力ギア６５から駆動が伝達されて駆動ローラ１０ａ（搬送ローラ）が回転することになる。特に、変形例３では、出力ギア６５とともに、駆動ローラ１０ａ（搬送ローラ）が回転するように構成している。
そして、変形例３のように構成した場合であっても、２つのモータ５１，５２によって回転駆動する出力ギア６５の回転速度を精度良く一定に維持することができる。

以上説明したように、本実施の形態における駆動機構５０は、出力ギア６５（回転体）を回転駆動する駆動機構５０であって、出力ギア６５を駆動するメインモータ５１と、メインモータ５１による出力ギア６５の駆動を補助して出力ギア６５を駆動するアシストモータ５２と、が設けられている。そして、メインモータ５１は、出力ギア６５の回転速度が一定になるように速度制御される。また、アシストモータ５２は、メインモータ５１のモータ電流の変化に応じてモータ電圧が変化するように電圧制御される。
これにより、２つのモータ５１、５２によって回転駆動する出力ギア６５（回転体）の回転速度が精度良く一定に維持される。

なお、本実施の形態では、カラーの画像形成装置１に設置される駆動機構５０に対して本発明を適用したが、モノクロの画像形成装置に設置される駆動機構に対しても当然に本発明を適用することができる。
また、本実施の形態では、電子写真方式の画像形成装置１に設置される駆動機構５０に対して本発明を適用したが、本発明の適用はこれに限定されることなく、その他の方式の画像形成装置（例えば、インクジェット方式の画像形成装置や、孔版印刷機などである。）に設置される駆動機構に対しても本発明を適用することができる。
また、本実施の形態では、出力ギア６５から駆動伝達されて定着ローラ２１（定着回転体）が回転するように構成したが、出力ギアから駆動伝達されて加圧ローラ２２（加圧回転体）が回転するように構成することもできる。
また、本実施の形態では、定着装置２０（又は搬送装置１００）に設置される駆動機構５０に対して本発明を適用したが、それ以外の装置に設置される駆動機構に対しても当然に本発明を適用することができる。
また、本実施の形態では、駆動機構５０によって回転駆動する回転体を出力ギア６５としたが、駆動機構によって回転駆動する回転体はこれに限定されず、駆動機構によって種々の回転体を回転駆動することができる。
そして、それらのような場合であっても、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。

なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。

１ 画像形成装置（画像形成装置本体）、
１０ 搬送ローラ対、
１０ａ 駆動ローラ（搬送ローラ）、
１０ｂ 従動ローラ（搬送ローラ）、
２０ 定着装置、
２１ 定着ローラ（定着回転体）、
２２ 加圧ローラ（加圧回転体）、
５０ 駆動機構、
５１ メインモータ（第１モータ）、
５２ アシストモータ（第２モータ）、
６１ 第１モータギア、
６２ 第１アイドラ２段ギア、
６２ａ 第１大径アイドラギア、
６２ｂ 第１小径アイドラギア、
６３ 第２モータギア、
６４ 第２アイドラ２段ギア、
６４ａ 第２大径アイドラギア、
６４ｂ 第２小径アイドラギア、
６５ 出力ギア（回転体）、
６７ モータプーリギア、
６８ アイドラ２段プーリギア、
６８ａ アイドラギア、
６８ｂ プーリギア、
６９ 第２アイドラ２段ギア、
６９ａ 第２大径アイドラギア、
６９ｂ 第２小径アイドラギア、
７０ タイミングベルト、
１００ 搬送装置、
Ｐ シート。

特開２０１８－１９３１７８号公報

Claims (10)

1. 回転体を回転駆動する駆動機構であって、
   前記回転体を駆動するメインモータと、
   前記メインモータによる前記回転体の駆動を補助して、前記回転体を駆動するアシストモータと、
   を備え、
   前記メインモータは、前記回転体の回転速度が一定になるように速度制御され、
   前記アシストモータは、前記メインモータのモータ電流の変化に応じてモータ電圧が変化するように電圧制御され、
   前記アシストモータによって前記メインモータによる前記回転体の駆動を補助するアシスト量の調整範囲が所定幅以上となるように、前記アシストモータから前記回転体に駆動を伝達するときの減速比が定められたことを特徴とする駆動機構。
2. 第１小径アイドラギアと第１大径アイドラギアとが段状に重ねられて、前記メインモータのモータ軸に設置された第１モータギアに前記第１大径アイドラギアが噛合する第１アイドラ２段ギアと、
   第２小径アイドラギアと第２大径アイドラギアとが段状に重ねられて、前記アシストモータのモータ軸に設置された第２モータギアに前記第２大径アイドラギアが噛合する第２アイドラ２段ギアと、
   前記第１小径アイドラギアと前記第２小径アイドラギアとに噛合する前記回転体としての出力ギアと、
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載の駆動機構。
3. 回転体を回転駆動する駆動機構であって、
   前記回転体を駆動するメインモータと、
   前記メインモータによる前記回転体の駆動を補助して、前記回転体を駆動するアシストモータと、
   第１小径アイドラギアと第１大径アイドラギアとが段状に重ねられて、前記メインモータのモータ軸に設置された第１モータギアに前記第１大径アイドラギアが噛合する第１アイドラ２段ギアと、
   プーリギアとアイドラギアとが段状に重ねられたアイドラ２段プーリギアと、
   前記アシストモータのモータ軸に設置されたモータプーリギアと前記プーリギアとに巻回されたタイミングベルトと、
   第２小径アイドラギアと第２大径アイドラギアとが段状に重ねられて、前記アイドラ２段プーリギアの前記アイドラギアに前記第２大径アイドラギアが噛合する第２アイドラ２段ギアと、
   前記第１小径アイドラギアと前記第２小径アイドラギアとに噛合する前記回転体としての出力ギアと、
   を備え、
   前記メインモータは、前記回転体の回転速度が一定になるように速度制御され、
   前記アシストモータは、前記メインモータのモータ電流の変化に応じてモータ電圧が変化するように電圧制御されることを特徴とする駆動機構。
4. 前記アシストモータは、前記メインモータのモータ電流が大きくなったときに、モータ電圧が大きくなるように電圧制御されることを特徴とする請求項１～請求項３のいずれかに記載の駆動機構。
5. 前記メインモータの負荷トルクの変化に応じて、前記アシストモータによって前記メインモータによる前記回転体の駆動を補助するアシスト量が調整されることを特徴とする請求項１～請求項４のいずれかに記載の駆動機構。
6. 前記メインモータの出力が、前記アシストモータの出力に比べて大きいことを特徴とする請求項１～請求項５のいずれかに記載の駆動機構。
7. 前記メインモータと前記アシストモータとからそれぞれ前記回転体に駆動を伝達するための複数の駆動伝達回転体を備え、
   前記回転体の回転軸と前記複数の駆動伝達回転体の回転軸とは、それらの回転軸に直交する断面でみたときに、隣り合う３つの回転軸が同一直線上にないように配置されたことを特徴とする請求項１～請求項６のいずれかに記載の駆動機構。
8. シート上に担持されたトナー像を定着する定着装置であって、
   請求項１～請求項７のいずれかに記載の駆動機構と、
   前記回転体としての出力ギアから駆動が伝達されて回転する定着回転体又は加圧回転体と、
   を備えたことを特徴とする定着装置。
9. シートを搬送する搬送装置であって、
   請求項１～請求項７のいずれかに記載の駆動機構と、
   前記回転体としての出力ギアから駆動が伝達されて回転する搬送ローラと、
   を備えたことを特徴とする搬送装置。
10. 請求項１～請求項７のいずれかに記載の駆動機構を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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