伝動装置及び画像形成装置
【課題】駆動側歯付プーリと従動側歯付プーリとの間の位相ずれが生じることなく、高精度回転を満足すると共に、駆動トルクの損失を減少し、耐久性の向上させる。
【解決手段】モータ２１０に接続された駆動側歯付プーリ２２１と、駆動対象に接続された駆動側歯付プーリ２２１と、両歯付プーリに巻き掛けられて動力を伝動する歯付ベルト２２３と、歯付ベルト２２３の弛み側部分を弾性的に加圧するテンションプーリ２３２とを備える伝動装置２００において、従動側歯付プーリの回転量を検出する回転量検出手段２４０と、モータ２１０の起動時に、回転量検出手段２４０で前記従動側歯付プーリ６２２の回転を検知したとき、又は、前記駆動側歯付プーリ２２１の速度と前記従動側歯付プーリ６２２の速度とが一致したとき前記回転駆動源の起動を開始する制御装置３００とを備える。
【解決手段】モータ２１０に接続された駆動側歯付プーリ２２１と、駆動対象に接続された駆動側歯付プーリ２２１と、両歯付プーリに巻き掛けられて動力を伝動する歯付ベルト２２３と、歯付ベルト２２３の弛み側部分を弾性的に加圧するテンションプーリ２３２とを備える伝動装置２００において、従動側歯付プーリの回転量を検出する回転量検出手段２４０と、モータ２１０の起動時に、回転量検出手段２４０で前記従動側歯付プーリ６２２の回転を検知したとき、又は、前記駆動側歯付プーリ２２１の速度と前記従動側歯付プーリ６２２の速度とが一致したとき前記回転駆動源の起動を開始する制御装置３００とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝動装置及び画像形成装置に係り、特に回転駆動源に接続された駆動側歯付プーリと、駆動対象に接続された駆動側歯付プーリと、両歯付プーリに巻き掛けられて動力を伝動する歯付ベルトと、前記歯付ベルトの弛み側部分を弾性的に加圧するテンションプーリとを備える伝動装置及びこれを使用する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置プリンタ、複写機、ファクシミリ、それらの複合機等の感光体や給紙レジストや定着ローラなどへと伝動する伝動装置が備えられている。特に駆動側歯付プーリと従動側歯付プーリとの間に歯付ベルトを掛け渡し、駆動力を駆動側から受動側に伝動する歯付ベルト伝動装置が用いられる。
【０００３】
この歯付ベルトを使用する伝動装置は、滑りが発生せず、駆動側と従動側の位相が保たれるためドラム駆動機構、紙搬送機構等の位置合わせを正確に行う必要がある個所には使用される。
【０００４】
このように画像形成装置に使用され、滑りが発生しないようにした伝動装置について以下のものが提案されている。
【０００５】
図９は従来の伝動装置を示す該略図である。伝動装置７００は、スキャナモータ７１０の出力軸７１１で駆動されるギヤ７１２で駆動される駆動側歯付プーリ７２１と、スキャナ駆動シャフト（図示していない）に取り付けた従動側歯付プーリ７２２との間に歯付ベルト７２３を掛け渡して構成している。また、伝動装置７００には、テンション部材７３０を配置し、前記歯付ベルト７２３の緩みを吸収するようにしている。テンション部材７３０は、図示していない軸部で回動可能に支持されたブラケット７３１と、このブラケット７３１に取り付けられ、前記歯付ベルト７２３の緩み側７２３ａに接触するテンションプーリ７３２と、前記ブラケット７３１を引っ張るスプリング７３３とを備えている。このような構成により、テンション部材７３０は、常時スプリング７３３でテンションプーリ７３２を引っ張って歯付ベルト７２３の緩みを吸収するようにしている。
【０００６】
このような構成の伝動装置は、特許文献１に記載がある。特許文献１には、スキャナモータの出力軸に取り付けた駆動プーリと、スキャナ駆動シャフトに取り付けた従動プーリとの間にタイミングベルトを掛け渡し、ブラケットに取り付けたテンションプーリを引っ張りスプリングによりタイミングベルトに圧接することで、タイミングベルトにテンションをかけており、前記ブラケットは、軸支部を中心にして先端が自由になっており、これにより常にスプリングの力がテンションプーリを介してタイミングベルトにかけられ、また、軸支部には、ゴムあるいは回転型オイルダンパーが介在されており、ブラケット自体の瞬間的な回転を防止するものが記載されている。
【０００７】
また、滑りを防止した伝動装置として特許文献２には、中間転写モータの駆動信号を停止へ切り換えると同時に感光体モータに所定時間だけブレーキ手段にてブレーキをかけ、この後、感光体モータ制御手段は、感光体モータの駆動信号を短時間だけ停止へ切り換えてから感光体モータを逆転駆動させるものが記載されている。
【特許文献１】特開平１１−２０２４２４号公報
【特許文献２】特開２００１−１３８４２公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このように、複写機等の電子写真を利用した装置において、ドラムや給紙レジスト等の駆動には、高精度回転が要求され、駆動側の駆動量と間で滑りが発生したり、駆動側と従動側との間で位相のずれが発生したりしないことが重要となる。
しかし、上述した従来の伝動装置にあっては、スプリング７３３の引っ張り力を強くしてテンションプーリ７３２で歯付ベルト７２３の緩み側７１３ａを大きく引き、歯付ベルト７２３のテンションを強くしすぎると、スキャナモータ７１０の駆動振動が緩衝されることなくそのまま負荷側に伝わることがあり、また、軸受け部の摩耗、ベルトの耐久問題、駆動動力の損失等の問題となる。
【０００９】
そこで、テンション部材の加圧力を弱く設定することが考えられる。しかし、テンション部材の加圧力を弱くした状態で高い負荷をかけて伝動装置７００を駆動すると一時的に駆動側歯付プーリが逆転する現象が発生する。図１０は駆動側プーリの逆転現象を説明するための該略図、図１１は駆動側プーリの逆転状態を示すグラフである。即ち、図１０に示すように、従動側歯付プーリ７２２が駆動側歯付プーリ７２１で駆動されている状態において、歯付ベルト７２３には張力Ｔ１が生じている（図１０（ａ））。この状態で従動側歯付プーリ７２２が停止すると、駆動側歯付プーリ７２１は慣性力のため直ちに停止することなく回転を続ける（図１０（ｂ）。すると、歯付ベルト７２３は駆動側歯付プーリ７２１に引っ張られた状態になり張力Ｔ２が生じる（Ｔ１＜Ｔ２）。そして、駆動側歯付プーリ７２１にスキャナモータ７１０からの駆動力が伝達されなくなると、歯付ベルト７２３は、張力Ｔ３で駆動側歯付プーリ７２１を引っ張るため駆動側歯付プーリ７２１は一時的に逆回転した後停止する（図１０（ｃ）、同（ｄ））。
【００１０】
また、伝動装置７００において、駆動対象の慣性力が大きい場合には、一時的に従動側歯付プーリ７２２が駆動側歯付プーリ７２１を駆動する状態となり、停止時において両者に位相のずれが生じる。図１２は停止時の位相のずれを示すグラフである。このような現象は、先に駆動側が停止した状態で従動側が回り続けようとするため発生する。
【００１１】
そして、上述した２つの状態では、加圧力が弱いテンション部材７３０は有効に機能せず、図１３に示すようにベルトの張り側が大きく緩み、次の起動時に応答性が悪くなるという問題が生じる他、起動時に駆動と従動の位相ずれが発生し、駆動対象の位置制御ができなくなるという問題がある。図１４は起動時の駆動側と従動側の位相のずれを示すグラフであり、（ａ）は位相ずれが発生した状態、（ｂ）は位相がずれない状態を示すものである。
【００１２】
図１４に示すように、駆動側歯付プーリ７２１が回転を開始しても歯付ベルト７２３の弛みのため、従動側歯付プーリ７２２が直ちに回転を開始せず一定時間遅れて回転をかいしするのである。
【００１３】
そして、このような従来の駆動伝動手段を画像形成装置の感光体ドラムやインクジョットプリンタの主走査キャリッジの駆動に適用した場合には、上記のような駆動側歯付プーリ７２１と従動側歯付プーリ７２２との間に位相ずれが発生すると色ずれが生じ、画像の劣化をもたらすという問題がある。
【００１４】
そこで、本発明の目的は、前記課題を解消し、駆動側歯付プーリと従動側歯付プーリとの間の位相ずれが生じることなく、高精度回転を満足すると共に、駆動トルクの損失を減少し、耐久性の向上させることができる伝動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
請求項１の発明は、回転駆動源に接続された駆動側歯付プーリと、駆動対象に接続された駆動側歯付プーリと、両歯付プーリに巻き掛けられて動力を伝動する歯付ベルトと、前記歯付ベルトの弛み側部分を弾性的に加圧するテンションプーリとを備える伝動装置において、従動側歯付プーリの回転量を検出する回転量検出手段と、前記回転駆動源の起動時に、前記回転量検出手段で前記従動側歯付プーリの回転を検知したとき、又は、前記駆動側歯付プーリの速度と前記従動側歯付プーリの速度とが一致したとき前記回転駆動源の起動を開始する回転駆動源制御手段と、を備えることを特徴とする伝動装置である。
【００１６】
請求項２の発明は、請求項１記載の伝動装置において、前記回転駆動源の停止時に、回転駆動源をショートブレーキで制動し、又は回転駆動源への入力パルスを操作して前記駆動側歯付プーリの周速度を前記回転量検出手段から得られる従動側歯付プーリの周速度と合わせるように減速させる減速手段を備えることを特徴とする。
【００１７】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２記載の伝動装置において、前記回転量読取手段は、従動側歯付プーリの回転と共に回転する目盛板と、この目盛板の目盛を読み取る読取装置とを備えて構成されることを特徴とする。
【００１８】
請求項４の発明は、請求項１又は２記載の伝動装置において、前記目盛が前記従動側歯付プーリに形成されていると共に、この目盛を読み取る読取装置を備えて構成されることを特徴とする。
【００１９】
請求項５の発明は、請求項１又は２記載の伝動装置において、前記回転量取得手段は、前記歯付ベルトに記載された目盛と、前記目盛を読み取る読取装置を備えて構成されることを特徴とする。
【００２０】
請求項６の発明は、回転駆動源に接続された駆動側歯付プーリと、駆動対象に接続された駆動側歯付プーリと、両歯付プーリに巻き掛けられて動力を伝動する歯付ベルトと、前記歯付ベルトの弛み側部分を弾性的に加圧するテンションプーリとを備える伝動装置において、前記歯付ベルトの張り側に配置され、前記歯付ベルトとの距離を検知する距離測定手段と、回転駆動源の起動時において、前記距離測定手段と歯付ベルトとの距離が設定距離になったとき回転駆動源の起動を開始する起動制御手段とを備えることを特徴とする伝動装置である。
【００２１】
請求項７の発明は、請求項６記載の伝動装置において、回転駆動源停止時に、前記距離測定手段と歯付ベルトとの距離が所定寸法となるように回転駆動源の駆動量をショートブレーキ、又は入力パルスにより減速させていく減速手段を備えることを特徴とする。
【００２２】
請求項８の発明は、回転駆動源に接続された駆動側歯付プーリと、駆動対象に接続された駆動側歯付プーリと、両歯付プーリに巻き掛けられて動力を伝動する歯付ベルトと、前記歯付ベルトの弛み側部分を弾性的に加圧するテンションプーリとを備える伝動装置において、前記テンションプーリの位置を読み取るプーリ位置読取手段と回転駆動源起動時において、前記テンションプーリが基準位置になったとき回転駆動源を起動する起動制御手段とを備えることを特徴とする伝動装置である。
【００２３】
請求項９の発明は、請求項８記載の伝動装置において、回転駆動源停止時に、テンションプーリの位置が一定位置となるように回転駆動源の駆動量をショートブレーキ又は入力パルスにより減速させていく減速手段を備えることを特徴とする。
【００２４】
請求項１０の発明は、請求項１乃至９のいずれか記載の伝動装置を備えることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係る伝動装置及び画像形成装置にあっては、従動側歯付プーリの回転量を検出する回転量検出手段と、前記回転駆動源の起動時に、前記回転量検出手段で前記従動側歯付プーリの回転を検知したとき、又は、前記駆動側歯付プーリの速度と前記従動側歯付プーリの速度とが一致したとき前記回転駆動源の起動を開始する回転駆動源制御手段を備えるので、駆動側歯付プーリと従動側歯付プーリとの間の位相ずれが生じることなく、高精度回転を満足すると共に、駆動トルクの損失を減少し、耐久性の向上させることができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下本発明を実施するための最良の形態としての実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例】
【００２７】
以下本発明に係る画像形成装置について説明する。図１は実施例に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。本例に係る画像形成装置は、フルカラー画像の形成が可能なタンデム型の電子写真装置である。画像形成装置１００は、感光体１１０Ｋ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｙが間隔をおいて並設されている。なお、符号の末尾に付したＫ、Ｍ、Ｃ、Ｙはそれぞれ現像色がブラック、マゼンタ、シアン、イエローを示す。各感光体まわりの部材構成は、現像色が異なっても共通であるので、以下では感光体１１０Ｙまわりの構成について説明し、他の感光体１１０Ｋ、１１０Ｍ、１１０Ｃまわりの部材については、感光体１１０Ｋに関連する部材については図中各部材の符号の末尾にＫを付して説明し、感光体１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｙの各感光体に関連する部材については図中各部材の符号の末尾にそれぞれＭ、Ｃ、Ｙの各符号を付して示し説明は省略する。
更に体１１０Ｙの周囲には、公知のように、帯電器（図示せず）、現像ローラ１２０Ｙ、クリーニング装置（図示せず）などが配置されていて、予め帯電器で帯電された感光体１１０Ｙは露光装置（図示せず）により原稿画像情報を含む光で露光されて静電潜像が形成され、更にこの静電潜像は現像装置の一部である現像ローラ１２０Ｙから供給されるトナーにより可視像化される。
【００２８】
一方、当該画像形成装置本体１３０の下部には給紙部１４０が配置され、この給紙部１４０から破線で示すシート搬送路１５０を経てシート状媒体（図示されず）が搬送されるようになっている。このシート状媒体は一対のレジストローラ１５１で一旦停止して送り出しのタイミングを整えられて、適時のタイミングで送り出される。
感光体１１０Ｙ上に形成された各カラートナー画像は図示しない１次転写装置により一旦、ベルト状をした中間転写体１６０に順次転写されて重ねカラートナー画像が形成される。中間転写体１６０上の重ねカラートナー画像は、給紙部１４０よりシート搬送路１５０をたどって送られ、レジストローラ１５１を経て送り出されたシート状媒体に、２次転写装置１７０により一括転写される。転写後のシート状媒体は、定着装置１８０を通過する間に定着されて排紙トレイ１９０に排出される。
【００２９】
このような画像形成装置１００において、感光体、２次転写装置等のドラム駆動機構、やレジストローラや紙搬送機構には実施例に係る伝動装置が使用されている。以下実施例に係る伝動装置について説明する。
【００３０】
図２は第１実施例に係る伝動装置を示す模式図、図３は第１実施例に係る伝動装置の制御系を示すブロック図である。本実施例に係る伝動装置２００は、パルス制御で駆動されるモータ２１０の出力軸２１１で駆動されるギヤ２１２に取り付けられた駆動側歯付プーリ２２１と、スキャナ駆動シャフト（図示していない）に取り付けた従動側歯付プーリ２２２との間に歯付ベルト２２３を掛け渡して構成している。また、伝動装置２００には、テンション部材２３０を配置し、前記テンションプーリ２３２の緩みを吸収するようにしている。テンション部材２３０は、図示していない軸部で回動可能に支持されたブラケット２３１と、このブラケット２３１に取り付けられ、前記歯付ベルト２２３の緩み側２１３ａに接触するテンションプーリ２３２と、前記ブラケット２３１を引っ張るスプリング２３３とを備えている。
【００３１】
また、本例では、従動側歯付プーリ２２２には、この従動側歯付プーリ２２２の回転量を検出する回転量検出手段２４０を備えている。この回転量検出手段２４０は、従動側歯付プーリ２２２に取り付けられ、パターン２４２を形成した目盛板であるパターン円板２４１とこのパターン円板２４１のパターン２４２を読み取る、例えばフォトインタラプタからなる読取装置２４３とを備える。なお、前記パターン円板２４１を配置するのに換え、従動側歯付プーリ２２２自体にパターンを付して、このパターンを読取装置２４３で検出してもよい。このパターンは、例えば、フィルム素材にパターンを付したものを従動側歯付プーリ２２２に貼り付けたり、パターンが印刷されたシールを従動側歯付プーリ２２２に貼り付けたりしてもよい。またパターンは円周に沿う模様であっても、放射状の模様でもよい。
【００３２】
本例に係る伝動装置２００において、モータ２１０は、制御装置３００制御されている。制御装置３００は、モータ２１０をショートブレーキにより制動するブレーキ手段３１０と、モータ２１０をパルス制御するモータ制御手段３２０と、前記回転量検出手段２４０が検出した従動側歯付プーリ２２２の回転状態に基づいて前記ブレーキ手段３１０及びモータ制御手段３２０を制御するＣＰＵ３３０とを備える。
【００３３】
本例では、制御装置３００は、モータ２１０の起動時において、従動側歯付プーリ２２２が回転を開始した瞬間、又は、モータ２１０による駆動側歯付プーリ２２１の速度と従動側歯付プーリ２２２の速度とが一致した瞬間にモータ２１０を起動する。
【００３４】
また、本例では、制御装置３００は、モータ２１０の停止時及び起動時おいて、従動側歯付プーリ２２２の回転に合わせて、ブレーキ手段３１０によるショートブレーキと、モータ制御手段３２０によるパルス制御を行い、モータ２１０を駆動する。本例では、駆動側の慣性力が大きい場合と、従動側の慣性力が大きい場合に分け次のような制御を行う。ここで駆動側と従動側の慣性力の比較は、負荷を持たないモータ側の慣性力は常に同じと考えられるため、回転量検出手段２４０からの信号と比較することにより行う。図４は駆動側の慣性力が大きい場合におけるモータの制御を示すグラフ、図５は従動側の慣性力が大きい場合におけるモータの制御を示すグラフである。
【００３５】
停止時において、駆動側の慣性力が大きい場合は、ショートブレーキをかけてモータを通常より早く減速させる。その後入力パルスのデューティを下げていき、従動側の通常の減速より、モータを遅く減速させるのである。この場合、図４（ｃ）に示すように、モータ２１０をｏｆｆ状態とした後に、回転量検出手段２４０で読み取った従動側歯付プーリ２２２の回転値にあわせて、ショートブレーキのｏｎ、ｏｆｆを繰り返し、駆動側歯付プーリ２２１の速度を従動側歯付プーリ２２２の速度に合わせるように、減速していき、最後はブレーキを長くして、完全に停止させる。本例では、このような制御を行うことにより、図４（ａ）に示した従来の状態が是正され、図４（ｂ）に示すように、駆動側と従動側とは同期して停止させることができる。
【００３６】
一方従動側の慣性力が大きいときは、入力パルスを下げていき、従動側の通常の減速より、モータを遅く減速させる。この場合、モータ２１０を停止させるときに、駆動トルクを持ったまま減速させるためブレーキではなく、入力パルスを減少させていき、モータを減速させ、最後はブレーキをかけて、完全に停止させる。
本例では、このような制御を行うことにより、図５（ａ）に示した従来の状態が是正され、図４（ｂ）に示すように、駆動側と従動側とは同期して停止する。
【００３７】
以上のように、第１実施例に係る伝動装置によれば、ベルト張力を維持しながら減速するので、停止時にベルトが弛みまず、次起動のときの応答性を良好なものとすることができる他、テンションプーリの加圧力を弱くできるので、駆動トルクの損失を減少し、耐久性の向上を実現することができる。
【００３８】
次に第２実施例について説明する。図６は第２実施例に係る伝動装置を示す模式図であり、（ａ）は伝動装置の概略構成を示す模式図、（ｂ）は歯付ベルトに付されたパターンを示す模式図である。
【００３９】
本例に係る伝動装置４００は、回転量検出手段４４０として、歯付ベルト４２３に回転量検出用のパターン４４２を付し、このパターンを検出装置４４３で検出するようにしたものであり、その他の基本的構成は、前記第１実施例に係る伝動装置２００と同様の構成を備える。即ち、本実施例に係る伝動装置４００は、モータ４１０の出力軸４１１で駆動されるギヤ４１２に取り付けられた駆動側歯付プーリ４２１と、スキャナ駆動シャフト（図示していない）に取り付けた従動側歯付プーリ４２２との間に歯付ベルト４２３を掛け渡して構成している。また、伝動装置４００には、テンション部材４３０を配置し、前記テンションプーリ４３２の緩みを吸収するようにしている。テンション部材４３０は、図示していない軸部で回動可能に支持されたブラケット４３１と、このブラケット４３１に取り付けられ、前記歯付ベルト４２３の緩み側４１３ａに接触するテンションプーリ４３２と、前記ブラケット４３１を引っ張るスプリング４３３とを備えている。
【００４０】
前記回転量検出手段４４０は、図６（ｂ）に示すように、歯付ベルト４２３の歯４２４が形成されていない側にパターン４４２を付し、検出装置４４３としてこのパターンを光学的に検出する反射式のセンサを備えている。前記パターン４４２は、歯付ベルト４２３に印刷されていても、パターンが付されたシールを貼り付けるようにしてもよい。
【００４１】
また、本例に係る制御装置３００には第１実施例と同様の制御装置が配置されており、制御装置はモータ２１０を制御する。
【００４２】
本例に係る制御装置によれば、第１実施例に係る画像形成装置が奏する効果の他、駆動側歯付プーリに他の部座を取り付けることなく従動側歯付プーリの回転速度を検出でき、構造を簡易なものとすることができる。
【００４３】
次に第３実施例について説明する。図７は第３実施例に係る伝動装置を示す模式図である。
【００４４】
本例に係る伝動装置５００は、モータ５１０の出力軸５１１で駆動されるギヤ５１２に取り付けられた駆動側歯付プーリ５２１と、スキャナ駆動シャフト（図示していない）に取り付けた従動側歯付プーリ５２２との間に歯付ベルト５２３を掛け渡して構成している。また、伝動装置５００には、テンション部材５３０を配置し、前記テンションプーリ５３２の緩みを吸収するようにしている。テンション部材５３０は、図示していない軸部で回動可能に支持されたブラケット５３１と、このブラケット５３１に取り付けられ、前記歯付ベルト５２３の緩み側５１３ａに接触するテンションプーリ５３２と、前記ブラケット５３１を引っ張るスプリング５３３とを備えている。更に、本例に係る伝動装置５００には第１実施例と同様の制御装置が配置されており、制御装置はモータ５１０を制御する。
【００４５】
そして、伝動装置５００には、歯付ベルト５２３の張側５２３ｂに歯付ベルト５２３との距離ｄ１を検知する超音波式の距離センサ５４１を備えている。そして、前記制御装置は、モータ５１０の起動時において、歯付ベルト５２３と距離センサ５４１との距離が設定した所定の距離になったときモータ５１０を起動する。ここで前記設定距離は、駆動側歯付プーリ５２１と従動側歯付プーリ５２２とが同期している状態における歯付ベルト５２３と距離センサ５４１との距離とすることが好適である。
【００４６】
また、本例では、伝動装置５００の減速時において、制御装置は前記距離測定手段と歯付ベルトとの距離が所定寸法となるように回転駆動源の駆動量をショートブレーキ、又は入力パルスにより減速させていく。
【００４７】
ここで、歯付ベルト５２３が緩んでいる状態では歯付ベルト５２３と距離センサ５４１との距離が短くなり、一方、歯付ベルト５２３が張っている状態では歯付ベルト５２３と距離センサ５４１との距離が長くなる。従って、駆動側歯付プーリ５２１と従動側歯付プーリ５２２とが同期している状態を基準にして、設定距離を駆動状態時の歯付ベルト５２３の位置とすると、歯付ベルト５２３までの距離が短くなったときは、歯付ベルト５２３が撓んでおり従動側の慣性力が大きいと判定でき、前述した図４に示した制御を適応する。一方、歯付ベルト５２３の位置までの距離が長くなったときは、歯付ベルト５２３が張りすぎており駆動側の慣性力が大きいと判定でき、前述した図５に示した制御を適応する。
【００４８】
従って本例に係る伝動装置５００によれば、第１実施例に係る画像形成装置が奏する効果の他、駆動側歯付プーリに他の部座を取り付けることなく従動側歯付プーリの回転速度を検出でき、構造を簡易なものとすることができる。
【００４９】
次に第４実施例について説明する。図８は第４実施例に係る伝動装置を示す模式図である。
【００５０】
本例に係る伝動装置６００は、モータ６１０の出力軸６１１で駆動されるギヤ６１２に取り付けられた駆動側歯付プーリ６２１と、スキャナ駆動シャフト（図示していない）に取り付けた従動側歯付プーリ６２２との間に歯付ベルト６２３を掛け渡して構成している。また、伝動装置６００には、テンション部材６３０を配置し、前記テンションプーリ６３２の緩みを吸収するようにしている。テンション部材６３０は、図示していない軸部で回動可能に支持されたブラケット６３１と、このブラケット６３１に取り付けられ、前記歯付ベルト６２３の緩み側６１３ａに接触するテンションプーリ６３２と、前記ブラケット６３１を引っ張るスプリング６３３とを備えている。更に、本例に係る伝動装置６００には第１実施例と同様の制御装置が配置されており、制御装置はモータ６１０を制御する。
【００５１】
そして、伝動装置６００には、歯付ベルト６２３の張側６２３ｂにブラケット６３１との距離ｄ２を検知する超音波式の距離センサ６４１を備えている。そして、前記制御装置は、モータ６１０の起動時において、ブラケット６３１と距離センサ６４１との距離が設定した所定の距離になったときモータ６１０を起動する。ここで前記設定距離は、駆動側歯付プーリ６２１と従動側歯付プーリ６２２とが同期している状態におけるブラケット６３１と距離センサ６４１との距離とすることが好適である。
【００５２】
また、本例では、伝動装置５００の減速時において、制御装置はブラケット６３１と距離センサ６４１との間の距離ｄ２が所定寸法となるようにモータ６１０の駆動量をショートブレーキ、又は入力パルスにより減速させていく。
【００５３】
ここで、歯付ベルト６２３が緩んでいる状態ではブラケット６３１と距離センサ４４１との距離が長くなり、一方、歯付ベルト６２３が張っている状態ではブラケット６３１と距離センサ６４１との距離が短くなる。従って、駆動側歯付プーリ６２１と従動側歯付プーリ６２２とが同期している状態を基準にして設定距離を、駆動状態時のブラケット６３１の位置とすると、ブラケット６３１までの距離が長くなったときは、歯付ベルト６２３が撓んでおり従動側歯付の慣性力が大きいと判定でき、前述した図４に示した制御を適応する。一方、ブラケット６３１までの距離が短くなったときは、歯付ベルト６２３が張りすぎており駆動側の慣性力が大きいと判定でき、前述した図５に示した制御を適応する。
【００５４】
従って本例に係る伝動装置６００によれば、第１実施例に係る画像形成装置が奏する効果の他、駆動側歯付プーリに他の部座を取り付けることなく従動側歯付プーリの回転速度を検出でき、構造を簡易なものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】実施例に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】第１実施例に係る伝動装置を示す模式図である。
【図３】第１実施例に係る伝動装置の制御系を示すブロック図である。
【図４】駆動側の慣性力が大きい場合におけるモータの制御を示すグラフである。
【図５】従動側の慣性力が大きい場合におけるモータの制御を示すグラフである。
【図６】第２実施例に係る伝動装置を示す模式図であり、（ａ）は伝動装置の概略構成を示す模式図、（ｂ）は歯付ベルトに付されたパターンを示す模式図である。
【図７】第３実施例に係る伝動装置を示す模式図である。
【図８】第４実施例に係る伝動装置を示す模式図である。
【図９】従来の伝動装置を示す該略図である。
【図１０】伝動装置における駆動側プーリの逆転現象を説明するための該略図である。
【図１１】伝動装置における駆動側プーリの逆転状態を示すグラフである。
【図１２】伝動装置における停止時の位相のずれを示すグラフである。
【図１３】伝動装置のベルトが緩んだ状態を示す該略図である。
【図１４】起動時の駆動側と従動側の位相のずれを示すグラフであり、（ａ）は位相ずれが発生した状態、（ｂ）は位相がずれない状態を示すものである。
【符号の説明】
【００５６】
１００ 画像形成装置
１１０Ｋ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｙ 感光体
１２０Ｙ、１２０Ｍ、１２０Ｃ、１２０Ｙ 現像ローラ
１３０ 画像形成装置本体
１４０ 給紙部
１５０ シート搬送路
１５１ レジストローラ
１６０ 中間転写体
１７０ ２次転写装置
１８０ 定着装置
１９０ 排紙トレイ
２００ 伝動装置
２１０ モータ
２１１ 出力軸
２１２ ギヤ
２１３ａ 側
２２１ 駆動側歯付プーリ
２２２ 従動側歯付プーリ
２２３ 歯付ベルト
２３０ テンション部材
２３１ ブラケット
２３２ テンションプーリ
２３３ スプリング
２４０ 回転量検出手段
２４１ パターン円板
２４２ パターン
２４３ 読取装置
３００ 制御装置
３１０ ブレーキ手段
３２０ モータ制御手段
３３０ ＣＰＵ
４００ 伝動装置
４１０ モータ
４１１ 出力軸
４１２ ギヤ
４１３ａ 側
４２１ 駆動側歯付プーリ
４２２ 従動側歯付プーリ
４２３ 歯付ベルト
４２４ 歯
４３０ テンション部材
４３１ ブラケット
４３２ テンションプーリ
４３３ スプリング
４４０ 回転量検出手段
４４１ 距離センサ
４４２ パターン
４４３ 検出装置
５００ 伝動装置
５１０ モータ
５１１ 出力軸
５１２ ギヤ
５１３ａ 側
５２１ 駆動側歯付プーリ
５２２ 従動側歯付プーリ
５２３ 歯付ベルト
５２３ｂ 張側
５３０ テンション部材
５３１ ブラケット
５３２ テンションプーリ
５３３ スプリング
５４１ 距離センサ
６００ 伝動装置
６１０ モータ
６１１ 出力軸
６１２ ギヤ
６１３ａ 側
６２１ 駆動側歯付プーリ
６２２ 従動側歯付プーリ
６２３ 歯付ベルト
６２３ｂ 張側
６３０ テンション部材
６３１ ブラケット
６３２ テンションプーリ
６３３ スプリング
６４１ 距離センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝動装置及び画像形成装置に係り、特に回転駆動源に接続された駆動側歯付プーリと、駆動対象に接続された駆動側歯付プーリと、両歯付プーリに巻き掛けられて動力を伝動する歯付ベルトと、前記歯付ベルトの弛み側部分を弾性的に加圧するテンションプーリとを備える伝動装置及びこれを使用する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置プリンタ、複写機、ファクシミリ、それらの複合機等の感光体や給紙レジストや定着ローラなどへと伝動する伝動装置が備えられている。特に駆動側歯付プーリと従動側歯付プーリとの間に歯付ベルトを掛け渡し、駆動力を駆動側から受動側に伝動する歯付ベルト伝動装置が用いられる。
【０００３】
この歯付ベルトを使用する伝動装置は、滑りが発生せず、駆動側と従動側の位相が保たれるためドラム駆動機構、紙搬送機構等の位置合わせを正確に行う必要がある個所には使用される。
【０００４】
このように画像形成装置に使用され、滑りが発生しないようにした伝動装置について以下のものが提案されている。
【０００５】
図９は従来の伝動装置を示す該略図である。伝動装置７００は、スキャナモータ７１０の出力軸７１１で駆動されるギヤ７１２で駆動される駆動側歯付プーリ７２１と、スキャナ駆動シャフト（図示していない）に取り付けた従動側歯付プーリ７２２との間に歯付ベルト７２３を掛け渡して構成している。また、伝動装置７００には、テンション部材７３０を配置し、前記歯付ベルト７２３の緩みを吸収するようにしている。テンション部材７３０は、図示していない軸部で回動可能に支持されたブラケット７３１と、このブラケット７３１に取り付けられ、前記歯付ベルト７２３の緩み側７２３ａに接触するテンションプーリ７３２と、前記ブラケット７３１を引っ張るスプリング７３３とを備えている。このような構成により、テンション部材７３０は、常時スプリング７３３でテンションプーリ７３２を引っ張って歯付ベルト７２３の緩みを吸収するようにしている。
【０００６】
このような構成の伝動装置は、特許文献１に記載がある。特許文献１には、スキャナモータの出力軸に取り付けた駆動プーリと、スキャナ駆動シャフトに取り付けた従動プーリとの間にタイミングベルトを掛け渡し、ブラケットに取り付けたテンションプーリを引っ張りスプリングによりタイミングベルトに圧接することで、タイミングベルトにテンションをかけており、前記ブラケットは、軸支部を中心にして先端が自由になっており、これにより常にスプリングの力がテンションプーリを介してタイミングベルトにかけられ、また、軸支部には、ゴムあるいは回転型オイルダンパーが介在されており、ブラケット自体の瞬間的な回転を防止するものが記載されている。
【０００７】
また、滑りを防止した伝動装置として特許文献２には、中間転写モータの駆動信号を停止へ切り換えると同時に感光体モータに所定時間だけブレーキ手段にてブレーキをかけ、この後、感光体モータ制御手段は、感光体モータの駆動信号を短時間だけ停止へ切り換えてから感光体モータを逆転駆動させるものが記載されている。
【特許文献１】特開平１１−２０２４２４号公報
【特許文献２】特開２００１−１３８４２公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このように、複写機等の電子写真を利用した装置において、ドラムや給紙レジスト等の駆動には、高精度回転が要求され、駆動側の駆動量と間で滑りが発生したり、駆動側と従動側との間で位相のずれが発生したりしないことが重要となる。
しかし、上述した従来の伝動装置にあっては、スプリング７３３の引っ張り力を強くしてテンションプーリ７３２で歯付ベルト７２３の緩み側７１３ａを大きく引き、歯付ベルト７２３のテンションを強くしすぎると、スキャナモータ７１０の駆動振動が緩衝されることなくそのまま負荷側に伝わることがあり、また、軸受け部の摩耗、ベルトの耐久問題、駆動動力の損失等の問題となる。
【０００９】
そこで、テンション部材の加圧力を弱く設定することが考えられる。しかし、テンション部材の加圧力を弱くした状態で高い負荷をかけて伝動装置７００を駆動すると一時的に駆動側歯付プーリが逆転する現象が発生する。図１０は駆動側プーリの逆転現象を説明するための該略図、図１１は駆動側プーリの逆転状態を示すグラフである。即ち、図１０に示すように、従動側歯付プーリ７２２が駆動側歯付プーリ７２１で駆動されている状態において、歯付ベルト７２３には張力Ｔ１が生じている（図１０（ａ））。この状態で従動側歯付プーリ７２２が停止すると、駆動側歯付プーリ７２１は慣性力のため直ちに停止することなく回転を続ける（図１０（ｂ）。すると、歯付ベルト７２３は駆動側歯付プーリ７２１に引っ張られた状態になり張力Ｔ２が生じる（Ｔ１＜Ｔ２）。そして、駆動側歯付プーリ７２１にスキャナモータ７１０からの駆動力が伝達されなくなると、歯付ベルト７２３は、張力Ｔ３で駆動側歯付プーリ７２１を引っ張るため駆動側歯付プーリ７２１は一時的に逆回転した後停止する（図１０（ｃ）、同（ｄ））。
【００１０】
また、伝動装置７００において、駆動対象の慣性力が大きい場合には、一時的に従動側歯付プーリ７２２が駆動側歯付プーリ７２１を駆動する状態となり、停止時において両者に位相のずれが生じる。図１２は停止時の位相のずれを示すグラフである。このような現象は、先に駆動側が停止した状態で従動側が回り続けようとするため発生する。
【００１１】
そして、上述した２つの状態では、加圧力が弱いテンション部材７３０は有効に機能せず、図１３に示すようにベルトの張り側が大きく緩み、次の起動時に応答性が悪くなるという問題が生じる他、起動時に駆動と従動の位相ずれが発生し、駆動対象の位置制御ができなくなるという問題がある。図１４は起動時の駆動側と従動側の位相のずれを示すグラフであり、（ａ）は位相ずれが発生した状態、（ｂ）は位相がずれない状態を示すものである。
【００１２】
図１４に示すように、駆動側歯付プーリ７２１が回転を開始しても歯付ベルト７２３の弛みのため、従動側歯付プーリ７２２が直ちに回転を開始せず一定時間遅れて回転をかいしするのである。
【００１３】
そして、このような従来の駆動伝動手段を画像形成装置の感光体ドラムやインクジョットプリンタの主走査キャリッジの駆動に適用した場合には、上記のような駆動側歯付プーリ７２１と従動側歯付プーリ７２２との間に位相ずれが発生すると色ずれが生じ、画像の劣化をもたらすという問題がある。
【００１４】
そこで、本発明の目的は、前記課題を解消し、駆動側歯付プーリと従動側歯付プーリとの間の位相ずれが生じることなく、高精度回転を満足すると共に、駆動トルクの損失を減少し、耐久性の向上させることができる伝動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
請求項１の発明は、回転駆動源に接続された駆動側歯付プーリと、駆動対象に接続された駆動側歯付プーリと、両歯付プーリに巻き掛けられて動力を伝動する歯付ベルトと、前記歯付ベルトの弛み側部分を弾性的に加圧するテンションプーリとを備える伝動装置において、従動側歯付プーリの回転量を検出する回転量検出手段と、前記回転駆動源の起動時に、前記回転量検出手段で前記従動側歯付プーリの回転を検知したとき、又は、前記駆動側歯付プーリの速度と前記従動側歯付プーリの速度とが一致したとき前記回転駆動源の起動を開始する回転駆動源制御手段と、を備えることを特徴とする伝動装置である。
【００１６】
請求項２の発明は、請求項１記載の伝動装置において、前記回転駆動源の停止時に、回転駆動源をショートブレーキで制動し、又は回転駆動源への入力パルスを操作して前記駆動側歯付プーリの周速度を前記回転量検出手段から得られる従動側歯付プーリの周速度と合わせるように減速させる減速手段を備えることを特徴とする。
【００１７】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２記載の伝動装置において、前記回転量読取手段は、従動側歯付プーリの回転と共に回転する目盛板と、この目盛板の目盛を読み取る読取装置とを備えて構成されることを特徴とする。
【００１８】
請求項４の発明は、請求項１又は２記載の伝動装置において、前記目盛が前記従動側歯付プーリに形成されていると共に、この目盛を読み取る読取装置を備えて構成されることを特徴とする。
【００１９】
請求項５の発明は、請求項１又は２記載の伝動装置において、前記回転量取得手段は、前記歯付ベルトに記載された目盛と、前記目盛を読み取る読取装置を備えて構成されることを特徴とする。
【００２０】
請求項６の発明は、回転駆動源に接続された駆動側歯付プーリと、駆動対象に接続された駆動側歯付プーリと、両歯付プーリに巻き掛けられて動力を伝動する歯付ベルトと、前記歯付ベルトの弛み側部分を弾性的に加圧するテンションプーリとを備える伝動装置において、前記歯付ベルトの張り側に配置され、前記歯付ベルトとの距離を検知する距離測定手段と、回転駆動源の起動時において、前記距離測定手段と歯付ベルトとの距離が設定距離になったとき回転駆動源の起動を開始する起動制御手段とを備えることを特徴とする伝動装置である。
【００２１】
請求項７の発明は、請求項６記載の伝動装置において、回転駆動源停止時に、前記距離測定手段と歯付ベルトとの距離が所定寸法となるように回転駆動源の駆動量をショートブレーキ、又は入力パルスにより減速させていく減速手段を備えることを特徴とする。
【００２２】
請求項８の発明は、回転駆動源に接続された駆動側歯付プーリと、駆動対象に接続された駆動側歯付プーリと、両歯付プーリに巻き掛けられて動力を伝動する歯付ベルトと、前記歯付ベルトの弛み側部分を弾性的に加圧するテンションプーリとを備える伝動装置において、前記テンションプーリの位置を読み取るプーリ位置読取手段と回転駆動源起動時において、前記テンションプーリが基準位置になったとき回転駆動源を起動する起動制御手段とを備えることを特徴とする伝動装置である。
【００２３】
請求項９の発明は、請求項８記載の伝動装置において、回転駆動源停止時に、テンションプーリの位置が一定位置となるように回転駆動源の駆動量をショートブレーキ又は入力パルスにより減速させていく減速手段を備えることを特徴とする。
【００２４】
請求項１０の発明は、請求項１乃至９のいずれか記載の伝動装置を備えることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係る伝動装置及び画像形成装置にあっては、従動側歯付プーリの回転量を検出する回転量検出手段と、前記回転駆動源の起動時に、前記回転量検出手段で前記従動側歯付プーリの回転を検知したとき、又は、前記駆動側歯付プーリの速度と前記従動側歯付プーリの速度とが一致したとき前記回転駆動源の起動を開始する回転駆動源制御手段を備えるので、駆動側歯付プーリと従動側歯付プーリとの間の位相ずれが生じることなく、高精度回転を満足すると共に、駆動トルクの損失を減少し、耐久性の向上させることができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下本発明を実施するための最良の形態としての実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例】
【００２７】
以下本発明に係る画像形成装置について説明する。図１は実施例に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。本例に係る画像形成装置は、フルカラー画像の形成が可能なタンデム型の電子写真装置である。画像形成装置１００は、感光体１１０Ｋ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｙが間隔をおいて並設されている。なお、符号の末尾に付したＫ、Ｍ、Ｃ、Ｙはそれぞれ現像色がブラック、マゼンタ、シアン、イエローを示す。各感光体まわりの部材構成は、現像色が異なっても共通であるので、以下では感光体１１０Ｙまわりの構成について説明し、他の感光体１１０Ｋ、１１０Ｍ、１１０Ｃまわりの部材については、感光体１１０Ｋに関連する部材については図中各部材の符号の末尾にＫを付して説明し、感光体１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｙの各感光体に関連する部材については図中各部材の符号の末尾にそれぞれＭ、Ｃ、Ｙの各符号を付して示し説明は省略する。
更に体１１０Ｙの周囲には、公知のように、帯電器（図示せず）、現像ローラ１２０Ｙ、クリーニング装置（図示せず）などが配置されていて、予め帯電器で帯電された感光体１１０Ｙは露光装置（図示せず）により原稿画像情報を含む光で露光されて静電潜像が形成され、更にこの静電潜像は現像装置の一部である現像ローラ１２０Ｙから供給されるトナーにより可視像化される。
【００２８】
一方、当該画像形成装置本体１３０の下部には給紙部１４０が配置され、この給紙部１４０から破線で示すシート搬送路１５０を経てシート状媒体（図示されず）が搬送されるようになっている。このシート状媒体は一対のレジストローラ１５１で一旦停止して送り出しのタイミングを整えられて、適時のタイミングで送り出される。
感光体１１０Ｙ上に形成された各カラートナー画像は図示しない１次転写装置により一旦、ベルト状をした中間転写体１６０に順次転写されて重ねカラートナー画像が形成される。中間転写体１６０上の重ねカラートナー画像は、給紙部１４０よりシート搬送路１５０をたどって送られ、レジストローラ１５１を経て送り出されたシート状媒体に、２次転写装置１７０により一括転写される。転写後のシート状媒体は、定着装置１８０を通過する間に定着されて排紙トレイ１９０に排出される。
【００２９】
このような画像形成装置１００において、感光体、２次転写装置等のドラム駆動機構、やレジストローラや紙搬送機構には実施例に係る伝動装置が使用されている。以下実施例に係る伝動装置について説明する。
【００３０】
図２は第１実施例に係る伝動装置を示す模式図、図３は第１実施例に係る伝動装置の制御系を示すブロック図である。本実施例に係る伝動装置２００は、パルス制御で駆動されるモータ２１０の出力軸２１１で駆動されるギヤ２１２に取り付けられた駆動側歯付プーリ２２１と、スキャナ駆動シャフト（図示していない）に取り付けた従動側歯付プーリ２２２との間に歯付ベルト２２３を掛け渡して構成している。また、伝動装置２００には、テンション部材２３０を配置し、前記テンションプーリ２３２の緩みを吸収するようにしている。テンション部材２３０は、図示していない軸部で回動可能に支持されたブラケット２３１と、このブラケット２３１に取り付けられ、前記歯付ベルト２２３の緩み側２１３ａに接触するテンションプーリ２３２と、前記ブラケット２３１を引っ張るスプリング２３３とを備えている。
【００３１】
また、本例では、従動側歯付プーリ２２２には、この従動側歯付プーリ２２２の回転量を検出する回転量検出手段２４０を備えている。この回転量検出手段２４０は、従動側歯付プーリ２２２に取り付けられ、パターン２４２を形成した目盛板であるパターン円板２４１とこのパターン円板２４１のパターン２４２を読み取る、例えばフォトインタラプタからなる読取装置２４３とを備える。なお、前記パターン円板２４１を配置するのに換え、従動側歯付プーリ２２２自体にパターンを付して、このパターンを読取装置２４３で検出してもよい。このパターンは、例えば、フィルム素材にパターンを付したものを従動側歯付プーリ２２２に貼り付けたり、パターンが印刷されたシールを従動側歯付プーリ２２２に貼り付けたりしてもよい。またパターンは円周に沿う模様であっても、放射状の模様でもよい。
【００３２】
本例に係る伝動装置２００において、モータ２１０は、制御装置３００制御されている。制御装置３００は、モータ２１０をショートブレーキにより制動するブレーキ手段３１０と、モータ２１０をパルス制御するモータ制御手段３２０と、前記回転量検出手段２４０が検出した従動側歯付プーリ２２２の回転状態に基づいて前記ブレーキ手段３１０及びモータ制御手段３２０を制御するＣＰＵ３３０とを備える。
【００３３】
本例では、制御装置３００は、モータ２１０の起動時において、従動側歯付プーリ２２２が回転を開始した瞬間、又は、モータ２１０による駆動側歯付プーリ２２１の速度と従動側歯付プーリ２２２の速度とが一致した瞬間にモータ２１０を起動する。
【００３４】
また、本例では、制御装置３００は、モータ２１０の停止時及び起動時おいて、従動側歯付プーリ２２２の回転に合わせて、ブレーキ手段３１０によるショートブレーキと、モータ制御手段３２０によるパルス制御を行い、モータ２１０を駆動する。本例では、駆動側の慣性力が大きい場合と、従動側の慣性力が大きい場合に分け次のような制御を行う。ここで駆動側と従動側の慣性力の比較は、負荷を持たないモータ側の慣性力は常に同じと考えられるため、回転量検出手段２４０からの信号と比較することにより行う。図４は駆動側の慣性力が大きい場合におけるモータの制御を示すグラフ、図５は従動側の慣性力が大きい場合におけるモータの制御を示すグラフである。
【００３５】
停止時において、駆動側の慣性力が大きい場合は、ショートブレーキをかけてモータを通常より早く減速させる。その後入力パルスのデューティを下げていき、従動側の通常の減速より、モータを遅く減速させるのである。この場合、図４（ｃ）に示すように、モータ２１０をｏｆｆ状態とした後に、回転量検出手段２４０で読み取った従動側歯付プーリ２２２の回転値にあわせて、ショートブレーキのｏｎ、ｏｆｆを繰り返し、駆動側歯付プーリ２２１の速度を従動側歯付プーリ２２２の速度に合わせるように、減速していき、最後はブレーキを長くして、完全に停止させる。本例では、このような制御を行うことにより、図４（ａ）に示した従来の状態が是正され、図４（ｂ）に示すように、駆動側と従動側とは同期して停止させることができる。
【００３６】
一方従動側の慣性力が大きいときは、入力パルスを下げていき、従動側の通常の減速より、モータを遅く減速させる。この場合、モータ２１０を停止させるときに、駆動トルクを持ったまま減速させるためブレーキではなく、入力パルスを減少させていき、モータを減速させ、最後はブレーキをかけて、完全に停止させる。
本例では、このような制御を行うことにより、図５（ａ）に示した従来の状態が是正され、図４（ｂ）に示すように、駆動側と従動側とは同期して停止する。
【００３７】
以上のように、第１実施例に係る伝動装置によれば、ベルト張力を維持しながら減速するので、停止時にベルトが弛みまず、次起動のときの応答性を良好なものとすることができる他、テンションプーリの加圧力を弱くできるので、駆動トルクの損失を減少し、耐久性の向上を実現することができる。
【００３８】
次に第２実施例について説明する。図６は第２実施例に係る伝動装置を示す模式図であり、（ａ）は伝動装置の概略構成を示す模式図、（ｂ）は歯付ベルトに付されたパターンを示す模式図である。
【００３９】
本例に係る伝動装置４００は、回転量検出手段４４０として、歯付ベルト４２３に回転量検出用のパターン４４２を付し、このパターンを検出装置４４３で検出するようにしたものであり、その他の基本的構成は、前記第１実施例に係る伝動装置２００と同様の構成を備える。即ち、本実施例に係る伝動装置４００は、モータ４１０の出力軸４１１で駆動されるギヤ４１２に取り付けられた駆動側歯付プーリ４２１と、スキャナ駆動シャフト（図示していない）に取り付けた従動側歯付プーリ４２２との間に歯付ベルト４２３を掛け渡して構成している。また、伝動装置４００には、テンション部材４３０を配置し、前記テンションプーリ４３２の緩みを吸収するようにしている。テンション部材４３０は、図示していない軸部で回動可能に支持されたブラケット４３１と、このブラケット４３１に取り付けられ、前記歯付ベルト４２３の緩み側４１３ａに接触するテンションプーリ４３２と、前記ブラケット４３１を引っ張るスプリング４３３とを備えている。
【００４０】
前記回転量検出手段４４０は、図６（ｂ）に示すように、歯付ベルト４２３の歯４２４が形成されていない側にパターン４４２を付し、検出装置４４３としてこのパターンを光学的に検出する反射式のセンサを備えている。前記パターン４４２は、歯付ベルト４２３に印刷されていても、パターンが付されたシールを貼り付けるようにしてもよい。
【００４１】
また、本例に係る制御装置３００には第１実施例と同様の制御装置が配置されており、制御装置はモータ２１０を制御する。
【００４２】
本例に係る制御装置によれば、第１実施例に係る画像形成装置が奏する効果の他、駆動側歯付プーリに他の部座を取り付けることなく従動側歯付プーリの回転速度を検出でき、構造を簡易なものとすることができる。
【００４３】
次に第３実施例について説明する。図７は第３実施例に係る伝動装置を示す模式図である。
【００４４】
本例に係る伝動装置５００は、モータ５１０の出力軸５１１で駆動されるギヤ５１２に取り付けられた駆動側歯付プーリ５２１と、スキャナ駆動シャフト（図示していない）に取り付けた従動側歯付プーリ５２２との間に歯付ベルト５２３を掛け渡して構成している。また、伝動装置５００には、テンション部材５３０を配置し、前記テンションプーリ５３２の緩みを吸収するようにしている。テンション部材５３０は、図示していない軸部で回動可能に支持されたブラケット５３１と、このブラケット５３１に取り付けられ、前記歯付ベルト５２３の緩み側５１３ａに接触するテンションプーリ５３２と、前記ブラケット５３１を引っ張るスプリング５３３とを備えている。更に、本例に係る伝動装置５００には第１実施例と同様の制御装置が配置されており、制御装置はモータ５１０を制御する。
【００４５】
そして、伝動装置５００には、歯付ベルト５２３の張側５２３ｂに歯付ベルト５２３との距離ｄ１を検知する超音波式の距離センサ５４１を備えている。そして、前記制御装置は、モータ５１０の起動時において、歯付ベルト５２３と距離センサ５４１との距離が設定した所定の距離になったときモータ５１０を起動する。ここで前記設定距離は、駆動側歯付プーリ５２１と従動側歯付プーリ５２２とが同期している状態における歯付ベルト５２３と距離センサ５４１との距離とすることが好適である。
【００４６】
また、本例では、伝動装置５００の減速時において、制御装置は前記距離測定手段と歯付ベルトとの距離が所定寸法となるように回転駆動源の駆動量をショートブレーキ、又は入力パルスにより減速させていく。
【００４７】
ここで、歯付ベルト５２３が緩んでいる状態では歯付ベルト５２３と距離センサ５４１との距離が短くなり、一方、歯付ベルト５２３が張っている状態では歯付ベルト５２３と距離センサ５４１との距離が長くなる。従って、駆動側歯付プーリ５２１と従動側歯付プーリ５２２とが同期している状態を基準にして、設定距離を駆動状態時の歯付ベルト５２３の位置とすると、歯付ベルト５２３までの距離が短くなったときは、歯付ベルト５２３が撓んでおり従動側の慣性力が大きいと判定でき、前述した図４に示した制御を適応する。一方、歯付ベルト５２３の位置までの距離が長くなったときは、歯付ベルト５２３が張りすぎており駆動側の慣性力が大きいと判定でき、前述した図５に示した制御を適応する。
【００４８】
従って本例に係る伝動装置５００によれば、第１実施例に係る画像形成装置が奏する効果の他、駆動側歯付プーリに他の部座を取り付けることなく従動側歯付プーリの回転速度を検出でき、構造を簡易なものとすることができる。
【００４９】
次に第４実施例について説明する。図８は第４実施例に係る伝動装置を示す模式図である。
【００５０】
本例に係る伝動装置６００は、モータ６１０の出力軸６１１で駆動されるギヤ６１２に取り付けられた駆動側歯付プーリ６２１と、スキャナ駆動シャフト（図示していない）に取り付けた従動側歯付プーリ６２２との間に歯付ベルト６２３を掛け渡して構成している。また、伝動装置６００には、テンション部材６３０を配置し、前記テンションプーリ６３２の緩みを吸収するようにしている。テンション部材６３０は、図示していない軸部で回動可能に支持されたブラケット６３１と、このブラケット６３１に取り付けられ、前記歯付ベルト６２３の緩み側６１３ａに接触するテンションプーリ６３２と、前記ブラケット６３１を引っ張るスプリング６３３とを備えている。更に、本例に係る伝動装置６００には第１実施例と同様の制御装置が配置されており、制御装置はモータ６１０を制御する。
【００５１】
そして、伝動装置６００には、歯付ベルト６２３の張側６２３ｂにブラケット６３１との距離ｄ２を検知する超音波式の距離センサ６４１を備えている。そして、前記制御装置は、モータ６１０の起動時において、ブラケット６３１と距離センサ６４１との距離が設定した所定の距離になったときモータ６１０を起動する。ここで前記設定距離は、駆動側歯付プーリ６２１と従動側歯付プーリ６２２とが同期している状態におけるブラケット６３１と距離センサ６４１との距離とすることが好適である。
【００５２】
また、本例では、伝動装置５００の減速時において、制御装置はブラケット６３１と距離センサ６４１との間の距離ｄ２が所定寸法となるようにモータ６１０の駆動量をショートブレーキ、又は入力パルスにより減速させていく。
【００５３】
ここで、歯付ベルト６２３が緩んでいる状態ではブラケット６３１と距離センサ４４１との距離が長くなり、一方、歯付ベルト６２３が張っている状態ではブラケット６３１と距離センサ６４１との距離が短くなる。従って、駆動側歯付プーリ６２１と従動側歯付プーリ６２２とが同期している状態を基準にして設定距離を、駆動状態時のブラケット６３１の位置とすると、ブラケット６３１までの距離が長くなったときは、歯付ベルト６２３が撓んでおり従動側歯付の慣性力が大きいと判定でき、前述した図４に示した制御を適応する。一方、ブラケット６３１までの距離が短くなったときは、歯付ベルト６２３が張りすぎており駆動側の慣性力が大きいと判定でき、前述した図５に示した制御を適応する。
【００５４】
従って本例に係る伝動装置６００によれば、第１実施例に係る画像形成装置が奏する効果の他、駆動側歯付プーリに他の部座を取り付けることなく従動側歯付プーリの回転速度を検出でき、構造を簡易なものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】実施例に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】第１実施例に係る伝動装置を示す模式図である。
【図３】第１実施例に係る伝動装置の制御系を示すブロック図である。
【図４】駆動側の慣性力が大きい場合におけるモータの制御を示すグラフである。
【図５】従動側の慣性力が大きい場合におけるモータの制御を示すグラフである。
【図６】第２実施例に係る伝動装置を示す模式図であり、（ａ）は伝動装置の概略構成を示す模式図、（ｂ）は歯付ベルトに付されたパターンを示す模式図である。
【図７】第３実施例に係る伝動装置を示す模式図である。
【図８】第４実施例に係る伝動装置を示す模式図である。
【図９】従来の伝動装置を示す該略図である。
【図１０】伝動装置における駆動側プーリの逆転現象を説明するための該略図である。
【図１１】伝動装置における駆動側プーリの逆転状態を示すグラフである。
【図１２】伝動装置における停止時の位相のずれを示すグラフである。
【図１３】伝動装置のベルトが緩んだ状態を示す該略図である。
【図１４】起動時の駆動側と従動側の位相のずれを示すグラフであり、（ａ）は位相ずれが発生した状態、（ｂ）は位相がずれない状態を示すものである。
【符号の説明】
【００５６】
１００ 画像形成装置
１１０Ｋ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｙ 感光体
１２０Ｙ、１２０Ｍ、１２０Ｃ、１２０Ｙ 現像ローラ
１３０ 画像形成装置本体
１４０ 給紙部
１５０ シート搬送路
１５１ レジストローラ
１６０ 中間転写体
１７０ ２次転写装置
１８０ 定着装置
１９０ 排紙トレイ
２００ 伝動装置
２１０ モータ
２１１ 出力軸
２１２ ギヤ
２１３ａ 側
２２１ 駆動側歯付プーリ
２２２ 従動側歯付プーリ
２２３ 歯付ベルト
２３０ テンション部材
２３１ ブラケット
２３２ テンションプーリ
２３３ スプリング
２４０ 回転量検出手段
２４１ パターン円板
２４２ パターン
２４３ 読取装置
３００ 制御装置
３１０ ブレーキ手段
３２０ モータ制御手段
３３０ ＣＰＵ
４００ 伝動装置
４１０ モータ
４１１ 出力軸
４１２ ギヤ
４１３ａ 側
４２１ 駆動側歯付プーリ
４２２ 従動側歯付プーリ
４２３ 歯付ベルト
４２４ 歯
４３０ テンション部材
４３１ ブラケット
４３２ テンションプーリ
４３３ スプリング
４４０ 回転量検出手段
４４１ 距離センサ
４４２ パターン
４４３ 検出装置
５００ 伝動装置
５１０ モータ
５１１ 出力軸
５１２ ギヤ
５１３ａ 側
５２１ 駆動側歯付プーリ
５２２ 従動側歯付プーリ
５２３ 歯付ベルト
５２３ｂ 張側
５３０ テンション部材
５３１ ブラケット
５３２ テンションプーリ
５３３ スプリング
５４１ 距離センサ
６００ 伝動装置
６１０ モータ
６１１ 出力軸
６１２ ギヤ
６１３ａ 側
６２１ 駆動側歯付プーリ
６２２ 従動側歯付プーリ
６２３ 歯付ベルト
６２３ｂ 張側
６３０ テンション部材
６３１ ブラケット
６３２ テンションプーリ
６３３ スプリング
６４１ 距離センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動源に接続された駆動側歯付プーリと、駆動対象に接続された駆動側歯付プーリと、両歯付プーリに巻き掛けられて動力を伝動する歯付ベルトと、前記歯付ベルトの弛み側部分を弾性的に加圧するテンションプーリとを備える伝動装置において、
従動側歯付プーリの回転量を検出する回転量検出手段と、
前記回転駆動源の起動時に、前記回転量検出手段で前記従動側歯付プーリの回転を検知したとき、又は、前記駆動側歯付プーリの速度と前記従動側歯付プーリの速度とが一致したとき前記回転駆動源の起動を開始する回転駆動源制御手段と、
を備えることを特徴とする伝動装置。
【請求項２】
前記回転駆動源の停止時に、回転駆動源をショートブレーキで制動し、又は回転駆動源への入力パルスを操作して前記駆動側歯付プーリの周速度を前記回転量検出手段から得られる従動側歯付プーリの周速度と合わせるように減速させる減速手段を備えることを特徴とする請求項１記載の伝動装置。
【請求項３】
前記回転量読取手段は、従動側歯付プーリの回転と共に回転する目盛板と、この目盛板の目盛を読み取る読取装置とを備えて構成されることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の伝動装置。
【請求項４】
前記目盛が前記従動側歯付プーリに形成されていると共に、この目盛を読み取る読取装置を備えて構成されることを特徴とする請求項１又は２記載の伝動装置。
【請求項５】
前記回転量取得手段は、前記歯付ベルトに記載された目盛と、前記目盛を読み取る読取装置を備えて構成されることを特徴とする請求項１又は２記載の伝動装置。
【請求項６】
回転駆動源に接続された駆動側歯付プーリと、駆動対象に接続された駆動側歯付プーリと、両歯付プーリに巻き掛けられて動力を伝動する歯付ベルトと、前記歯付ベルトの弛み側部分を弾性的に加圧するテンションプーリとを備える伝動装置において、
前記歯付ベルトの張り側に配置され、前記歯付ベルトとの距離を検知する距離測定手段と、
回転駆動源の起動時において、前記距離測定手段と歯付ベルトとの距離が設定距離になったとき回転駆動源の起動を開始する起動制御手段とを備えることを特徴とする伝動装置。
【請求項７】
回転駆動源停止時に、前記距離測定手段と歯付ベルトとの距離が所定寸法となるように回転駆動源の駆動量をショートブレーキ、又は入力パルスにより減速させていく減速手段を備えることを特徴とする請求項６記載の伝動装置。
【請求項８】
回転駆動源に接続された駆動側歯付プーリと、駆動対象に接続された駆動側歯付プーリと、両歯付プーリに巻き掛けられて動力を伝動する歯付ベルトと、前記歯付ベルトの弛み側部分を弾性的に加圧するテンションプーリとを備える伝動装置において、
前記テンションプーリの位置を読み取るプーリ位置読取手段と
回転駆動源起動時において、前記テンションプーリが基準位置になったとき回転駆動源を起動する起動制御手段と、を備えることを特徴とする伝動装置。
【請求項９】
回転駆動源停止時に、テンションプーリの位置が一定位置となるように回転駆動源の駆動量をショートブレーキ又は入力パルスにより減速させていく減速手段を備えることを特徴とする請求項８記載の伝動装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか記載の伝動装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
回転駆動源に接続された駆動側歯付プーリと、駆動対象に接続された駆動側歯付プーリと、両歯付プーリに巻き掛けられて動力を伝動する歯付ベルトと、前記歯付ベルトの弛み側部分を弾性的に加圧するテンションプーリとを備える伝動装置において、
従動側歯付プーリの回転量を検出する回転量検出手段と、
前記回転駆動源の起動時に、前記回転量検出手段で前記従動側歯付プーリの回転を検知したとき、又は、前記駆動側歯付プーリの速度と前記従動側歯付プーリの速度とが一致したとき前記回転駆動源の起動を開始する回転駆動源制御手段と、
を備えることを特徴とする伝動装置。
【請求項２】
前記回転駆動源の停止時に、回転駆動源をショートブレーキで制動し、又は回転駆動源への入力パルスを操作して前記駆動側歯付プーリの周速度を前記回転量検出手段から得られる従動側歯付プーリの周速度と合わせるように減速させる減速手段を備えることを特徴とする請求項１記載の伝動装置。
【請求項３】
前記回転量読取手段は、従動側歯付プーリの回転と共に回転する目盛板と、この目盛板の目盛を読み取る読取装置とを備えて構成されることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の伝動装置。
【請求項４】
前記目盛が前記従動側歯付プーリに形成されていると共に、この目盛を読み取る読取装置を備えて構成されることを特徴とする請求項１又は２記載の伝動装置。
【請求項５】
前記回転量取得手段は、前記歯付ベルトに記載された目盛と、前記目盛を読み取る読取装置を備えて構成されることを特徴とする請求項１又は２記載の伝動装置。
【請求項６】
回転駆動源に接続された駆動側歯付プーリと、駆動対象に接続された駆動側歯付プーリと、両歯付プーリに巻き掛けられて動力を伝動する歯付ベルトと、前記歯付ベルトの弛み側部分を弾性的に加圧するテンションプーリとを備える伝動装置において、
前記歯付ベルトの張り側に配置され、前記歯付ベルトとの距離を検知する距離測定手段と、
回転駆動源の起動時において、前記距離測定手段と歯付ベルトとの距離が設定距離になったとき回転駆動源の起動を開始する起動制御手段とを備えることを特徴とする伝動装置。
【請求項７】
回転駆動源停止時に、前記距離測定手段と歯付ベルトとの距離が所定寸法となるように回転駆動源の駆動量をショートブレーキ、又は入力パルスにより減速させていく減速手段を備えることを特徴とする請求項６記載の伝動装置。
【請求項８】
回転駆動源に接続された駆動側歯付プーリと、駆動対象に接続された駆動側歯付プーリと、両歯付プーリに巻き掛けられて動力を伝動する歯付ベルトと、前記歯付ベルトの弛み側部分を弾性的に加圧するテンションプーリとを備える伝動装置において、
前記テンションプーリの位置を読み取るプーリ位置読取手段と
回転駆動源起動時において、前記テンションプーリが基準位置になったとき回転駆動源を起動する起動制御手段と、を備えることを特徴とする伝動装置。
【請求項９】
回転駆動源停止時に、テンションプーリの位置が一定位置となるように回転駆動源の駆動量をショートブレーキ又は入力パルスにより減速させていく減速手段を備えることを特徴とする請求項８記載の伝動装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか記載の伝動装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００９−１０９７１３（Ｐ２００９−１０９７１３Ａ）
【公開日】平成２１年５月２１日（２００９．５．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２８１４５１（Ｐ２００７−２８１４５１）
【出願日】平成１９年１０月３０日（２００７．１０．３０）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月２１日（２００９．５．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月３０日（２００７．１０．３０）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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