往復駆動装置、及びそれを備えた画像形成装置
【課題】往復駆動装置の反転切替挙動の安定化を図る。
【解決手段】入力手段と、遊星歯車からなる第1の伝達部材と、遊星歯車からなる第2の伝達部材と、往復動可能な被駆動部材と、第1の伝達部材の一部を成し、第1の伝達部材から被駆動部への駆動伝達を変化せしめる第1の内歯車と、第2の伝達部材の一部を成し、第2の伝達部材から被駆動部への駆動伝達を変化せしめる第2の内歯車と、第1、第2の内歯車の何れかと係合する係合手段と、係合手段の係合方向を切替えるための切替手段とを備えること。
【解決手段】入力手段と、遊星歯車からなる第1の伝達部材と、遊星歯車からなる第2の伝達部材と、往復動可能な被駆動部材と、第1の伝達部材の一部を成し、第1の伝達部材から被駆動部への駆動伝達を変化せしめる第1の内歯車と、第2の伝達部材の一部を成し、第2の伝達部材から被駆動部への駆動伝達を変化せしめる第2の内歯車と、第1、第2の内歯車の何れかと係合する係合手段と、係合手段の係合方向を切替えるための切替手段とを備えること。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、往復駆動装置、及びそれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
本出願人は、先に、一方向の運動を往復運動に変換する往復駆動装置を提案している(特許文献1)。これは、入力手段と、正転する第1の伝達部材と、逆転する第2の伝達部材と、往復動可能な被駆動部材と、第1または第2の伝達部材のどちらか一方の駆動が被駆動部材に伝わるように第1、第2の伝達部材を位置決めする切替補助手段と、を備えている。また、第1、第2の伝達部材の切替時期を制御するべく被駆動部材に形成されている切替手段とを備えていて、入力手段からの駆動を被駆動部材の往復運動に変換することを特徴としている。
【0003】
このような往復駆動装置を用いる例としては、画像形成装置に備えられている分離爪の駆動装置がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開昭60−260757号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記の先行技術においては、反転切替挙動の更なる安定化が要望されている。本発明は上記の先行技術をさらに発展させたものである。その目的とするところは、反転切替挙動を安定化した往復駆動装置、及びそれを備えた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記の目的を達成するための本発明に係る往復駆動装置の代表的な構成は、駆動力の入力を受ける入力手段と、遊星歯車からなる第1の伝達部材と、遊星歯車からなる第2の伝達部材と、往復動可能な被駆動部材と、前記第1の伝達部材の一部を成し、前記第1の伝達部材から前記被駆動部材への駆動伝達を変化せしめる第1の内歯車と、前記第2の伝達部材の一部を成し、前記第2の伝達部材から前記被駆動部材への駆動伝達を変化せしめる第2の内歯車と、前記第1の内歯車と前記第2の内歯車の何れかと係合する係合手段と、前記係合手段の係合方向を切替えるための切替手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
本発明の往復駆動装置によれば、被駆動部材への衝撃力なく反転切替駆動を行える。即ち、反転切替挙動を安定化した往復駆動装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】実施例の画像形成装置の概略構成図
【図2】感光ドラムと、クリーニング装置と、分離爪の駆動手段としての往復駆動装置と、の斜視図
【図3】図2のa矢視図
【図4】図2のb矢視図
【図5】往復駆動装置の鳥瞰図
【図6】図5のB矢視図
【図7】図6の背面図
【図8】往復駆動装置を構成する歯車類の分解斜視図(その1)
【図9】往復駆動装置を構成する歯車類の分解斜視図(その2)
【図10A】往復駆動装置の切替動作を説明する図(その1)
【図10B】往復駆動装置の切替動作を説明する図(その2)
【図10C】往復駆動装置の切替動作を説明する図(その3)
【図11】往復駆動装置の爪の変位挙動を説明する図
【図12】実施例2の往復駆動装置の構成図
【発明を実施するための形態】
【0009】
[実施例1]
以下、本発明の実施形態の往復駆動装置と、この往復駆動装置を備えた画像形成装置を図に基づいて説明する。なお、往復駆動装置は、画像形成装置に備える感光ドラムから転写紙を分離するための分離爪を感光ドラムの長手方向に往復移動させるための駆動手段としての適用例として以下に説明する。但し、この往復駆動手段はこの適用例に限定されることないことは勿論であり、その他にも定着装置に備える分離爪を往復移動させるための駆動手段などにも適用可能である。
【0010】
(1)画像形成装置例の概略構成
図1は本実施形態に係る画像形成装置100の全体構成図である。この装置100は電子写真複写機である。Aは画像形成装置100の装置本体、Bは装置本体Aの上部に搭載された原稿読み取り装置である。装置本体A内には電子写真画像形成機構が配設されている。原稿読み取り装置Bは原稿送り装置B1と原稿走査装置B2を有する。
【0011】
原稿は装置B1により装置B2の原稿台ガラス20上に搬送されて画像面下向きで載置される。そして、その原稿の画像が、原稿照明光源21、ミラー22、レンズ23などからなる走査光学系24によって走査されて固体撮像素子25により光電読み取りされ、画像処理部26で画像処理されて画像メモリ27に入力される。
【0012】
装置本体Aにおいては、潜像担持体(像担持体)としての回転可能な感光ドラム101が矢印の時計方向に所定の速度で回転駆動される。そのドラム101の表面が帯電器2によって均一に帯電される。そして、そのドラム101の表面に、レーザユニット7、ミラー8などからなる書き込み光学系9により画像情報の露光がなされる。
【0013】
この露光は、画像メモリ27からレーザユニット7に画像情報が入力され、レーザユニット7がその入力画像情報に対応して変調されたレーザー光を出力してドラム101の表面を走査露光(光照射)することでなされる。これにより、ドラム101の表面に画像情報に対応した静電潜像が形成される。上記の帯電器2及び書き込み光学系9により潜像形成手段が構成されている。
【0014】
次いで、ドラム101上の静電潜像が現像器10との対向位置を経過する際に、トナーの選択的な付着によって静電潜像が顕像化されてトナー像となる。10aは現像器10に対するトナー補給部である。このトナー像が、給紙カセット11或いは手差しトレイ12から搬送されてきた転写紙(記録材)Pと重ね合わされ、転写手段としての転写器13により転写紙上に転写される。トナー像が転写された転写紙Pは搬送ベルト14によって定着器15へ送られる。転写トナー像は定着器15を通過することによって転写紙上に固着画像として定着される。
【0015】
定着器15を通過した転写紙Pが画像形成物として排紙部16へ送り出される。一方、転写紙Pに対する画像転写後のドラム101の表面はクリーニング装置110によって残留トナー等が除去されて繰り返して画像形成に供される。
【0016】
(2)往復駆動装置
転写器13よりもドラム回転方向下流側でクリーニング装置110よりもドラム回転方向上流側にはドラム101に対向させて分離爪102が配設されている。分離爪102は転写器13の位置を通過してドラム101の表面に密着している転写紙Pをドラム101の表面から分離させる役目をしている。本実施例においては、その分離爪102をドラム101の長手方向(ドラム母線方向)に往復移動させるための駆動手段として本発明に係る往復駆動装置200を適用している。
【0017】
本実施例においては往復駆動装置(以下、駆動ユニットと記す)200を、図2のように、クリーニング装置110に対して配設している。図3は図2のa矢視図、図4は図2のb矢視図である。分離爪102の先端部はドラム101の表面に当接している。また、分離爪102を保持する爪保持部材103は、クリーニング装置110に設けられたガイド部材104に保持されていて、クリーニング装置110に対してドラム101の長手方向であるX方向にスライド移動可能に支持されている。
【0018】
一方、駆動ユニット200は、クリーニング装置110側の駆動ギア(駆動源)111から駆動を受けてラック201をX方向に往復運動する構成となっている。ラック201の連結ピン201aは爪保持部材103と連結している。これにより、ラック201と一緒に爪保持部材103が往復運動して、分離爪102がドラム101の長手方向であるX方向に往復運動する。
【0019】
次に、駆動ユニット200の詳細を説明する。図5は、駆動ユニット200の鳥瞰図、図6は図5のB矢視図、図7は図6の背面図である。駆動ユニット200は、駆動伝達手段としてのハウジング202a、202bに回転支持される入力ギア203、第2の入力ギア204、第3の入力ギア205、第1の遊星歯車ユニット210、第2の遊星歯車ユニット220を備える。また、更に、アイドルギア206、出力ギアの大ギア部207、出力ギアの少ギア部208、ピニオンギア209、ハウジング202a、202bに摺動支持されるラック201などを備える。
【0020】
上記において、入力ギア203が駆動ギア(駆動源)111から駆動力を受ける入力手段である。第1の遊星歯車ユニット210が前記駆動力の伝達部材であり、遊星歯車からなる第1の伝達部材である。第2の遊星歯車ユニット220が前記駆動力の伝達部材であり、遊星歯車からなる第2の伝達部材である。ラック201が往復動可能な被駆動部材である。
【0021】
図8、図9に示すように、第1の遊星歯車ユニット210は、太陽歯車211、キャリア212、内歯車213、遊星歯車214a、214bを備える。太陽歯車211、キャリア212、内歯車213は互いに同軸上で回転支持され、遊星歯車214a、214bはキャリア212の回転支持部212a、212bに回転支持されている。
【0022】
具体的な駆動伝達経路としては、入力ギア203、第1の伝達ギア204、第2の伝達ギア205、太陽歯車211の順に駆動が伝達される。太陽歯車211と遊星歯車214a、214b、及び遊星歯車214a、214bと内歯車213の内歯213aは互いに連通している。
【0023】
なお、第2の遊星歯車ユニット220の構成、及び伝達経路は、第1の遊星歯車ユニット210と同様である。図8、図9において括弧内の符号は第2の遊星歯車ユニット220側の構成部材の符号である。また、第1の遊星歯車ユニット210、第2の遊星歯車ユニット220のキャリア212、222が有する外歯214c、224cは互いに噛み合って成る。外歯214c、アイドルギア206、出力ギアの大ギア部207は連通し出力ギアの大ギア部207と出力ギアの少ギア部208とは同軸上で駆動が伝達される。更に、出力ギアの少ギア部208、ピニオン209、ラック201が互いに連通している。
【0024】
次に、往復駆動の切替構成について説明する。レバー230は、ハウジング202a、202bに対して支軸230aを中心に回転可能に支持されている。該レバー230は爪231a、231bを備え、内歯車213、223の何れかの歯213b、223bと係合するよう構成される。
【0025】
また、ハウジング202a、202bに備える弾性部材240は、あらかじめ所定の変形を与えた状態で支持されている。更に、該弾性部材240はレバー230の一端に有するスリット232に係るよう取り付けられる。従って、弾性部材240の変形方向によってレバー230の爪231a、231bの係合方向が、歯213b、223bの何れかへ決定される。
【0026】
例えば、図6に示すように、爪231aが歯213bと係合して内歯車213の回転が拘束される場合において、第2の伝達ギア205から入力された駆動は、第1の遊星歯車ユニット210に属するキャリア212へのみ伝達される。そして、外歯214cを介してアイドルギア206以下ラック201に至るまで駆動が伝達される。
【0027】
一方、爪231bが歯223bと係合して内歯車223の回転が拘束される場合において、第2の伝達ギア205から入力された駆動は、第2の遊星歯車ユニット220に属するキャリア222へのみ伝達される。そして、外歯224c、214cを介してアイドルギア206以下ラック201に至るまで駆動が伝達される。すなわち、爪の係合方向によって、ラック201の移動方向が逆転する。
【0028】
なお、上記レバー230の係合方向を切替えるため、弾性部材240の変形方向を変化せしめる押圧部201b、201cをラック201に備えている。該押圧部201b、201cは、弾性部材240をまたぎ、且つ該押圧部201b、201cの移動可能な軌跡上に配している。
【0029】
次に、図10A、図10B、図10Cに基づき、往復駆動の切替動作について説明する。図10Aに示す状態においては、爪231aが歯213bと係合して内歯車213の回転を拘束するため、第1遊星歯車ユニット210のキャリア212へのみ駆動が伝達され、ラック201が図中のY方向に移動する。
【0030】
図10Bは、ラック201のY方向への移動に伴い押圧部201bが弾性部材240と当接開始した状態を示す図である。押圧部201bはY方向に更に移動することで次第に弾性部材240をY方向へ変形させる。その後、弾性部材240は飛び移り座屈現象を発生し、初期と逆方向の変形状態に移行する。
【0031】
図10Cの状態においては、爪231bが歯223bと係合して内歯車223の回転を拘束するため、第2の遊星歯車ユニット220のキャリア222へのみ駆動が伝達され、ラック201がY方向からZ方向に瞬時に切替り移動する。その後の動作としては、押圧部201cが再び弾性部材240の変形方向を切替え(不図示)、ラック201の移動方向が反転することで図10Aの状態に戻る。
【0032】
上記において、内歯車213が第1の遊星歯車ユニット210の一部を成し、第1の遊星歯車ユニット210から被駆動部材であるラック201へ駆動伝達を変化せしめる第1の内歯車である。また、内歯車223が第2の遊星歯車ユニット220の一部を成し、第2の遊星歯車ユニット220からラック201へ駆動伝達を変化せしめる第2の内歯車である。レバー230が上記の第1の内歯車213と第2の内歯車223の何れかと係合する係合手段である。そして、弾性部材240と押圧部201b、201cが係合手段230の係合方向を切替えるための切替手段である。
【0033】
また、切替手段において、弾性部材240が前記係合手段230の係合方向を位置決めするための位置決め手段であり、押圧部201b、201cが前記位置決め手段の位相を変化せしめるための押圧手段である。
【0034】
図11は、本実施例の往復駆動装置200の適用時の、ラック201、乃至分離爪102の変位挙動を示す図である。同図に示す通り、往復動作の切替部(グラフの極値)において、変位が急変することはなく、従来例に対してより安定的に等速で往復切替運動を実現可能である。このように、ドラム101に対して分離爪102の接触時間を均一化可能な往復駆動装置の提供によって、ドラム表面疵を防止することが可能となった。
【0035】
[実施例2]
更に、本発明に係る切替構成の他の実施形態について説明する。図12は、本実施例である切替構成を説明する図である。実施例1に対し、レバー230の係合方向の切替手段としてソレノイド(アクチュエータ)250を使用した形態である。レバー230とソレノイド250は、図中のジョイント233にてリンク結合してなる。
【0036】
ソレノイド250は制御回路部300で制御される電源部による通電がオン・オフされる。これに伴うプランジャの動作により、レバー230が、支軸230aを中心に、爪231aが内歯車213の歯213bに対して係合する方向と、爪231bが内歯車223の歯223bに対して係合する方向と、に係合方向が選択的に切替制御される。これにより、実施例1に対して任意のタイミングで駆動切替が制御可能となるため、シーケンシャルに往復駆動切替を必要とする装置へ適用範囲が拡大できるというメリットがある。
【0037】
上記の実施例1及び実施例2では本発明に係る往復駆動装置をドラム101から転写紙Pを分離するための分離爪102をドラム101の長手方向に往復移動させる駆動手段として適用した構成を示した。本発明に係る往復駆動装置はそれ以外の往復運動を行わせる構成に適用できる。
【0038】
例えば、記録材に接触してトナー像を固着画像として定着させるための回転可能な定着部材と、定着部材から記録材を分離する分離爪と、を有する画像形成装置において、分離爪を定着部材の長手方向に往復移動させる駆動手段として適用できる。また、クリーニング装置110のクリーニングブレードをドラム101の長手方向に往復移動させる駆動手段として適用できる。これらの場合も本発明の構成を用いて実施例1及び実施例2と同様の効果を得ることができる。
【0039】
以上のように、往復駆動の切替手段として遊星歯車を使用することで、被駆動部材へ直接衝撃を与えることなく反転切替駆動を行え、爪挙動の安定化、それに伴うドラム表面疵を防止することが可能となった。
【符号の説明】
【0040】
200・・往復駆動装置、203・・入力手段、210・・第1の伝達部材、220・・第2の伝達部材、201・・被駆動部材、213・・第1の内歯車、223・・第2の内歯車、230・・係合手段、240、201b、201c、250・・切替手段
【技術分野】
【0001】
本発明は、往復駆動装置、及びそれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
本出願人は、先に、一方向の運動を往復運動に変換する往復駆動装置を提案している(特許文献1)。これは、入力手段と、正転する第1の伝達部材と、逆転する第2の伝達部材と、往復動可能な被駆動部材と、第1または第2の伝達部材のどちらか一方の駆動が被駆動部材に伝わるように第1、第2の伝達部材を位置決めする切替補助手段と、を備えている。また、第1、第2の伝達部材の切替時期を制御するべく被駆動部材に形成されている切替手段とを備えていて、入力手段からの駆動を被駆動部材の往復運動に変換することを特徴としている。
【0003】
このような往復駆動装置を用いる例としては、画像形成装置に備えられている分離爪の駆動装置がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開昭60−260757号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記の先行技術においては、反転切替挙動の更なる安定化が要望されている。本発明は上記の先行技術をさらに発展させたものである。その目的とするところは、反転切替挙動を安定化した往復駆動装置、及びそれを備えた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記の目的を達成するための本発明に係る往復駆動装置の代表的な構成は、駆動力の入力を受ける入力手段と、遊星歯車からなる第1の伝達部材と、遊星歯車からなる第2の伝達部材と、往復動可能な被駆動部材と、前記第1の伝達部材の一部を成し、前記第1の伝達部材から前記被駆動部材への駆動伝達を変化せしめる第1の内歯車と、前記第2の伝達部材の一部を成し、前記第2の伝達部材から前記被駆動部材への駆動伝達を変化せしめる第2の内歯車と、前記第1の内歯車と前記第2の内歯車の何れかと係合する係合手段と、前記係合手段の係合方向を切替えるための切替手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
本発明の往復駆動装置によれば、被駆動部材への衝撃力なく反転切替駆動を行える。即ち、反転切替挙動を安定化した往復駆動装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】実施例の画像形成装置の概略構成図
【図2】感光ドラムと、クリーニング装置と、分離爪の駆動手段としての往復駆動装置と、の斜視図
【図3】図2のa矢視図
【図4】図2のb矢視図
【図5】往復駆動装置の鳥瞰図
【図6】図5のB矢視図
【図7】図6の背面図
【図8】往復駆動装置を構成する歯車類の分解斜視図(その1)
【図9】往復駆動装置を構成する歯車類の分解斜視図(その2)
【図10A】往復駆動装置の切替動作を説明する図(その1)
【図10B】往復駆動装置の切替動作を説明する図(その2)
【図10C】往復駆動装置の切替動作を説明する図(その3)
【図11】往復駆動装置の爪の変位挙動を説明する図
【図12】実施例2の往復駆動装置の構成図
【発明を実施するための形態】
【0009】
[実施例1]
以下、本発明の実施形態の往復駆動装置と、この往復駆動装置を備えた画像形成装置を図に基づいて説明する。なお、往復駆動装置は、画像形成装置に備える感光ドラムから転写紙を分離するための分離爪を感光ドラムの長手方向に往復移動させるための駆動手段としての適用例として以下に説明する。但し、この往復駆動手段はこの適用例に限定されることないことは勿論であり、その他にも定着装置に備える分離爪を往復移動させるための駆動手段などにも適用可能である。
【0010】
(1)画像形成装置例の概略構成
図1は本実施形態に係る画像形成装置100の全体構成図である。この装置100は電子写真複写機である。Aは画像形成装置100の装置本体、Bは装置本体Aの上部に搭載された原稿読み取り装置である。装置本体A内には電子写真画像形成機構が配設されている。原稿読み取り装置Bは原稿送り装置B1と原稿走査装置B2を有する。
【0011】
原稿は装置B1により装置B2の原稿台ガラス20上に搬送されて画像面下向きで載置される。そして、その原稿の画像が、原稿照明光源21、ミラー22、レンズ23などからなる走査光学系24によって走査されて固体撮像素子25により光電読み取りされ、画像処理部26で画像処理されて画像メモリ27に入力される。
【0012】
装置本体Aにおいては、潜像担持体(像担持体)としての回転可能な感光ドラム101が矢印の時計方向に所定の速度で回転駆動される。そのドラム101の表面が帯電器2によって均一に帯電される。そして、そのドラム101の表面に、レーザユニット7、ミラー8などからなる書き込み光学系9により画像情報の露光がなされる。
【0013】
この露光は、画像メモリ27からレーザユニット7に画像情報が入力され、レーザユニット7がその入力画像情報に対応して変調されたレーザー光を出力してドラム101の表面を走査露光(光照射)することでなされる。これにより、ドラム101の表面に画像情報に対応した静電潜像が形成される。上記の帯電器2及び書き込み光学系9により潜像形成手段が構成されている。
【0014】
次いで、ドラム101上の静電潜像が現像器10との対向位置を経過する際に、トナーの選択的な付着によって静電潜像が顕像化されてトナー像となる。10aは現像器10に対するトナー補給部である。このトナー像が、給紙カセット11或いは手差しトレイ12から搬送されてきた転写紙(記録材)Pと重ね合わされ、転写手段としての転写器13により転写紙上に転写される。トナー像が転写された転写紙Pは搬送ベルト14によって定着器15へ送られる。転写トナー像は定着器15を通過することによって転写紙上に固着画像として定着される。
【0015】
定着器15を通過した転写紙Pが画像形成物として排紙部16へ送り出される。一方、転写紙Pに対する画像転写後のドラム101の表面はクリーニング装置110によって残留トナー等が除去されて繰り返して画像形成に供される。
【0016】
(2)往復駆動装置
転写器13よりもドラム回転方向下流側でクリーニング装置110よりもドラム回転方向上流側にはドラム101に対向させて分離爪102が配設されている。分離爪102は転写器13の位置を通過してドラム101の表面に密着している転写紙Pをドラム101の表面から分離させる役目をしている。本実施例においては、その分離爪102をドラム101の長手方向(ドラム母線方向)に往復移動させるための駆動手段として本発明に係る往復駆動装置200を適用している。
【0017】
本実施例においては往復駆動装置(以下、駆動ユニットと記す)200を、図2のように、クリーニング装置110に対して配設している。図3は図2のa矢視図、図4は図2のb矢視図である。分離爪102の先端部はドラム101の表面に当接している。また、分離爪102を保持する爪保持部材103は、クリーニング装置110に設けられたガイド部材104に保持されていて、クリーニング装置110に対してドラム101の長手方向であるX方向にスライド移動可能に支持されている。
【0018】
一方、駆動ユニット200は、クリーニング装置110側の駆動ギア(駆動源)111から駆動を受けてラック201をX方向に往復運動する構成となっている。ラック201の連結ピン201aは爪保持部材103と連結している。これにより、ラック201と一緒に爪保持部材103が往復運動して、分離爪102がドラム101の長手方向であるX方向に往復運動する。
【0019】
次に、駆動ユニット200の詳細を説明する。図5は、駆動ユニット200の鳥瞰図、図6は図5のB矢視図、図7は図6の背面図である。駆動ユニット200は、駆動伝達手段としてのハウジング202a、202bに回転支持される入力ギア203、第2の入力ギア204、第3の入力ギア205、第1の遊星歯車ユニット210、第2の遊星歯車ユニット220を備える。また、更に、アイドルギア206、出力ギアの大ギア部207、出力ギアの少ギア部208、ピニオンギア209、ハウジング202a、202bに摺動支持されるラック201などを備える。
【0020】
上記において、入力ギア203が駆動ギア(駆動源)111から駆動力を受ける入力手段である。第1の遊星歯車ユニット210が前記駆動力の伝達部材であり、遊星歯車からなる第1の伝達部材である。第2の遊星歯車ユニット220が前記駆動力の伝達部材であり、遊星歯車からなる第2の伝達部材である。ラック201が往復動可能な被駆動部材である。
【0021】
図8、図9に示すように、第1の遊星歯車ユニット210は、太陽歯車211、キャリア212、内歯車213、遊星歯車214a、214bを備える。太陽歯車211、キャリア212、内歯車213は互いに同軸上で回転支持され、遊星歯車214a、214bはキャリア212の回転支持部212a、212bに回転支持されている。
【0022】
具体的な駆動伝達経路としては、入力ギア203、第1の伝達ギア204、第2の伝達ギア205、太陽歯車211の順に駆動が伝達される。太陽歯車211と遊星歯車214a、214b、及び遊星歯車214a、214bと内歯車213の内歯213aは互いに連通している。
【0023】
なお、第2の遊星歯車ユニット220の構成、及び伝達経路は、第1の遊星歯車ユニット210と同様である。図8、図9において括弧内の符号は第2の遊星歯車ユニット220側の構成部材の符号である。また、第1の遊星歯車ユニット210、第2の遊星歯車ユニット220のキャリア212、222が有する外歯214c、224cは互いに噛み合って成る。外歯214c、アイドルギア206、出力ギアの大ギア部207は連通し出力ギアの大ギア部207と出力ギアの少ギア部208とは同軸上で駆動が伝達される。更に、出力ギアの少ギア部208、ピニオン209、ラック201が互いに連通している。
【0024】
次に、往復駆動の切替構成について説明する。レバー230は、ハウジング202a、202bに対して支軸230aを中心に回転可能に支持されている。該レバー230は爪231a、231bを備え、内歯車213、223の何れかの歯213b、223bと係合するよう構成される。
【0025】
また、ハウジング202a、202bに備える弾性部材240は、あらかじめ所定の変形を与えた状態で支持されている。更に、該弾性部材240はレバー230の一端に有するスリット232に係るよう取り付けられる。従って、弾性部材240の変形方向によってレバー230の爪231a、231bの係合方向が、歯213b、223bの何れかへ決定される。
【0026】
例えば、図6に示すように、爪231aが歯213bと係合して内歯車213の回転が拘束される場合において、第2の伝達ギア205から入力された駆動は、第1の遊星歯車ユニット210に属するキャリア212へのみ伝達される。そして、外歯214cを介してアイドルギア206以下ラック201に至るまで駆動が伝達される。
【0027】
一方、爪231bが歯223bと係合して内歯車223の回転が拘束される場合において、第2の伝達ギア205から入力された駆動は、第2の遊星歯車ユニット220に属するキャリア222へのみ伝達される。そして、外歯224c、214cを介してアイドルギア206以下ラック201に至るまで駆動が伝達される。すなわち、爪の係合方向によって、ラック201の移動方向が逆転する。
【0028】
なお、上記レバー230の係合方向を切替えるため、弾性部材240の変形方向を変化せしめる押圧部201b、201cをラック201に備えている。該押圧部201b、201cは、弾性部材240をまたぎ、且つ該押圧部201b、201cの移動可能な軌跡上に配している。
【0029】
次に、図10A、図10B、図10Cに基づき、往復駆動の切替動作について説明する。図10Aに示す状態においては、爪231aが歯213bと係合して内歯車213の回転を拘束するため、第1遊星歯車ユニット210のキャリア212へのみ駆動が伝達され、ラック201が図中のY方向に移動する。
【0030】
図10Bは、ラック201のY方向への移動に伴い押圧部201bが弾性部材240と当接開始した状態を示す図である。押圧部201bはY方向に更に移動することで次第に弾性部材240をY方向へ変形させる。その後、弾性部材240は飛び移り座屈現象を発生し、初期と逆方向の変形状態に移行する。
【0031】
図10Cの状態においては、爪231bが歯223bと係合して内歯車223の回転を拘束するため、第2の遊星歯車ユニット220のキャリア222へのみ駆動が伝達され、ラック201がY方向からZ方向に瞬時に切替り移動する。その後の動作としては、押圧部201cが再び弾性部材240の変形方向を切替え(不図示)、ラック201の移動方向が反転することで図10Aの状態に戻る。
【0032】
上記において、内歯車213が第1の遊星歯車ユニット210の一部を成し、第1の遊星歯車ユニット210から被駆動部材であるラック201へ駆動伝達を変化せしめる第1の内歯車である。また、内歯車223が第2の遊星歯車ユニット220の一部を成し、第2の遊星歯車ユニット220からラック201へ駆動伝達を変化せしめる第2の内歯車である。レバー230が上記の第1の内歯車213と第2の内歯車223の何れかと係合する係合手段である。そして、弾性部材240と押圧部201b、201cが係合手段230の係合方向を切替えるための切替手段である。
【0033】
また、切替手段において、弾性部材240が前記係合手段230の係合方向を位置決めするための位置決め手段であり、押圧部201b、201cが前記位置決め手段の位相を変化せしめるための押圧手段である。
【0034】
図11は、本実施例の往復駆動装置200の適用時の、ラック201、乃至分離爪102の変位挙動を示す図である。同図に示す通り、往復動作の切替部(グラフの極値)において、変位が急変することはなく、従来例に対してより安定的に等速で往復切替運動を実現可能である。このように、ドラム101に対して分離爪102の接触時間を均一化可能な往復駆動装置の提供によって、ドラム表面疵を防止することが可能となった。
【0035】
[実施例2]
更に、本発明に係る切替構成の他の実施形態について説明する。図12は、本実施例である切替構成を説明する図である。実施例1に対し、レバー230の係合方向の切替手段としてソレノイド(アクチュエータ)250を使用した形態である。レバー230とソレノイド250は、図中のジョイント233にてリンク結合してなる。
【0036】
ソレノイド250は制御回路部300で制御される電源部による通電がオン・オフされる。これに伴うプランジャの動作により、レバー230が、支軸230aを中心に、爪231aが内歯車213の歯213bに対して係合する方向と、爪231bが内歯車223の歯223bに対して係合する方向と、に係合方向が選択的に切替制御される。これにより、実施例1に対して任意のタイミングで駆動切替が制御可能となるため、シーケンシャルに往復駆動切替を必要とする装置へ適用範囲が拡大できるというメリットがある。
【0037】
上記の実施例1及び実施例2では本発明に係る往復駆動装置をドラム101から転写紙Pを分離するための分離爪102をドラム101の長手方向に往復移動させる駆動手段として適用した構成を示した。本発明に係る往復駆動装置はそれ以外の往復運動を行わせる構成に適用できる。
【0038】
例えば、記録材に接触してトナー像を固着画像として定着させるための回転可能な定着部材と、定着部材から記録材を分離する分離爪と、を有する画像形成装置において、分離爪を定着部材の長手方向に往復移動させる駆動手段として適用できる。また、クリーニング装置110のクリーニングブレードをドラム101の長手方向に往復移動させる駆動手段として適用できる。これらの場合も本発明の構成を用いて実施例1及び実施例2と同様の効果を得ることができる。
【0039】
以上のように、往復駆動の切替手段として遊星歯車を使用することで、被駆動部材へ直接衝撃を与えることなく反転切替駆動を行え、爪挙動の安定化、それに伴うドラム表面疵を防止することが可能となった。
【符号の説明】
【0040】
200・・往復駆動装置、203・・入力手段、210・・第1の伝達部材、220・・第2の伝達部材、201・・被駆動部材、213・・第1の内歯車、223・・第2の内歯車、230・・係合手段、240、201b、201c、250・・切替手段
【特許請求の範囲】
【請求項1】
駆動力の入力を受ける入力手段と、
前記駆動力の伝達部材であり、遊星歯車からなる第1の伝達部材と、
前記駆動力の伝達部材であり、遊星歯車からなる第2の伝達部材と、
往復動可能な被駆動部材と、
前記第1の伝達部材の一部を成し、前記第1の伝達部材から前記被駆動部材への駆動伝達を変化せしめる第1の内歯車と、
前記第2の伝達部材の一部を成し、前記第2の伝達部材から前記被駆動部材への駆動伝達を変化せしめる第2の内歯車と、
前記第1の内歯車と前記第2の内歯車の何れかと係合する係合手段と、
前記係合手段の係合方向を切替えるための切替手段と、
を備えることを特徴とする往復駆動装置。
【請求項2】
前記切替手段はアクチュエータで構成したことを特徴とする請求項1に記載の往復駆動装置。
【請求項3】
前記切替手段は、前記係合手段の係合方向を位置決めするための、弾性部材からなる位置決め手段と、前記位置決め手段の位相を変化せしめるための押圧手段と、から成ることを特徴とする請求項1に記載の往復駆動装置。
【請求項4】
前記押圧手段は、前記被駆動部材に形成して成ることを特徴とする請求項3に記載の往復駆動装置。
【請求項5】
回転可能な像担持体と、前記像担持体にトナー像を形成する画像形成手段と、前記トナー像を転写するために前記像担持体に適用された記録材を前記像担持体から分離する分離爪と、前記分離爪を前記像担持体の長手方向に往復移動させる駆動手段と、を有する画像形成装置であって、前記駆動手段が請求項1乃至請求項4の何れか一項の往復駆動装置にて構成されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項6】
記録材にトナー像を形成する画像形成手段と、前記記録材に接触して前記トナー像を固着画像として定着させるための回転可能な定着部材と、前記定着部材から前記記録材を分離する分離爪と、前記分離爪を前記定着部材の長手方向に往復移動させる駆動手段と、を有する画像形成装置であって、前記駆動手段が請求項1乃至請求項4の何れか一項の往復駆動装置にて構成されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項1】
駆動力の入力を受ける入力手段と、
前記駆動力の伝達部材であり、遊星歯車からなる第1の伝達部材と、
前記駆動力の伝達部材であり、遊星歯車からなる第2の伝達部材と、
往復動可能な被駆動部材と、
前記第1の伝達部材の一部を成し、前記第1の伝達部材から前記被駆動部材への駆動伝達を変化せしめる第1の内歯車と、
前記第2の伝達部材の一部を成し、前記第2の伝達部材から前記被駆動部材への駆動伝達を変化せしめる第2の内歯車と、
前記第1の内歯車と前記第2の内歯車の何れかと係合する係合手段と、
前記係合手段の係合方向を切替えるための切替手段と、
を備えることを特徴とする往復駆動装置。
【請求項2】
前記切替手段はアクチュエータで構成したことを特徴とする請求項1に記載の往復駆動装置。
【請求項3】
前記切替手段は、前記係合手段の係合方向を位置決めするための、弾性部材からなる位置決め手段と、前記位置決め手段の位相を変化せしめるための押圧手段と、から成ることを特徴とする請求項1に記載の往復駆動装置。
【請求項4】
前記押圧手段は、前記被駆動部材に形成して成ることを特徴とする請求項3に記載の往復駆動装置。
【請求項5】
回転可能な像担持体と、前記像担持体にトナー像を形成する画像形成手段と、前記トナー像を転写するために前記像担持体に適用された記録材を前記像担持体から分離する分離爪と、前記分離爪を前記像担持体の長手方向に往復移動させる駆動手段と、を有する画像形成装置であって、前記駆動手段が請求項1乃至請求項4の何れか一項の往復駆動装置にて構成されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項6】
記録材にトナー像を形成する画像形成手段と、前記記録材に接触して前記トナー像を固着画像として定着させるための回転可能な定着部材と、前記定着部材から前記記録材を分離する分離爪と、前記分離爪を前記定着部材の長手方向に往復移動させる駆動手段と、を有する画像形成装置であって、前記駆動手段が請求項1乃至請求項4の何れか一項の往復駆動装置にて構成されてい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10A】
【図10B】
【図10C】
【図11】
【図12】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10A】
【図10B】
【図10C】
【図11】
【図12】
【公開番号】特開2012−78633(P2012−78633A)
【公開日】平成24年4月19日(2012.4.19)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−224669(P2010−224669)
【出願日】平成22年10月4日(2010.10.4)
【出願人】(000001007)キヤノン株式会社 (59,756)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成24年4月19日(2012.4.19)
【国際特許分類】
【出願日】平成22年10月4日(2010.10.4)
【出願人】(000001007)キヤノン株式会社 (59,756)
【Fターム(参考)】
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