駆動伝達装置および画像形成装置
【課題】駆動摩擦車や従動摩擦車の磨耗を抑制し、駆動摩擦車や従動摩擦車の寿命を延ばすことができ、かつ、従動摩擦車が固定された軸にラジアル方向の荷重が加わるのを抑制することができる駆動伝達装置および画像形成装置を提供する。
【解決手段】第一駆動伝達シャフト86aの回転中心O2と、ホイール85の回転中心O1とを結ぶ線分Aと第二駆動伝達シャフト86bの回転中心O3と、ホイール85の回転中心O1とを結ぶ線分Bとのなす角度が180°となるよう配置し、各駆動伝達シャフト86a,86bの押圧の向きを、ホイール85の回転中心にし、かつ、各駆動伝達シャフト86a,86bのホイール85への押圧力を同じにした。
【解決手段】第一駆動伝達シャフト86aの回転中心O2と、ホイール85の回転中心O1とを結ぶ線分Aと第二駆動伝達シャフト86bの回転中心O3と、ホイール85の回転中心O1とを結ぶ線分Bとのなす角度が180°となるよう配置し、各駆動伝達シャフト86a,86bの押圧の向きを、ホイール85の回転中心にし、かつ、各駆動伝達シャフト86a,86bのホイール85への押圧力を同じにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、摩擦伝達方式の駆動伝達装置および摩擦伝達方式の駆動伝達装置を備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
感光体等の像担持体を備えた画像形成装置にあっては、像担持体の回転に従って、像担持体に対して帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程等を施すことにより画像形成を行うようになっている。かかる画像形成装置においては、像担持体を回転駆動するためのモータ等の駆動源が設けられているが、駆動源の回転数は一般に、像担持体の回転に求められる回転数よりも大きい。そこで、従来より、歯車を用いて駆動源の回転速度を減速して像担持体に伝達する駆動伝達装置が用いられている。
【0003】
しかし、歯車を用いたの駆動伝達装置には以下の課題がある。
1.高減速比のために多段の減速にすると、軸方向に大型化してしまう。一方、一段で減速比を大きくしようとすると、像担持体の軸に設けられる従動歯車は大型化してしまい、特に複数の像担持体が並列配置されたタンデム型のカラーの画像形成装置においては像担持体の配置ピッチ内に収まらない問題が生じてしまう。
2.像担持体に回転負荷が生じたときなどに、バックラッシュに起因する像担持体の回転速度の変動が生じうるため、画像品質が低下するおそれがあるという問題生じてしまう。
3.歯車を高精度に加工するのが難しく歯車の回転ムラの除去が難しい。
【0004】
駆動側と従動側との間の駆動の伝達を、歯車でなく、駆動摩擦車の周面と従動摩擦車の周面との摩擦力で駆動を伝達する摩擦伝達方式が知られている。
摩擦伝達方式にすることによって、上述した1〜3の課題を解決することができる。具体的に説明すると、例えば、(1/20)の減速比を得る場合、歯車伝達においては、良好な駆動伝達性を考慮すると、駆動歯車の歯数は、最低でも数十枚必要であり、モジュール0.5の歯車でピッチ円直径が6mmとなる。また、歯車伝達の場合、駆動歯車と従動歯車との歯数比で減速するので、(1/20)の減速比を得るためには従動歯車の歯数が200枚以上必要となり、ピッチ円直径が120mm以上必要となる。一方、駆動伝達方式においては、駆動摩擦車と従動摩擦車との径比で減速するので、例えば、駆動摩擦車の直径が1mmの場合、従動摩擦車の直径20mmで、(1/20)の減速比を得ることができる。このように、摩擦駆動伝達方式を用いれば、一段で減速比を大きく構成しても、歯車伝達方式よりも大型化を抑制することができ、上記1.の課題を解決できる。また、バックラッシュに起因する像担持体の回転速度の変動が生じることがないので、上記2.の課題を解決できる。さらに、駆動摩擦車や従動摩擦車の周面を精度良く仕上げるだけで、回転ムラの除去を行うことができ、歯車加工に比べて、回転ムラの除去が容易である。よって、上記3.の課題を解決できる。
【0005】
駆動摩擦車から従動摩擦車への伝達トルクTは、次の式で表すことができる。
T=μ×P×r
μ:駆動摩擦車と従動摩擦車との間の摩擦係数
P:駆動摩擦車の加圧力
r:従動摩擦車の半径
伝達トルクTが小さいと、像担持体の負荷トルクに対する余裕度が低下して、駆動摩擦車と従動摩擦車との間ですべりが発生しやすくなり、像担持体の回転が不安定になってしまうという不具合がある。上記摩擦係数μを大きくすることで、伝達トルクTを高めることができるが、従動摩擦車、駆動摩擦車が金属で、オイルまたはグリースなどの潤滑剤を従動摩擦車と駆動摩擦車との間に供給する構成の場合、摩擦係数μは、自ずと0.1前後となり、あまり高くできない。従動摩擦車や駆動摩擦車の周面をゴムなどの摩擦係数の高い部材で構成することも考えられるが、この場合、駆動摩擦車や従動摩擦車の周面を精度よく加工することができなくなり、回転ムラが生じるおそれがある。また、駆動摩擦車や従動摩擦車が早期に磨耗してしまうなどの不具合が生じる。このため、摩擦係数μをあまり大きくすることができない。
【0006】
従動摩擦車の半径rを大きくすることでも、伝達トルクTを高めることができるが、従動摩擦車の半径rを大きくすると、装置が大型化してしまう。
【0007】
このため、従来は、駆動摩擦車の加圧力Pを大きくすることで、伝達トルクを高めている。しかし、加圧力Pを高めると、次のような問題が生じてしまう。駆動摩擦車が固定された軸を支持する軸受や従動摩擦車が固定された回転体の軸を支持する軸受に応力がかかり、軸受の寿命が短くなる。また、駆動摩擦車や従動摩擦車が早期に磨耗したり、転動面がうろこ状に剥がれるいわゆるフレーキングが生じたりして駆動摩擦車や従動摩擦車の寿命が短くなる。
【0008】
特許文献1には、次のような駆動伝達装置が記載されている。
図14の(a)は、特許文献1に記載の駆動伝達装置の正面図であり、(b)は、その側面図である。なお、図14(a)は、図14(b)に示す第一支持プレート152を取り外したときの正面図である。
図14(b)に示すように、駆動源たるモータ150の駆動軸側の側面に、第一支持プレート151が固定され、この第一支持プレート151に間隙を介して第二支持プレート152が固定されている。第一および第二支持プレート151,152間に、出力軸153が軸支されている。また、出力軸153には従動摩擦車154が固定されている。従動摩擦車154には、図14(a)に示すように、第一駆動摩擦車156aと第一駆動摩擦車156bとが当接している。第一駆動摩擦車156a、第二駆動摩擦車156bには、それぞれ減速プーリ162a,162bが固定されている。これら減速プーリ162a,162bとモータ150の駆動軸150aに固定された駆動プーリ161との間に亘ってベルト163が巻回されている。このベルト163の張力によって第一、第二駆動摩擦車156a,156bは従動摩擦車154の外周面に圧接している。
【0009】
第一支持プレート151と第二支持プレート152とには、ベルト163の張力による第一駆動摩擦車156aや第二駆動摩擦車156bの従動摩擦車の周面に沿った移動を規制して、第一駆動摩擦車156aや第二駆動摩擦車156bを従動摩擦車154との間で保持するための第一保持ローラ155aや第二保持ローラ155bも設けられている。
【0010】
モータ150の回転駆動によって、駆動プーリ161が回転すると、この回転駆動力がベルト163によって減速プーリ162a,162bを介して第一駆動摩擦車156aおよび第二駆動摩擦車156bに伝達され、これら駆動摩擦車156a,156bから従動摩擦車154に伝達される。
【0011】
特許文献1に記載の駆動伝達装置は、従動摩擦車154に対して、2箇所でトルクが伝達されるので、一つの駆動摩擦車を備えた駆動伝達装置が従動摩擦摩擦車に伝達する伝達トルクの2倍の伝達トルクを従動摩擦車に伝達することができる。よって、従動摩擦車に所定の伝達トルクを伝達する場合、一つあたりの駆動摩擦車の伝達トルクを、一つの駆動摩擦車で従動摩擦車に所定伝達トルクを伝達する駆動伝達装置に比べて、半分にすることができる。これにより、一つの駆動摩擦車で従動摩擦車に所定伝達トルクを伝達する駆動伝達装置に比べて、駆動摩擦車の加圧力を小さくできる。その結果、駆動摩擦車、従動摩擦車の磨耗を抑制し、駆動摩擦車、従動摩擦車の寿命を延ばすことができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
しかしながら、従動摩擦車154は、第一駆動摩擦車156aおよび第二駆動摩擦車156bによって図中下方へ押圧され、出力軸153にラジアル方向(図中下向き)の荷重F1が加わる。その結果、出力軸153が撓んだり、出力軸153を支持する軸受にラジアル方向の荷重が加わったりしてしまう。これにより、回転体たる像担持体に回転ムラが生じたり、出力軸153を支持する軸受の寿命が短くなったりする不具合があった。
【0013】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、駆動摩擦車や従動摩擦車の磨耗を抑制し、駆動摩擦車や従動摩擦車の寿命を延ばすことができ、かつ、従動摩擦車が固定された軸にラジアル方向の荷重が加わるのを抑制することができる駆動伝達装置および画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0014】
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、従動摩擦車と、上記従動摩擦車に当接し、駆動源の駆動力を上記従動摩擦車に伝達する複数の駆動摩擦車と、上記複数の駆動摩擦車を上記従動摩擦車側へ押圧する押圧手段とを備え、駆動源の駆動力を上記従動摩擦車を介して回転体へ伝達する駆動伝達装置において、上記従動摩擦車に作用する各駆動摩擦車からの押圧力が釣り合うよう、各駆動摩擦車を配置したことを特徴とするものである。
また、請求項2の発明は、請求項1の駆動伝達装置において、上記複数の駆動摩擦車を上記従動摩擦摩擦車の周面に等間隔で配置し、各駆動摩擦車の押圧の向きが、従動摩擦車の回転中心を向いており、かつ、各駆動摩擦車の従動摩擦車への押圧力が、同じであることを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項1または2の駆動伝達装置において、上記複数の駆動摩擦車のうちひとつを上記駆動源の駆動軸と一体に構成し、各駆動摩擦車にプーリを設け、該プーリにベルトを張架したことを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項3の駆動伝達装置において、上記プーリは、上記各駆動摩擦車にそれぞれ上記従動摩擦車を挟んで2個設けられていることを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項3または4の駆動伝達装置において、上記押圧手段は、上記ベルトのテンションを調整するテンション調整機構であることを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、請求項1乃至4いずれかの駆動伝達装置において、上記押圧手段は、上記駆動摩擦車を保持し、一端が回転自在に支持され、他端が従動摩擦車側へ押圧されるレバー部材を複数備えたことを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、請求項6の駆動伝達装置において、当該駆動伝達装置を軸方向から見たとき、上記レバー部材の回動中心と、駆動摩擦車の回転中心とを結んだ線分と、上記駆動摩擦車の回転中心と上記従動摩擦車の回転中心とを結んだ線分とのなす角度が、90°となるように、上記各駆動駆動摩擦車を上記従動摩擦車に当接させたことを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、請求項6または7の駆動伝達装置において、上記駆動摩擦車は、2個であり、上記一方の駆動摩擦車を保持するレバー部材への押圧力と上記他方の駆動摩擦車を保持するレバー部材への押圧力との関係が作用・反作用の関係となるよう、上記押圧手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項9の発明は、請求項1乃至8いずれかの駆動伝達装置において、上記駆動摩擦車における上記従動摩擦車の回転方向のずれを規制する規制部材を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項10の発明は、請求項1乃至9いずれの駆動伝達装置において、上記複数の駆動摩擦車、上記従動摩擦車が、金属で構成されており、各駆動摩擦車と上記従動摩擦車と間に潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項11の発明は、請求項1乃至10いずれかの駆動伝達装置において、複数の駆動摩擦車うち、少なくともひとの駆動摩擦車に伝達された上記駆動力を、従動摩擦車以外の回転体にも伝達することを特徴とするものである。
また、請求項12の発明は、請求項1乃至11いずれかの駆動伝達装置において、上記駆動源からの駆動を減速して伝達することを特徴とするものである。
また、請求項13の発明は、回転体を備えた画像形成装置において、上記回転体に駆動を伝達する駆動伝達手段として、請求項1乃至12いずれかの駆動伝達装置を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項14の発明は、請求項13の画像形成装置において、前記回転体が像担持体であることを特徴とするものである。
また、請求項15の発明は、請求項14の画像形成装置において、上記像担持体表面を帯電する帯電ローラを備え、複数の駆動摩擦車のうち、いずれかのひとつ駆動摩擦車に伝達された上記駆動力を、帯電ローラにも伝達することを特徴とするものである。
また、請求項16の発明は、請求項13乃至15いずれかの画像形成装置において、上記従動摩擦車、上記複数の駆動摩擦車、上記押圧手段を筐体に収納してユニット化したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、従動摩擦車に対して、複数箇所でトルクが伝達されるので、一箇所で従動摩擦摩擦車にトルクを伝達するものに比べて、従動摩擦車に対して、複数倍の伝達トルクを伝達することができる。よって、従動摩擦車に所定の伝達トルクを伝達する場合、一つあたりの駆動摩擦車の伝達トルクを、一つの駆動摩擦車で従動摩擦車に所定伝達トルクを伝達する駆動伝達装置に比べて、少なくすることができる。これにより、一つの駆動摩擦車で従動摩擦車に所定伝達トルクを伝達する駆動伝達装置に比べて、駆動摩擦車の押圧力を小さくできる。その結果、駆動摩擦車、従動摩擦車の磨耗を抑制し、駆動摩擦車、従動摩擦車の寿命を延ばすことができる。
さらに、従動摩擦車に作用する各駆動摩擦車の押圧力が釣り合っているので、従動摩擦車が固定されている軸にラジアル方向の荷重が加わるのを抑制することができる。これにより、従動摩擦車の軸が撓んだり、従動摩擦車の軸を回転自在に支持する軸受に応力が加わったりするのを抑制することができる。その結果、回転体を安定して回転させることができ、かつ、従動摩擦車の軸を支持する軸受の寿命を延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明を適用した画像形成装置の概略正面図。
【図2】図1に示した画像形成装置に備えられた像担持体、像担持体駆動装置等の概略斜視図。
【図3】図2に示した像担持体駆動装置及びこれに備えられた減速装置の概略平面図。
【図4】図2に示した像担持体駆動装置及びこれに備えられた減速装置の概略正面図。
【図5】図3、図4に示した像担持体駆動装置、減速装置においてフィードバック制御を行うための制御構成を示したブロック線図。
【図6】従来の減速装置の特性を示したグラフであって、(a)は時間領域、(b)は周波数領域におけるかかる特性を示したグラフ。
【図7】本実施形態の減速装置の特性を示したグラフであって、(a)は時間領域、(b)は周波数領域におけるかかる特性を示したグラフ。
【図8】図2に示した減速装置の第一の変形例を示す概略正面図。
【図9】図2に示した減速装置の第二の変形例を示す概略平面図。
【図10】図2に示した減速装置の第二の変形例を示す概略平面図。
【図11】図10に示した減速装置の概略正面図。
【図12】図10に示した減速装置の変形例を示す概略平面図。
【図13】図2に示した減速装置の第3の変形例を示す概略平面図。
【図14】従来の駆動伝達装置の概略構成図であり、(a)は、概略正面図、(b)は、概略側面図。
【発明を実施するための形態】
【0017】
図1に本発明を適用した、カラー画像を形成可能な多色画像形成装置である画像形成装置の概略を示す。画像形成装置100は、カラーレーザプリンタとファクシミリとの複合機であるが、他のタイプのプリンタ、ファクシミリ、複写機、複写機とプリンタとの複合機等、他の画像形成装置であってもよい。画像形成装置100は、外部から受信した画像情報に対応する画像信号に基づき画像形成処理を行なう。これは画像形成装置100がファクシミリとして用いられる場合も同様である。画像形成装置100は、一般にコピー等に用いられる普通紙の他、OHPシートや、カード、ハガキ等の厚紙や、封筒等の何れをもシート状の記録媒体としてこれに画像形成を行なうことが可能である。
【0018】
画像形成装置100は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に色分解された色にそれぞれ対応する像としての画像を形成可能な複数の像担持体としての潜像担持体である円筒状の感光体20Y、20M、20C、20BKを並設したタンデム構造を採用したタンデム構造、言い換えるとタンデム方式の画像形成装置である。
【0019】
感光体20Y、20M、20C、20BKは、同一径であり、画像形成装置100の本体99の内部のほぼ中央部に配設された無端ベルトである転写搬送ベルトとしての転写ベルト11の外周面側すなわち作像面側に、等間隔で並んでいる。
【0020】
感光体20Y、20M、20C、20BKは、転写ベルト11の移動方向であるA1方向の上流側からこの順で並設されている。各感光体感光体20Y、20M、20C、20BKはそれぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像を形成するための、画像形成部としての作像部たる画像ステーション60Y、60M、60C、60BKに備えられている。
【0021】
各感光体20Y、20M、20C、20BKに形成された可視像すなわちトナー像は、矢印A1方向に移動する転写ベルト11によって搬送される記録媒体である転写紙に対しそれぞれ重畳転写されるようになっている。
【0022】
転写ベルト11に対する重畳転写は、転写ベルト11により転写紙がA1方向に移動する過程において、各感光体20Y、20M、20C、20BKに形成されたトナー像が、転写紙の同じ位置に重ねて転写されるよう、転写ベルト11を挟んで各感光体20Y、20M、20C、20BKのそれぞれに対向する位置に配設された転写チャージャとしての転写器12Y、12M、12C、12BKによる電圧印加によって、A1方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして、各感光体20Y、20M、20C、20BKと転写ベルト11と対向位置である転写位置にて行われる。
【0023】
転写ベルト11は、その全層をゴム剤等の弾性部材を用いて構成した弾性ベルトである。転写ベルト11は、単層の弾性ベルトであっても良いし、その一部を弾性部材とした弾性ベルトであっても良いし、従来から用いられている、フッ素系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリイミド樹脂等を用いても良く、非弾性ベルトであっても良い。
【0024】
画像形成装置100は、4つの画像ステーション60Y、60M、60C、60BKと、各感光体20Y、20M、20C、20BKの上方に対向して配設され、転写ベルト11を備えた転写搬送装置であるベルトユニットとしての転写ベルトユニット10とを有している。
【0025】
画像形成装置100はまた、感光体20Y、20M、20C、20BKと転写ベルト11との間に向けて搬送される転写紙を積載したシート給送装置61と、シート給送装置61から搬送されてきた記録紙を、画像ステーション60Y、60M、60C、60BKによるトナー像の形成タイミングに合わせた所定のタイミングで、感光体20Y、20M、20C、20BKと転写ベルト11との転写部に向けて繰り出すレジストローラ対13と、転写紙の先端がレジストローラ対13に到達したことを検知する図示しないセンサとを有している。
【0026】
画像形成装置100はまた、トナー像を転写された転写紙に同トナー像を定着させるためのローラ定着方式の定着ユニットとしての定着装置6と、定着装置6を経た転写紙を本体99の外部に排出する排紙ローラ7と、本体99の側部に配設され排紙ローラ7により本体99の外部に排出された転写紙を積載する排紙部としての排紙トレイ17と、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーを充填されたトナーホッパとしての図示しないトナーボトルとを有している。
【0027】
画像形成装置100はまた、図示しないCPUと、図示しないROM、RAM等の記憶手段等とを備え、図2に示すように、感光体20Y、20M、20C、20BKの駆動制御など、画像形成装置100の動作全般を制御する制御手段40を有している。
【0028】
図1に示すように、転写ベルトユニット10は、転写ベルト11の他に、転写ベルト11を巻き掛けられた、複数の巻き掛け部材としての、駆動部材である駆動ローラを兼ねた転写入口ローラ72と、従動ローラ73とを有している。
【0029】
転写ベルトユニット10はまた、転写ベルト11に対向して配設され転写ベルト11を除電する除電手段としての除電器74と、A1方向において除電器74より上流側で転写ベルト11に対向して配設され位置ズレ検知モードにおいて転写ベルト11上に形成された各色によるパターンを検知する位置ズレ検知センサ75と、A1方向において除電器74より下流側で転写ベルト11に対向して配設され転写ベルト11上をクリーニングする図示しない転写クリーニングブラシを備えた転写ベルトクリーニング装置としてのクリーニング装置18とを有している。
【0030】
転写入口ローラ72は、図示しない駆動源としてのモータの駆動により回転駆動され、これによって、転写ベルト11がA1方向に回転駆動される。転写入口ローラ72は図示しない電源に接続され、転写ベルト11が転写紙を静電吸着するよう転写ベルト11を帯電する帯電手段としての帯電ローラとして機能するようになっている。
従動ローラ73は、転写ベルト11が一定の張力で回転駆動されるように転写ベルト11を付勢するテンションローラとして機能するようになっている。
【0031】
除電器74は、転写入口ローラ72によって帯電された転写ベルト11表面上の電荷を除電し、転写ベルト11上のパターンその他のトナー、紙粉等がクリーニング装置18によって除去され易い状態とする。
【0032】
位置ズレ検知センサ75は、位置ズレ検知モードにおいて画像ステーション60Y、60M、60C、60BKのそれぞれによって転写ベルト11上に形成された各色のパターンをそれぞれ検知して、画像ステーション60Y、60M、60C、60BKそれぞれによる画像形成位置の位置ズレを読み取る。読み取られた位置ズレに基づき、この位置ズレが解消されるように、制御手段40によって、画像ステーション60Y、60M、60C、60BKによる画像形成位置が調整される。位置ズレ検知センサ75には反射型フォトセンサまたは透過型フォトセンサが用いられる。
【0033】
定着装置6は、図示しない熱源を有する加熱ローラである定着ローラ62と、定着ローラ62に圧接された加圧ローラ63とを有しており、トナー像を担持した転写紙を定着ローラ62と加圧ローラ63との圧接部である定着部に通すことで、熱と圧力との作用により、担持したトナー像を転写紙の表面に定着するようになっている。
シート給送装置61は、転写紙を積載した給紙カセットである給紙トレイ15と、給紙トレイ15上に積載された転写紙を送り出す給紙コロ16とを有している。
【0034】
画像ステーション60Y、60M、60C、60BKについて、そのうちの一つの、感光体20Yを備えた画像ステーション60Yの構成を代表して構成を説明する。なお、他の画像ステーションの構成に関しても実質的に同一であるので、以下の説明においては、便宜上、画像ステーション60Yの構成に付した符号に対応する符号を、他の画像ステーションの構成に付し、また詳細な説明については適宜省略することとし、符号の末尾にY、M、C、Kが付されたものはそれぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成を行うための構成であることを示すこととする。
【0035】
感光体20Yを備えた画像ステーション60Yは、感光体20Yの周囲に、図中時計方向であるその回転方向B1に沿って、転写器12Yと、感光体20Yをクリーニングするためのクリーニング手段としてのクリーニング装置70Yと、感光体20Yを高圧に帯電するための帯電手段としての帯電器である帯電装置30Yと、感光体20Yを現像するための現像手段としての現像装置50Yとを有している。
【0036】
画像ステーション60Yはまた、感光体20Yの上方に配設され、方向B1における帯電装置30Yと現像装置50Yとの間の位置において感光体20Yに露光を行う書き込み手段である光書き込み装置としての書込装置たる光走査装置8Yを有している。光走査装置8Yは、感光体20Yの表面によって構成された被走査面をそれぞれ走査して露光し、静電潜像を形成するための、画像信号に基づくレーザービームとしてのレーザー光であるビームLYを発するものである。
【0037】
画像ステーション60Yはまた、図2に示すように、感光体20Yを回転駆動する駆動源としてのモータ81Yを備えモータ81Yの駆動力により感光体20Yを回転駆動する駆動ユニットとしての像担持体駆動装置80Yを有している。像担持体駆動装置80Yの詳細については後述する。
【0038】
以上のような構成により、感光体20Yは、B1方向への回転に伴い、帯電装置30Yにより表面を一様に帯電され、光走査装置8からのビームLYの露光走査によりイエロー色に対応した静電潜像を形成される。この静電潜像の形成は、ビームLYが、紙面垂直方向である主走査方向に走査するとともに、感光体20YのB1方向への回転により、感光体20Yの円周方向である副走査方向へも走査することによって行われる。
【0039】
このようにして形成された静電潜像には、現像装置50Yにより供給される帯電したイエロー色のトナーが付着し、イエロー色に現像されて顕像化され、現像により得られたイエロー色の可視画像たるトナー像は、転写器12YによりA1方向に移動する転写紙に転写され、転写後に残留したトナー等の異物はクリーニング装置70Yにより掻き取り除去され備蓄されて、感光体20Yは、帯電装置30Yによる次の帯電に供される。
【0040】
他の感光体20C、20M、20BKにおいても同様に各色のトナー像が形成等され、形成された各色のトナー像は、転写器12C、12M、12BKにより、A1方向に移動する転写紙上の同じ位置に順次転写される。
【0041】
感光体20Y、20C、20M、20BKと転写ベルト11との間に搬送されてきた転写紙は、シート給送装置61から繰り出され、レジストローラ対13によって、センサによる検出信号に基づいて、感光体20Y上のトナー像の先端部が転写ベルト11に対向するタイミングで送り出されたものである。
【0042】
転写紙は、すべての色のトナー像を順次転写され、担持すると、転写ベルト11から剥離して定着装置6に進入し、定着ローラ62と加圧ローラ63との間の定着部を通過する際、熱と圧力との作用により、担持したトナー像を定着され、この定着処理により、転写紙上に合成カラー画像たるカラー画像が形成される。定着装置6を通過した定着済みの転写紙は、排紙ローラ7を経て、排紙トレイ17上にスタックされる。一方、転写紙の搬送を終えた転写ベルト11は、除電器74によって除電されてからクリーニング装置18によってクリーニングされ、次の転写紙の搬送に備える。
【0043】
画像形成装置100において、像担持体駆動装置80Y、80M、80C、80BKは互いに略同様の構成となっている。以下、像担持体駆動装置80Y、80M、80C、80BKを像担持体駆動装置80として説明する。またこれに伴い、感光体20Y、20M、20C、20BKを感光体20として説明し、モータ81Y、81M、81C、81BKをモータ81として説明する。
【0044】
図3は、像担持体駆動装置80周辺の平面図であり、図4は、像担持体駆動装置80の正面図である。
図3に示すように、像担持体駆動装置80は、駆動源たるモータ81と、モータ81の回転数を感光体20の回転に求められる回転数に減じて感光体20に伝達し感光体20を駆動するための駆動伝達装置たる減速装置82と、減速装置82と感光体20とを連結するカップリング83とを有している。
【0045】
モータ81は、モータ軸81aを有し、このモータ軸81aの先端に不図示のフレキシブルジョイントを介して減速装置82の第一駆動摩擦車たる第一駆動伝達用シャフト86aが連結されている。不図示のフレキシブルジョイントは、モータ軸81aと第一駆動伝達用シャフト86aとの偏心や偏角を吸収しながら回転駆動力を伝達する一体型のジョイントであり、オルダムタイプ、ディスクタイプ、ユニバーサルジョイントタイプ又は軸方向にスライド可能なユニバーサルジョイントタイプなどによって構成される。なお、第一駆動伝達用シャフト86aをモータ軸81a自体によって構成しても良い。
【0046】
カップリング83は、感光体20の回転中心をその回転中心とする感光体軸21の端部に配設された従動側カップリング83aと、減速装置82の出力軸84の端部に配設され従動側カップリング83aと噛み合う駆動側カップリング83bとを有している。カップリング83は、従動側カップリング83aと駆動側カップリング83bとが着脱自在であることによって分離可能となっている。従動側カップリング83aと駆動側カップリング83bとは、噛み合った状態ではガタなく嵌合し、また感光体軸21と出力軸84が同軸上に位置するため、カップリング83において感光体20の回転精度の低下は無視できる程度となっている。
【0047】
減速装置82は、出力軸84、第一駆動伝達用シャフト86aのほかに、従動摩擦車たるホイール85、第二駆動摩擦車たる第二駆動伝達用シャフト86b、押圧手段たる押圧機構90(図4参照)、エンコーダディスク91、エンコーダセンサ92などを有している。これらは、駆動側板98aと駆動ブラケット98bとかなるハウジング98に収納されている。ハウジング98の駆動側板98aは、出力軸84が貫通する貫通孔を有し、この貫通孔を、本体99の側板99aに設けられた孔に合わせるようにして、本体99の側板99bに固定されている。ハウジング98の駆動ブラケット98bは、箱型形状であり、駆動側板98aに固定されている。駆動ブラケット98bの駆動側側面981には、モータ軸81aが貫通する貫通孔と、軸受90aを介して出力軸84を回転自在に支持するための孔が設けられている。モータ81は、モータ軸81aを上記貫通孔に貫通させて駆動ブラケット98bの駆動側側面981に固定されている。出力軸84は、駆動ブラケット98bに設けられた軸受90aと、駆動側板98aの貫通孔と本体の側板99aとの貫通孔に設けられた軸受90bとに回転自在に支持されている。駆動側板98aの貫通孔と本体の側板99aの貫通孔とに軸受90bを嵌合させることで、出力軸84と感光体軸21との同軸度、および像担持体駆動装置80の装置本体に対する位置精度を確保している。
【0048】
従動摩擦車たるホイール85は、金属製で焼入れ焼き戻しの熱処理が施されたディスク状の部材で、出力軸84に圧入で固定されている。出力軸84に対するホイール85の固定態様は他の態様であってもよい。ホイール85は出力軸84への固定後に切削加工することで、必要な精度を出している。ホイール85の素材となる金属材料としては、転がり軸受に用いられるSUJ2などの材料が、硬度、耐磨耗性の点で好ましい。
【0049】
ホイール85の円周面85aには、第一駆動摩擦車たる第一駆動伝達シャフト86aと、第二駆動摩擦車たる第二駆動伝達シャフト86bとが圧接している。第一駆動伝達シャフト86a、第二駆動伝達シャフト86bは、金属製で焼入れ焼き戻しの熱処理が施されたシャフト状の部材であり、一般的に針状コロ軸受に使われる針状コロを用いると、熱処理、寸法精度ともに安定であり好ましい。なお、第一駆動伝達シャフト86aを、モータ軸81a自体によって構成する場合には、モータ軸81aの先端を熱処理して必要寸法に加工することで、第一駆動伝達シャフト86aを形成する。
【0050】
第一駆動伝達シャフト86aとモータ軸81aとを連結する不図示のフレキシブルジョイントの外周面、第二駆動伝達シャフト86bの外周面には、プーリ88a,88bが固定されている。そして、図4に示すように、これらプーリ88a,88bと、テンションローラ88cとにベルト89が張架されている。このベルト89は、心線を備えた平ベルト、タイミングベルト、あるいはスチールベルトなどで構成されている。また、第一駆動伝達シャフト側に固定されたプーリ88aにはベルト89が寄って外れないようにガイドするフランジ88dが設けられている。第二駆動伝達シャフト86bに固定されたプーリ88bに上記フランジを設けてもよい。このような構成によって、第一駆動伝達シャフト86aは、モータ軸81aと一体で回転し、第二駆動伝達シャフト86bは、プーリ88aからベルト89を介してプーリ88bに伝達されて回転することになる。
【0051】
押圧手段たる押圧機構90は、図4に示すように、駆動ブラケット98bに設けられた第一支持軸101aに回転自在に支持される第一レバー部材たる第一加圧レバー95aと、駆動ブラケット98bに設けられた第二支持軸101bに回転自在に支持される第二レバー部材たる第二加圧レバー95bとを有している。第一加圧レバー95a、第二加圧レバー95bは、コの字型に折り曲げられた板金で構成され、第一加圧レバー95a、第二加圧レバー95bは、ホイール85を挟んで対向配置している。
【0052】
第一加圧レバー95aの駆動側板98aと対向する面と、プーリ88aと対向する面との下端には、第一支持軸101aが貫通する貫通孔が設けられており、これよりも上方に、軸受87aが嵌合する嵌合孔が設けられている。第一加圧レバー95aの駆動側板98aと対向する面と、プーリと対向する面とを連結する連結面(ホイール対向面)の上端には、段付き軸96が貫通する貫通孔が設けられており、この貫通孔に段付き軸96が挿入され、このホイール対向面に段付き軸の頭部96aが当接している。
【0053】
第二加圧レバー95bは、第一加圧レバー95aと同様な構成を有しており、駆動側板98aと対向する面と、プーリ88bと対向する面との下端に、第二支持軸101bが貫通する貫通孔と、軸受87bが嵌合する嵌合孔とが設けられている。そして、第二加圧レバー95bの駆動側板98aと対向する面と、プーリ88bと対向する面とを連結する連結面(ホイール対向面)の上端には、段付き軸96が貫通する貫通孔が設けられており、この貫通孔に段付き軸96が挿入されている。段付き軸96の図中右端には、ネジが切ってあり、このネジ部にナット96bが取り付けられている。また、段付き軸96の第二加圧レバー95bのホイール対向面から突出した部分には、圧縮スプリング97がセットされ、圧縮スプリング97の一端は、第二加圧レバー95bのホイール対向面に当接し、他端はナット96bに当接している。
【0054】
各駆動伝達シャフト86a、86bは、図3に示すように、軸方向においてホイール85の両側で、いわゆる両持ちの態様で、軸受87a,87bに回転自在に支持されている。また、各駆動伝達シャフト86a、86bは、軸受87a,87bによって嵌合した態様で加圧レバー95a、95bに支持されることによって、ホイール85の回転方向への位置ずれを規制している。すなわち、本実施形態においては、第一加圧レバー95aに設けられた軸受87aが、第一駆動伝達シャフト86aのホイール回転方向のずれを規制する第一規制部材として機能し、第二加圧レバー95bに設けられた軸受87bが、第二駆動伝達シャフト86bのホイール回転方向のずれを規制する第二規制部材として機能する。軸受87a、87bには通常の玉軸受、ニードル軸受等を用いることが可能である。
【0055】
ナット96bを締めることにより、ナット96bと第二加圧レバー95bのホイール対向面との間隔縮まり、圧縮スプリング97によって、第二加圧レバー95bの上端が、ホイール側へ押される。これにより、第二加圧レバー95bに回転自在に支持されている第二駆動伝達シャフト86bが、ホイール85へ押圧される。一方、圧縮スプリング97の第二加圧レバー95bを押圧する押圧力の反作用によって、ナット96bが図4の右側へ押圧され、段付き軸96が、図4の右側へ押圧される。その結果、段付き軸96の頭部96aが、第一加圧レバー95aの上端をホイール側へ押圧し、第一加圧レバー95aに回転自在に支持されている第一駆動伝達シャフト86aが、ホイール85へ押圧される。
【0056】
このように、本実施形態の押圧機構90は、第一加圧レバー95aの押圧力と第二加圧レバー95bの押圧力とを、作用・反作用の関係とすることで、第一加圧レバー95aへの押圧力と第二加圧レバー95bへの押圧力がハウジング98の駆動ブラケット98bなどに及ぶのを抑制することができる。これにより、駆動ブラケット98bなどのゆがみを抑制することができる。また、押圧機構90は、ハウジング98の駆動ブラケット98bの支持軸101a,101bに支持された構成とすることで、第一駆動伝達シャフト86aの押圧力と第二駆動伝達シャフト86bの押圧力が減速装置82の内力となり、これらの押圧力が、装置本体に及ぶことがない。これにより、装置本体の側板99aなどのゆがみを抑制することができる。また、面倒な調整を行うことなく、第一駆動伝達シャフト86のホイールへの押圧力と、第二駆動伝達シャフトのホイールの押圧力とを同じにすることができ、出力軸84にラジアル方向への荷重が加わるのを抑制することができる。
【0057】
また、図4に示すように、第一加圧レバー95aの回転中心O4と、第一駆動伝達シャフト86aの回転中心O2とを結ぶ線分Cと、第一駆動伝達シャフト86aの回転中心O2と、ホイール85の回転中心O1とを結ぶ線分Aとがなす角度が90°となるように構成されており、第二加圧レバー95bの回転中心O5と、第二駆動伝達シャフト86bの回転中心O3とを結ぶ線分Dと、第二駆動伝達シャフト86bの回転中心O3と、ホイール85の回転中心O1とを結ぶ線分Bと、がなす角度も90°となるよう構成されている。これにより、第一駆動伝達シャフト86aのホイール85を押圧する押圧方向がホイール85の回転中心に向かう方向となり、第二駆動伝達シャフト86bのホイール85を押圧する押圧方向がホイール85の回転中心に向かう方向となる。また、上記線分Aと、上記線分Bと、がなす角度が、180°となるよう、第一駆動伝達シャフト86a、第二駆動伝達シャフト86bが配設されている。これにより、第一駆動伝達シャフト86aの押圧方向と第二駆動伝達シャフト86bの押圧方向とが互いに逆方向となる。その結果、出力軸84にかかる駆動伝達シャフト86a,86bの押圧力が相殺され、出力軸84にラジアル方向の荷重が加わるのを抑制することができる。これにより、出力軸84が撓むのを抑制することができ、感光体20に回転ムラが生じるのを抑制することができる。また、出力軸84を支持する軸受90a,90bに応力が加わるのを抑制することができ、軸受90a,90bの寿命を延ばすことができる。
【0058】
この構成では、各駆動伝達シャフト86a,86bは、上述したように、軸方向においてホイール85の両側で、いわゆる両持ちの態様で、軸受87a,87bに回転自在に支持され、ホイール85の円周面に押圧されるので、シャフト86a、86bがホイール85へ軸方向均一に押圧され、その軸方向の全体にわたって摩擦による駆動伝達が行われる。これにより駆動伝達の効率を向上させることができる。
【0059】
また、減速装置82には、出力軸84の回転速度(回転数)を検知する回転速度検出手段を備えている。回転速度検出手段は、出力軸84の駆動側板98aとホイール85との間に固定されたエンコーダディスク91と、エンコーダディスク91の周縁を受け入れるようにハウジング98の駆動側板に固定支持されたエンコーダセンサ92とを有している。
【0060】
モータ制御回路41は、感光体20の回転数を一定に保つため、エンコーダセンサ92によって検知された出力軸84の回転数に基づき、この回転数を一定に保つようにモータ軸81aの回転数をフィードバック制御する回転速度制御手段として機能するものであり、制御手段40の一機能として実現されている。
【0061】
このようなフィードバック制御は、感光体20の駆動が、駆動伝達シャフト86a,86bとホイール85との摩擦によって行われるために行う。すなわち、摩擦伝達では、モータ81の回転数を一定に保っても、感光体20の回転数は、ホイール85の径の加工精度や磨耗、さらには微小な滑り等の影響でモータ81の回転数に一致するとは限らず、ズレが生じ得るために行う。
【0062】
かかるフィードバック制御は、図5に示すブロック線図の構成にしたがって行われる。
はじめに感光体20上に適正な画像を形成するための、感光体20の回転速度の目標値がモータ制御回路41に設定される。次に、これに基づいて、モータ制御回路41のコントローラ42により駆動信号が発生し、この信号によってモータ81のドライバ43を駆動し、ドライバ43からの通電によりモータ81が駆動される。モータ81の回転数は駆動伝達シャフト86a,86bとホイール85との回転半径の比、いわゆる減速比によって減速されて出力軸84に伝達される。出力軸84の回転速度は、出力軸84と同軸に設けられたエンコーダディスク91のスリットを検出することでエンコーダセンサ92(図5においては「エンコーダ」と図示)により発生するパルス周期によって検出される。このパルス周期はモータ制御回路41に入力され、このパルス周期が一定となるようにコントローラ42により駆動信号がドライバ43に向けて発生される。
【0063】
このように、エンコーダセンサ92のパルス出力をモータ制御回路41に入力し、感光体20の回転数が目標の一定値になるように、モータ81の回転数を制御することで、駆動伝達シャフト86a,86bの周面、ホイール85の周面85aの径、形状が、その加工精度、磨耗等によってばらついても、感光体20の回転速度が正確に一定に保たれる。
【0064】
減速装置82はまた、図4に示すように、ハウジング98内部の下方に位置しホイール85の周縁を受け入れる凹部93aを有するオイル貯め部材93と、凹部93aに貯容され凹部93aに進入したホイール85の、円周面85aを含む周縁が浸される潤滑剤としてのオイル94を有している。
【0065】
オイル貯め部材93は、各駆動伝達シャフト86とホイール85との間に潤滑剤たるオイル94を供給する潤滑剤供給手段として機能する。第一、第二駆動伝達シャフト86a,86b、ホイール85は、高剛性、高耐久性、回転伝達の滑らかさを得るために、上述のように、焼入れ等の熱処理を施した金属材料等によって形成されている。そのため、これらの部材間には潤滑剤が必要であることから、オイル貯め部材93にオイル94を蓄え、ホイール85をこれに常時浸すとともに、ホイール85の回転により、ホイール85を介してオイル94をホイール85と各駆動伝達シャフト86a,86bとの接点に供給している。
【0066】
ここで、伝達トルクと圧接力の関係について述べる。ホイール85として直径が60mmのものを用いて、1N・m(約10Kg・cm)のトルク伝達を行なう場合、駆動伝達シャフトがひとつの減速装置の場合は、駆動伝達シャフトとホイール85との圧接部では、1/0.03=33.3Nの摩擦力が必要となる。摩擦力は加圧力と摩擦係数μの積であるから、オイル94としてトラクションオイルを用いた場合、摩擦係数μは、約0.1であるので、駆動伝達シャフトの加圧力は33.3/0.1=333N(約33.3Kg)以上で伝達が出来ることになる。
【0067】
一方、本実施形態の減速装置82においては、駆動伝達シャフトを2つ備え、2箇所でホイールにトルクを伝達しているので、1N・mのトルク伝達を行なう場合、ひとつあたり0.5N・mのトルク伝達を行えばよい。よって、各駆動伝達シャフト86a,86bの加圧力は、166.5N以上でよく、駆動伝達シャフトの加圧力を抑えることができる。これにより、駆動伝達シャフト86a,86bやホイール85の磨耗を抑制することができる。
【0068】
このような構成の減速装置82における減速比について述べる。各駆動伝達シャフト86の軸径は、少ないトルクであれば直径1mm程度でホイール85を駆動するのに十分である。各駆動伝達シャフト86a,86bの軸径が直径1mmであるとき、減速比を1/20とすると、ホイール85の直径は20mmとなり、減速装置82が非常に小型となる。かりに、駆動伝達シャフト86a,86bの軸径が直径4mmであるとしても、減速比が1/20のときのホイール85の直径は80mmに収まり、感光体20の相互間隔が100mm程度の場合は、それぞれの感光体20に対する減速装置82の配置スペースが十分に確保される。なお、感光体20の相互間隔については、感光体20の通常の直径が30mm〜60mmであり、それぞれの感光体20に上述のような現像手段やクリーニング手段等を設けることを考慮すると、かかる相互間隔は70mm〜100mmであることが一般的である。よって、各駆動伝達シャフト86a,86bの軸径を直径4mmとしても各感光体20に対する減速装置82の配置スペースが十分に確保されることが分かる。
【0069】
以上のような構成の像担持体駆動装置80の動作を簡略に説明する。
駆動源であるモータ81が駆動されると、モータ軸81aが回転し、第一駆動伝達シャフト86aが回転する。また、プーリ88a、ベルト89、プーリ88bを介して第二駆動伝達シャフト86bが回転する。第一駆動伝達シャフト86aは、第一加圧レバー95aによってホイール85に対しホイール85の円周方向、回転方向へのずれを規制された状態で圧接され、ホイール85に回転駆動力を伝達する。同様に、第二駆動伝達シャフト86bは、第二加圧レバー95bによってホイール85に対しホイール85の円周方向、回転方向へのずれを規制された状態で圧接され、ホイール85に回転駆動力を伝達する。第一、第二駆動伝達シャフト86a,86bにより伝達された回転駆動力によりホイール85は回転し、軸受90a、90bにて回転自在に支持されている出力軸84が回転する。出力軸84が回転することにより、カップリング83を介して感光体軸21が回転し、感光体20が回転する。また、ホイール85はオイル貯め部材93に貯められたオイル94により駆動伝達面である円周面85aが潤滑されている。出力軸84上に設けたエンコーダディスク91の回転をエンコーダセンサ92にて読取ることにより出力軸84の回転変動を検出し、モータ制御回路41はエンコーダセンサ92で検出した出力軸84の回転変動を打ち消すようにモータ81を駆動するフィードバック制御を行なう。
【0070】
減速装置82では、歯車を用いていないため歯車に起因するバックラッシュが防止され、また押圧機構90によって各駆動伝達シャフト86a,86bとホイール85との間の摩擦が確保されるために各駆動伝達シャフト86a,86b自身とホイール85自身との位置調整によりこれらを互いに押圧する必要がなくこれらの回転変動が抑制されることで、回転ムラのない駆動伝達が行われる。
【0071】
図6、図7により、感光体20の回転ムラの発生状況を、歯車を用いた減速装置を使用した場合と本実施形態の減速装置82を使用した場合とで比較する。
図6は、歯車を用いた減速装置を使用した場合であって、一段減速の場合の回転ムラの発生状況を示しており、同図(a)は回転数の変動を時間軸で示す図、同図(b)は回転ムラを周波数分析した図となっている。図7は、減速装置82を使用した場合の回転ムラの発生状況を示しており、同図(a)は回転数の変動を時間軸で示す図、同図(b)は回転ムラを周波数分析した図となっている。
【0072】
歯車減速の場合は、図6(a)から、歯ごとの振動が発生し、また、同図(b)から、周波数分析ではC:感光体軸一回転周期、D:モータ軸一回転周期、E:歯車の一歯周期の回転ムラ及びその高次周波数での変動が発生することがわかる。
これに対し、減速装置82を使用すると、図7(a)から、図6(b)においてEとして現れていた歯車の一歯周期の回転ムラすなわち歯のピッチの回転変動が当然のことながら無くなり、また同図(b)から、C:感光体軸一回転周期、D:モータ軸一回転周期の回転ムラも、低減されていることが分かる。これは、各駆動伝達シャフト86a,86b、ホイール85の真円度の向上やモータ81のロータによって発生するフライホイール効果等によって、もたらされたと考えられる。このように、減速装置82を使用すると、安定した駆動が得られる。
【0073】
モータ81のロータによるフライホイール効果が発生する理由について説明する。
まず通常のフラーホイールの効果について説明すると、フライホイールは一般に感光体のような被駆動部と一体回転するように構成されており、被駆動部の回転速度が変動しようとするときにはフライホイールも一緒にその回転速度が変動しようとすることとなるが、フラーホイールの慣性モーメントはかかる変動に対するブレーキとして作用するように大きく設定されているため、被駆動部の回転速度の変動も抑制されることとなる。これが通常のフラーホイール効果である。
【0074】
次に、通常の歯車減速器の場合は歯車にはバックラッシュが必要であり、モータの回転は通常は正確に感光体等の被駆動部に伝達されるが、被駆動部に急に負荷が掛かったり、あるいは被駆動部が外力によって先送りされるような状態が発生したりしたときにはバックラッシュによってモータと被駆動部の回転が離れてしまい、被駆動部自体がフリーに動く状態が発生するのが一般的である。従って歯車駆動ではモータのロータが持つ慣性モーメントがフライホイールとして働くことは無い。
【0075】
これに対し、摩擦伝達方式の減速装置82では、歯車を用いておらず、駆動伝達部が摩擦により常時接触しているためバックラッシュは存在しない。よって被駆動部に外力が加わってその回転角が変動しようとする場合は減速比の逆数の増速比でモータ81のロータを回転させないと被駆動部の回転変動が起こらない。そこで、ロータの回転モーメントの大きさを見てみると、慣性モーメントは通常のフラーホイールと比較して小さな値ではあるが、ロータが持つ慣性モーメントはモータの増速比の2乗倍した値となるため、モータの増速比が10倍では慣性モーメントは100倍に、増速比20倍では慣性モーメントに400倍に相当するため、ロータでも、通常の大型フラーホイールと同等の効果が得られることとなる。なお、モータの回転が正確に制御され、回転ムラが少ない状態で維持されることが条件となる。
【0076】
次に、減速装置82の変形例について説明する。
【0077】
[変形例1]
図8は、変形例1の減速装置821の正面図である。
この変形例1の減速装置821は、第一、第二加圧レバー95a,95bを押圧する機構が、上述の実施形態と異なっており、図に示すように圧縮スプリング971の一端が、第一加圧レバー95aの上端に取り付けられており、他端が、第二加圧レバー95bの上端に取り付けられている。
【0078】
この変形例1の減速装置821においても、第二加圧レバー95bに作用する圧縮スプリング971からの押圧力の反作用が、第一加圧レバー95aに作用する。よって、この変形例1の減速装置821においても、第一駆動伝達シャフト86aの押圧力と第二駆動伝達シャフト86bの押圧力がハウジング98の駆動ブラケット98bなどに及ぶのを抑制することができる。これにより、駆動ブラケット98bなどのゆがみを抑制することができる。また、面倒な調整を行うことなく、第一駆動伝達シャフト86aのホイール85への押圧力と、第二駆動伝達シャフト86bのホイール85への押圧力を同じにすることができ、出力軸84にラジアル方向への荷重が加わるのを抑制することができる。
【0079】
[変形例2]
図9は、変形例2の減速装置822の平面図である。
図に示すようにこの変形例2の減速装置822は、各駆動伝達シャフト86a、86bを実施形態よりも感光体側へ長くしている。第一駆動伝達シャフト86aの先端側、第二駆動伝達シャフト86bの先端側にそれぞれ第二プーリ881a,881bを固定し、各駆動伝達シャフト86a,86bは加圧レバーを挟んで両側にプーリが固定された構成となっている。そして、第一駆動伝達シャフト86aの先端側に固定された第二プーリ881aと、第二駆動伝達シャフト86bの先端側に固定された第二プーリ881bと、不図示の第二テンションローラとに第二ベルト891が張架されている。駆動伝達シャフトのホイール85との圧接部からプーリ88までの距離と、上記圧接部から第二プーリ881までの距離が同じに設定されている。
【0080】
ベルト89,891が回転駆動すると、駆動伝達シャフト86a、86bの圧接部の両側にベルト駆動方向の力が働く。また、ベルト89、891の張力も駆動伝達シャフト86a,86bの圧接部の両側に働く。このような、ベルト駆動時に働く力やベルト89,891の張力が、圧接部を中点として駆動伝達シャフト86a,86bの両側に均等に働くため圧接部の片当たりを抑制することができ、駆動伝達の効率が低下するのを抑制することができる。
【0081】
[変形例3]
図10は、変形例3の減速装置823の平面図であり、図11は、変形例3の減速装置823の正面図である。
この変形例3は、ベルト89の張力によって、第一,第二駆動伝達シャフト86a,86bをホイール85へ押圧するものであり、図11に示すように、押圧手段としてのテンション調整機構900が設けられている。
図10に示すように、この変形例3は、加圧レバーがなく、第二駆動伝達シャフト86bは、軸受102を介して駆動ブラケット98bの駆動側側面981に支持されている。
図11に示すように、テンション調整機構900は、一端が駆動ブラケット98bに設けられた支持軸901に回転自在に支持され、テンションローラ88cを不図示の軸受を介して回転自在に支持するテンションレバー902を備えている。テンションレバー902の他端には、引っ張りスプリング903の一端が固定され、引っ張りスプリング903の他端は、駆動ブラケット98bの上面に固定されている。
【0082】
引っ張りスプリング903によって、テンションレバー902の図中右端が上方へ引っ張られることにより、ベルト89に張力が付与され、その張力で、第一駆動伝達シャフト86aおよび第二駆動伝達シャフト86bが、ホイール85へ押圧される。引っ張りスプリング903を交換することによって、第一駆動伝達シャフト86aおよび第二駆動伝達シャフト86bのホイール85への押圧力を調整することができる。この変形例3においては、加圧レバーなどが不要になるという利点があるが、加圧レバーによる押圧に比べて、高い押圧力を駆動伝達シャフト86a、86bに付与できないという欠点がある。従って、感光体の負荷トルクが小さく、ホイール85への伝達トルクが小さくて済む場合に有効である。
【0083】
また、図12に示すように、変形例2同様、駆動伝達シャフト86a,86bの圧接部の両側にベルト89,891の張力が働くように構成することで、圧接部を中点として駆動伝達シャフト86a,86bの両側に均等にベルト89,891の張力を働かせることができ、圧接部の片当たりを抑制することができるため、好ましい。
【0084】
[変形例4]
図13は、変形例4の減速装置824の平面図である。この変形例4は、第二駆動伝達シャフト86bに伝達されたモータ81の駆動力をホイール85と、帯電ローラ30とに伝達するようにしたものである。図に示すように、駆動側板98aと装置本体99の側板99aとに第二駆動伝達シャフト86bが貫通する貫通孔を設け、第二駆動伝達シャフト86bを駆動側板98aと装置本体の側板99aとの貫通孔を貫通するように延設する。駆動ブラケット98bの駆動側側面981に設けられた軸受102と、駆動側板98aと装置本体の側板99aとに設けられた貫通孔に嵌合された軸受33とに回転自在に第二駆動伝達シャフト86bを支持する。第二駆動伝達シャフト86bと帯電ローラ30の軸31とがカップリング32により連結されている。
【0085】
帯電ローラ30の表面線速と、感光体20の表面線速が同じとなるように、感光体径とホイール径、帯電ローラ径と第二駆動伝達シャフト径とがそれぞれ同じ径で構成されている。
【0086】
これにより、帯電ローラ30を駆動する駆動装置が不要になり、装置を安価にすることができる。なお、この変形例では、帯電ローラ30を、回転させたが、現像ローラなどを回転させてもよい。
【0087】
以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。例えば、上記実施形態では、駆動伝達シャフトは、2つであるが、3個以上であってもよい。また、3個以上であっても、駆動伝達シャフトをホイールの周面に等間隔で配置し、各駆動伝達シャフトの押圧の向きを、ホイールの回転中心にし、かつ、各駆動伝達シャフトのホイールへの押圧力を同じにすれば、出力軸にラジアル方向の荷重が加わることはない。
【0088】
また、本発明は、中間転写体上に順次、各色のトナー像を重ね合わせて転写し、重ね合わされたトナー像を一括して記録媒体に転写するいわゆる中間転写方式の画像形成装置にも適用可能である。本発明は、1つの感光体ドラム上に順次各色のトナー像を形成して各色トナー像を順次重ね合わせてカラー画像を得るいわゆる1ドラム方式の画像形成装置にも適用可能である。本発明は、モノクロのみの画像形成が可能な画像形成装置にも適用可能である。
【0089】
以上、本実施形態の駆動伝達装置たる減速装置82によれば、従動摩擦車たるホイール85と、ホイール85に当接し、駆動源たるモータ81の駆動力をホイール85に伝達する駆動摩擦車たる駆動伝達シャフト86a,86bと、これら駆動伝達シャフトをホイール85側へ押圧する押圧手段たる押圧機構90とを備えている。そして、ホイール85に作用する各駆動伝達シャフト86a,86bからの押圧力が釣り合うよう、各駆動伝達シャフト86a,86bを配置した。具体的には、駆動伝達シャフトをホイールの周面に等間隔で配置(第一駆動伝達シャフト86aの回転中心O2と、ホイール85の回転中心O1とを結ぶ線分Aと第二駆動伝達シャフト86bの回転中心O3と、ホイール85の回転中心O1とを結ぶ線分Bとのなす角度が180°となるよう配置)し、各駆動伝達シャフトの押圧の向きを、ホイールの回転中心にし、かつ、各駆動伝達シャフトのホイールへの押圧力を同じにした。
このように、ホイール85に作用する各駆動伝達シャフト86a,86bからの押圧力を釣り合わせることで、出力軸84にラジアル方向の荷重が加わるのを抑制することができ、出力軸84が撓んだり、出力軸84を回転自在に支持する軸受90a,90bに応力が加わったりするのを抑制することができる。その結果、感光体20を安定して回転させることができ、かつ、出力軸84を支持する軸受90a,90bの寿命を延ばすことができる。
【0090】
また、第一駆動伝達シャフト86aを駆動モータ81の駆動軸たるモータ軸81aと一体に構成し、各駆動伝達シャフトにプーリ88a,88bを設け、プーリ88a,88bにベルト89を張架した。これにより、プーリ88a、ベルト89、プーリ88bを介して第二駆動伝達シャフトに駆動モータの駆動力を伝達することができる。
【0091】
また、図9に示した変形例2の減速装置822においては、上記プーリを各駆動伝達シャフトにそれぞれ上記ホイールを挟んで2個設けている。これにより、各駆動伝達シャフトは、上記ホイールを挟んで両側からベルトの張力、ベルト駆動時の駆動力を均等に受けて、ホイール側へ押圧される。その結果、各駆動伝達シャフトのホイールへの片当たりを抑制することができ、駆動伝達の効率が低下するのを抑制することができる。
【0092】
また、図10〜図12に示した変形例3の減速装置823においては、上記押圧手段を、上記ベルト89のテンションを調整するテンション調整機構900としている。このように、ベルトのテンションにより、各駆動伝達シャフトを押圧するので、テンション調整機構900とは別に各駆動伝達シャフトを押圧する押圧機構を設ける必要がなくなり、部品点数を削減することができ、装置の簡略化、装置のコストダウンなどを図ることができる。
【0093】
また、上記押圧手段たる押圧機構90は、第一駆動伝達シャフト86aを保持し、一端が回転自在に支持され、他端がホイール側へ押圧される第一レバー部材たる第一加圧レバー95aと、上記第二駆動伝達シャフト86bを保持し、一端が回転自在に支持され、他端が従ホイール側へ押圧される第二レバー部材たる第二加圧レバー95bとを有している。このように、加圧レバーで駆動伝達シャフトをホイール側へ押圧することで、ベルトのテンションで駆動伝達シャフトをホイール側へ押圧するものに比べて、大きな押圧力でホイール85を押圧することができる。これにより、ホイール85に伝達する伝達トルクを大きくすることができ、感光体20の負荷トルクが大きい装置に対しても、安定的な駆動伝達を行なうことができる。
【0094】
また、図4に示すように、加圧レバーの回動中心と、第一駆動伝達シャフトの回転中心とを結んだ線分と上記線分Aとのなす角度が、90°となるように、駆動伝達シャフトを当接させることで、駆動伝達シャフトのホイールへの押圧方向を回転中心にすることができる。これにより、駆動伝達シャフトをホイールの周面に等間隔で配置して、各駆動伝達シャフトの押圧力を同じにしたとき、ホイールに作用する押圧力を釣り合わせることができる。
【0095】
また、上記第一加圧レバー95aへの押圧力と上記第二加圧レバー95bへの押圧力との関係が作用・反作用の関係となるよう、上記押圧機構90を構成することによって、第一加圧レバー95aへの押圧力と第二加圧レバー95bへの押圧力がハウジング98の駆動ブラケット98bなどに及ぶのを抑制することができる。これにより、駆動ブラケット98bなどのゆがみを抑制することができる。
【0096】
また、第一駆動伝達シャフト86aの上記ホイールの回転方向のずれを規制する第一規制部材たる軸受87aと、上記第二駆動伝達シャフト86bのホイールの回転方向のずれを規制する第二規制部材たる軸受87bと、を備えている。これにより、摩擦による駆動伝達を行う部材の回転軸方向のずれを抑え、回転速度の変動をより確実に抑制しつつ駆動伝達を行うことができる。
【0097】
また、各駆動伝達シャフト86a、86b及びホイール85が金属製であり、各駆動伝達シャフト86a,86bとホイール85の円周面との間に潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段たるオイル貯め部材93を備えている。これにより、第一、第二駆動伝達シャフト86a、86b及びホイール85の磨耗を抑制することができる。
【0098】
また、第二駆動伝達シャフトに伝達された上記駆動力を、上記感光体とは別の回転体である帯電ローラにも伝達することで、帯電ローラを回転駆動させる駆動装置が不要になり、装置のコストダウンを図ることができる。
【0099】
また、ホイール85、上記第一駆動伝達シャフト、上記第二駆動伝達シャフト、上記押圧機構を筐体たるハウジング98に収納してユニット化することで、押圧機構の押圧力を内力にすることができ、装置本体の側板などがゆがむのを抑制することができる。また、ユニット化することによって、減速装置82の交換を容易に行うことができる。
【符号の説明】
【0100】
20:感光体
21:感光体軸
30:帯電ローラ
32,83:カップリング
41:モータ制御回路
80:像担持体駆動装置
81,150:モータ
82:減速装置
84,153:出力軸
85:ホイール
88a,88b:プーリ
88c:テンションローラ
89:ベルト
90:押圧機構
93:オイル貯め部材
95a:第一加圧レバー
95b:第二加圧レバー
96:段付き軸
97:圧縮スプリング
98:ハウジング
98a:駆動側板
98b:駆動ブラケット
881a,881b:第二プーリ
891:第二ベルト
900:テンション調整機構
902:テンションレバー
903:引っ張りスプリング
971:圧縮スプリング
【先行技術文献】
【特許文献】
【0101】
【特許文献1】特開2002−182449号公報
【技術分野】
【0001】
本発明は、摩擦伝達方式の駆動伝達装置および摩擦伝達方式の駆動伝達装置を備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
感光体等の像担持体を備えた画像形成装置にあっては、像担持体の回転に従って、像担持体に対して帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程等を施すことにより画像形成を行うようになっている。かかる画像形成装置においては、像担持体を回転駆動するためのモータ等の駆動源が設けられているが、駆動源の回転数は一般に、像担持体の回転に求められる回転数よりも大きい。そこで、従来より、歯車を用いて駆動源の回転速度を減速して像担持体に伝達する駆動伝達装置が用いられている。
【0003】
しかし、歯車を用いたの駆動伝達装置には以下の課題がある。
1.高減速比のために多段の減速にすると、軸方向に大型化してしまう。一方、一段で減速比を大きくしようとすると、像担持体の軸に設けられる従動歯車は大型化してしまい、特に複数の像担持体が並列配置されたタンデム型のカラーの画像形成装置においては像担持体の配置ピッチ内に収まらない問題が生じてしまう。
2.像担持体に回転負荷が生じたときなどに、バックラッシュに起因する像担持体の回転速度の変動が生じうるため、画像品質が低下するおそれがあるという問題生じてしまう。
3.歯車を高精度に加工するのが難しく歯車の回転ムラの除去が難しい。
【0004】
駆動側と従動側との間の駆動の伝達を、歯車でなく、駆動摩擦車の周面と従動摩擦車の周面との摩擦力で駆動を伝達する摩擦伝達方式が知られている。
摩擦伝達方式にすることによって、上述した1〜3の課題を解決することができる。具体的に説明すると、例えば、(1/20)の減速比を得る場合、歯車伝達においては、良好な駆動伝達性を考慮すると、駆動歯車の歯数は、最低でも数十枚必要であり、モジュール0.5の歯車でピッチ円直径が6mmとなる。また、歯車伝達の場合、駆動歯車と従動歯車との歯数比で減速するので、(1/20)の減速比を得るためには従動歯車の歯数が200枚以上必要となり、ピッチ円直径が120mm以上必要となる。一方、駆動伝達方式においては、駆動摩擦車と従動摩擦車との径比で減速するので、例えば、駆動摩擦車の直径が1mmの場合、従動摩擦車の直径20mmで、(1/20)の減速比を得ることができる。このように、摩擦駆動伝達方式を用いれば、一段で減速比を大きく構成しても、歯車伝達方式よりも大型化を抑制することができ、上記1.の課題を解決できる。また、バックラッシュに起因する像担持体の回転速度の変動が生じることがないので、上記2.の課題を解決できる。さらに、駆動摩擦車や従動摩擦車の周面を精度良く仕上げるだけで、回転ムラの除去を行うことができ、歯車加工に比べて、回転ムラの除去が容易である。よって、上記3.の課題を解決できる。
【0005】
駆動摩擦車から従動摩擦車への伝達トルクTは、次の式で表すことができる。
T=μ×P×r
μ:駆動摩擦車と従動摩擦車との間の摩擦係数
P:駆動摩擦車の加圧力
r:従動摩擦車の半径
伝達トルクTが小さいと、像担持体の負荷トルクに対する余裕度が低下して、駆動摩擦車と従動摩擦車との間ですべりが発生しやすくなり、像担持体の回転が不安定になってしまうという不具合がある。上記摩擦係数μを大きくすることで、伝達トルクTを高めることができるが、従動摩擦車、駆動摩擦車が金属で、オイルまたはグリースなどの潤滑剤を従動摩擦車と駆動摩擦車との間に供給する構成の場合、摩擦係数μは、自ずと0.1前後となり、あまり高くできない。従動摩擦車や駆動摩擦車の周面をゴムなどの摩擦係数の高い部材で構成することも考えられるが、この場合、駆動摩擦車や従動摩擦車の周面を精度よく加工することができなくなり、回転ムラが生じるおそれがある。また、駆動摩擦車や従動摩擦車が早期に磨耗してしまうなどの不具合が生じる。このため、摩擦係数μをあまり大きくすることができない。
【0006】
従動摩擦車の半径rを大きくすることでも、伝達トルクTを高めることができるが、従動摩擦車の半径rを大きくすると、装置が大型化してしまう。
【0007】
このため、従来は、駆動摩擦車の加圧力Pを大きくすることで、伝達トルクを高めている。しかし、加圧力Pを高めると、次のような問題が生じてしまう。駆動摩擦車が固定された軸を支持する軸受や従動摩擦車が固定された回転体の軸を支持する軸受に応力がかかり、軸受の寿命が短くなる。また、駆動摩擦車や従動摩擦車が早期に磨耗したり、転動面がうろこ状に剥がれるいわゆるフレーキングが生じたりして駆動摩擦車や従動摩擦車の寿命が短くなる。
【0008】
特許文献1には、次のような駆動伝達装置が記載されている。
図14の(a)は、特許文献1に記載の駆動伝達装置の正面図であり、(b)は、その側面図である。なお、図14(a)は、図14(b)に示す第一支持プレート152を取り外したときの正面図である。
図14(b)に示すように、駆動源たるモータ150の駆動軸側の側面に、第一支持プレート151が固定され、この第一支持プレート151に間隙を介して第二支持プレート152が固定されている。第一および第二支持プレート151,152間に、出力軸153が軸支されている。また、出力軸153には従動摩擦車154が固定されている。従動摩擦車154には、図14(a)に示すように、第一駆動摩擦車156aと第一駆動摩擦車156bとが当接している。第一駆動摩擦車156a、第二駆動摩擦車156bには、それぞれ減速プーリ162a,162bが固定されている。これら減速プーリ162a,162bとモータ150の駆動軸150aに固定された駆動プーリ161との間に亘ってベルト163が巻回されている。このベルト163の張力によって第一、第二駆動摩擦車156a,156bは従動摩擦車154の外周面に圧接している。
【0009】
第一支持プレート151と第二支持プレート152とには、ベルト163の張力による第一駆動摩擦車156aや第二駆動摩擦車156bの従動摩擦車の周面に沿った移動を規制して、第一駆動摩擦車156aや第二駆動摩擦車156bを従動摩擦車154との間で保持するための第一保持ローラ155aや第二保持ローラ155bも設けられている。
【0010】
モータ150の回転駆動によって、駆動プーリ161が回転すると、この回転駆動力がベルト163によって減速プーリ162a,162bを介して第一駆動摩擦車156aおよび第二駆動摩擦車156bに伝達され、これら駆動摩擦車156a,156bから従動摩擦車154に伝達される。
【0011】
特許文献1に記載の駆動伝達装置は、従動摩擦車154に対して、2箇所でトルクが伝達されるので、一つの駆動摩擦車を備えた駆動伝達装置が従動摩擦摩擦車に伝達する伝達トルクの2倍の伝達トルクを従動摩擦車に伝達することができる。よって、従動摩擦車に所定の伝達トルクを伝達する場合、一つあたりの駆動摩擦車の伝達トルクを、一つの駆動摩擦車で従動摩擦車に所定伝達トルクを伝達する駆動伝達装置に比べて、半分にすることができる。これにより、一つの駆動摩擦車で従動摩擦車に所定伝達トルクを伝達する駆動伝達装置に比べて、駆動摩擦車の加圧力を小さくできる。その結果、駆動摩擦車、従動摩擦車の磨耗を抑制し、駆動摩擦車、従動摩擦車の寿命を延ばすことができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
しかしながら、従動摩擦車154は、第一駆動摩擦車156aおよび第二駆動摩擦車156bによって図中下方へ押圧され、出力軸153にラジアル方向(図中下向き)の荷重F1が加わる。その結果、出力軸153が撓んだり、出力軸153を支持する軸受にラジアル方向の荷重が加わったりしてしまう。これにより、回転体たる像担持体に回転ムラが生じたり、出力軸153を支持する軸受の寿命が短くなったりする不具合があった。
【0013】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、駆動摩擦車や従動摩擦車の磨耗を抑制し、駆動摩擦車や従動摩擦車の寿命を延ばすことができ、かつ、従動摩擦車が固定された軸にラジアル方向の荷重が加わるのを抑制することができる駆動伝達装置および画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0014】
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、従動摩擦車と、上記従動摩擦車に当接し、駆動源の駆動力を上記従動摩擦車に伝達する複数の駆動摩擦車と、上記複数の駆動摩擦車を上記従動摩擦車側へ押圧する押圧手段とを備え、駆動源の駆動力を上記従動摩擦車を介して回転体へ伝達する駆動伝達装置において、上記従動摩擦車に作用する各駆動摩擦車からの押圧力が釣り合うよう、各駆動摩擦車を配置したことを特徴とするものである。
また、請求項2の発明は、請求項1の駆動伝達装置において、上記複数の駆動摩擦車を上記従動摩擦摩擦車の周面に等間隔で配置し、各駆動摩擦車の押圧の向きが、従動摩擦車の回転中心を向いており、かつ、各駆動摩擦車の従動摩擦車への押圧力が、同じであることを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項1または2の駆動伝達装置において、上記複数の駆動摩擦車のうちひとつを上記駆動源の駆動軸と一体に構成し、各駆動摩擦車にプーリを設け、該プーリにベルトを張架したことを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項3の駆動伝達装置において、上記プーリは、上記各駆動摩擦車にそれぞれ上記従動摩擦車を挟んで2個設けられていることを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項3または4の駆動伝達装置において、上記押圧手段は、上記ベルトのテンションを調整するテンション調整機構であることを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、請求項1乃至4いずれかの駆動伝達装置において、上記押圧手段は、上記駆動摩擦車を保持し、一端が回転自在に支持され、他端が従動摩擦車側へ押圧されるレバー部材を複数備えたことを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、請求項6の駆動伝達装置において、当該駆動伝達装置を軸方向から見たとき、上記レバー部材の回動中心と、駆動摩擦車の回転中心とを結んだ線分と、上記駆動摩擦車の回転中心と上記従動摩擦車の回転中心とを結んだ線分とのなす角度が、90°となるように、上記各駆動駆動摩擦車を上記従動摩擦車に当接させたことを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、請求項6または7の駆動伝達装置において、上記駆動摩擦車は、2個であり、上記一方の駆動摩擦車を保持するレバー部材への押圧力と上記他方の駆動摩擦車を保持するレバー部材への押圧力との関係が作用・反作用の関係となるよう、上記押圧手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項9の発明は、請求項1乃至8いずれかの駆動伝達装置において、上記駆動摩擦車における上記従動摩擦車の回転方向のずれを規制する規制部材を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項10の発明は、請求項1乃至9いずれの駆動伝達装置において、上記複数の駆動摩擦車、上記従動摩擦車が、金属で構成されており、各駆動摩擦車と上記従動摩擦車と間に潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項11の発明は、請求項1乃至10いずれかの駆動伝達装置において、複数の駆動摩擦車うち、少なくともひとの駆動摩擦車に伝達された上記駆動力を、従動摩擦車以外の回転体にも伝達することを特徴とするものである。
また、請求項12の発明は、請求項1乃至11いずれかの駆動伝達装置において、上記駆動源からの駆動を減速して伝達することを特徴とするものである。
また、請求項13の発明は、回転体を備えた画像形成装置において、上記回転体に駆動を伝達する駆動伝達手段として、請求項1乃至12いずれかの駆動伝達装置を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項14の発明は、請求項13の画像形成装置において、前記回転体が像担持体であることを特徴とするものである。
また、請求項15の発明は、請求項14の画像形成装置において、上記像担持体表面を帯電する帯電ローラを備え、複数の駆動摩擦車のうち、いずれかのひとつ駆動摩擦車に伝達された上記駆動力を、帯電ローラにも伝達することを特徴とするものである。
また、請求項16の発明は、請求項13乃至15いずれかの画像形成装置において、上記従動摩擦車、上記複数の駆動摩擦車、上記押圧手段を筐体に収納してユニット化したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、従動摩擦車に対して、複数箇所でトルクが伝達されるので、一箇所で従動摩擦摩擦車にトルクを伝達するものに比べて、従動摩擦車に対して、複数倍の伝達トルクを伝達することができる。よって、従動摩擦車に所定の伝達トルクを伝達する場合、一つあたりの駆動摩擦車の伝達トルクを、一つの駆動摩擦車で従動摩擦車に所定伝達トルクを伝達する駆動伝達装置に比べて、少なくすることができる。これにより、一つの駆動摩擦車で従動摩擦車に所定伝達トルクを伝達する駆動伝達装置に比べて、駆動摩擦車の押圧力を小さくできる。その結果、駆動摩擦車、従動摩擦車の磨耗を抑制し、駆動摩擦車、従動摩擦車の寿命を延ばすことができる。
さらに、従動摩擦車に作用する各駆動摩擦車の押圧力が釣り合っているので、従動摩擦車が固定されている軸にラジアル方向の荷重が加わるのを抑制することができる。これにより、従動摩擦車の軸が撓んだり、従動摩擦車の軸を回転自在に支持する軸受に応力が加わったりするのを抑制することができる。その結果、回転体を安定して回転させることができ、かつ、従動摩擦車の軸を支持する軸受の寿命を延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明を適用した画像形成装置の概略正面図。
【図2】図1に示した画像形成装置に備えられた像担持体、像担持体駆動装置等の概略斜視図。
【図3】図2に示した像担持体駆動装置及びこれに備えられた減速装置の概略平面図。
【図4】図2に示した像担持体駆動装置及びこれに備えられた減速装置の概略正面図。
【図5】図3、図4に示した像担持体駆動装置、減速装置においてフィードバック制御を行うための制御構成を示したブロック線図。
【図6】従来の減速装置の特性を示したグラフであって、(a)は時間領域、(b)は周波数領域におけるかかる特性を示したグラフ。
【図7】本実施形態の減速装置の特性を示したグラフであって、(a)は時間領域、(b)は周波数領域におけるかかる特性を示したグラフ。
【図8】図2に示した減速装置の第一の変形例を示す概略正面図。
【図9】図2に示した減速装置の第二の変形例を示す概略平面図。
【図10】図2に示した減速装置の第二の変形例を示す概略平面図。
【図11】図10に示した減速装置の概略正面図。
【図12】図10に示した減速装置の変形例を示す概略平面図。
【図13】図2に示した減速装置の第3の変形例を示す概略平面図。
【図14】従来の駆動伝達装置の概略構成図であり、(a)は、概略正面図、(b)は、概略側面図。
【発明を実施するための形態】
【0017】
図1に本発明を適用した、カラー画像を形成可能な多色画像形成装置である画像形成装置の概略を示す。画像形成装置100は、カラーレーザプリンタとファクシミリとの複合機であるが、他のタイプのプリンタ、ファクシミリ、複写機、複写機とプリンタとの複合機等、他の画像形成装置であってもよい。画像形成装置100は、外部から受信した画像情報に対応する画像信号に基づき画像形成処理を行なう。これは画像形成装置100がファクシミリとして用いられる場合も同様である。画像形成装置100は、一般にコピー等に用いられる普通紙の他、OHPシートや、カード、ハガキ等の厚紙や、封筒等の何れをもシート状の記録媒体としてこれに画像形成を行なうことが可能である。
【0018】
画像形成装置100は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に色分解された色にそれぞれ対応する像としての画像を形成可能な複数の像担持体としての潜像担持体である円筒状の感光体20Y、20M、20C、20BKを並設したタンデム構造を採用したタンデム構造、言い換えるとタンデム方式の画像形成装置である。
【0019】
感光体20Y、20M、20C、20BKは、同一径であり、画像形成装置100の本体99の内部のほぼ中央部に配設された無端ベルトである転写搬送ベルトとしての転写ベルト11の外周面側すなわち作像面側に、等間隔で並んでいる。
【0020】
感光体20Y、20M、20C、20BKは、転写ベルト11の移動方向であるA1方向の上流側からこの順で並設されている。各感光体感光体20Y、20M、20C、20BKはそれぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像を形成するための、画像形成部としての作像部たる画像ステーション60Y、60M、60C、60BKに備えられている。
【0021】
各感光体20Y、20M、20C、20BKに形成された可視像すなわちトナー像は、矢印A1方向に移動する転写ベルト11によって搬送される記録媒体である転写紙に対しそれぞれ重畳転写されるようになっている。
【0022】
転写ベルト11に対する重畳転写は、転写ベルト11により転写紙がA1方向に移動する過程において、各感光体20Y、20M、20C、20BKに形成されたトナー像が、転写紙の同じ位置に重ねて転写されるよう、転写ベルト11を挟んで各感光体20Y、20M、20C、20BKのそれぞれに対向する位置に配設された転写チャージャとしての転写器12Y、12M、12C、12BKによる電圧印加によって、A1方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして、各感光体20Y、20M、20C、20BKと転写ベルト11と対向位置である転写位置にて行われる。
【0023】
転写ベルト11は、その全層をゴム剤等の弾性部材を用いて構成した弾性ベルトである。転写ベルト11は、単層の弾性ベルトであっても良いし、その一部を弾性部材とした弾性ベルトであっても良いし、従来から用いられている、フッ素系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリイミド樹脂等を用いても良く、非弾性ベルトであっても良い。
【0024】
画像形成装置100は、4つの画像ステーション60Y、60M、60C、60BKと、各感光体20Y、20M、20C、20BKの上方に対向して配設され、転写ベルト11を備えた転写搬送装置であるベルトユニットとしての転写ベルトユニット10とを有している。
【0025】
画像形成装置100はまた、感光体20Y、20M、20C、20BKと転写ベルト11との間に向けて搬送される転写紙を積載したシート給送装置61と、シート給送装置61から搬送されてきた記録紙を、画像ステーション60Y、60M、60C、60BKによるトナー像の形成タイミングに合わせた所定のタイミングで、感光体20Y、20M、20C、20BKと転写ベルト11との転写部に向けて繰り出すレジストローラ対13と、転写紙の先端がレジストローラ対13に到達したことを検知する図示しないセンサとを有している。
【0026】
画像形成装置100はまた、トナー像を転写された転写紙に同トナー像を定着させるためのローラ定着方式の定着ユニットとしての定着装置6と、定着装置6を経た転写紙を本体99の外部に排出する排紙ローラ7と、本体99の側部に配設され排紙ローラ7により本体99の外部に排出された転写紙を積載する排紙部としての排紙トレイ17と、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーを充填されたトナーホッパとしての図示しないトナーボトルとを有している。
【0027】
画像形成装置100はまた、図示しないCPUと、図示しないROM、RAM等の記憶手段等とを備え、図2に示すように、感光体20Y、20M、20C、20BKの駆動制御など、画像形成装置100の動作全般を制御する制御手段40を有している。
【0028】
図1に示すように、転写ベルトユニット10は、転写ベルト11の他に、転写ベルト11を巻き掛けられた、複数の巻き掛け部材としての、駆動部材である駆動ローラを兼ねた転写入口ローラ72と、従動ローラ73とを有している。
【0029】
転写ベルトユニット10はまた、転写ベルト11に対向して配設され転写ベルト11を除電する除電手段としての除電器74と、A1方向において除電器74より上流側で転写ベルト11に対向して配設され位置ズレ検知モードにおいて転写ベルト11上に形成された各色によるパターンを検知する位置ズレ検知センサ75と、A1方向において除電器74より下流側で転写ベルト11に対向して配設され転写ベルト11上をクリーニングする図示しない転写クリーニングブラシを備えた転写ベルトクリーニング装置としてのクリーニング装置18とを有している。
【0030】
転写入口ローラ72は、図示しない駆動源としてのモータの駆動により回転駆動され、これによって、転写ベルト11がA1方向に回転駆動される。転写入口ローラ72は図示しない電源に接続され、転写ベルト11が転写紙を静電吸着するよう転写ベルト11を帯電する帯電手段としての帯電ローラとして機能するようになっている。
従動ローラ73は、転写ベルト11が一定の張力で回転駆動されるように転写ベルト11を付勢するテンションローラとして機能するようになっている。
【0031】
除電器74は、転写入口ローラ72によって帯電された転写ベルト11表面上の電荷を除電し、転写ベルト11上のパターンその他のトナー、紙粉等がクリーニング装置18によって除去され易い状態とする。
【0032】
位置ズレ検知センサ75は、位置ズレ検知モードにおいて画像ステーション60Y、60M、60C、60BKのそれぞれによって転写ベルト11上に形成された各色のパターンをそれぞれ検知して、画像ステーション60Y、60M、60C、60BKそれぞれによる画像形成位置の位置ズレを読み取る。読み取られた位置ズレに基づき、この位置ズレが解消されるように、制御手段40によって、画像ステーション60Y、60M、60C、60BKによる画像形成位置が調整される。位置ズレ検知センサ75には反射型フォトセンサまたは透過型フォトセンサが用いられる。
【0033】
定着装置6は、図示しない熱源を有する加熱ローラである定着ローラ62と、定着ローラ62に圧接された加圧ローラ63とを有しており、トナー像を担持した転写紙を定着ローラ62と加圧ローラ63との圧接部である定着部に通すことで、熱と圧力との作用により、担持したトナー像を転写紙の表面に定着するようになっている。
シート給送装置61は、転写紙を積載した給紙カセットである給紙トレイ15と、給紙トレイ15上に積載された転写紙を送り出す給紙コロ16とを有している。
【0034】
画像ステーション60Y、60M、60C、60BKについて、そのうちの一つの、感光体20Yを備えた画像ステーション60Yの構成を代表して構成を説明する。なお、他の画像ステーションの構成に関しても実質的に同一であるので、以下の説明においては、便宜上、画像ステーション60Yの構成に付した符号に対応する符号を、他の画像ステーションの構成に付し、また詳細な説明については適宜省略することとし、符号の末尾にY、M、C、Kが付されたものはそれぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成を行うための構成であることを示すこととする。
【0035】
感光体20Yを備えた画像ステーション60Yは、感光体20Yの周囲に、図中時計方向であるその回転方向B1に沿って、転写器12Yと、感光体20Yをクリーニングするためのクリーニング手段としてのクリーニング装置70Yと、感光体20Yを高圧に帯電するための帯電手段としての帯電器である帯電装置30Yと、感光体20Yを現像するための現像手段としての現像装置50Yとを有している。
【0036】
画像ステーション60Yはまた、感光体20Yの上方に配設され、方向B1における帯電装置30Yと現像装置50Yとの間の位置において感光体20Yに露光を行う書き込み手段である光書き込み装置としての書込装置たる光走査装置8Yを有している。光走査装置8Yは、感光体20Yの表面によって構成された被走査面をそれぞれ走査して露光し、静電潜像を形成するための、画像信号に基づくレーザービームとしてのレーザー光であるビームLYを発するものである。
【0037】
画像ステーション60Yはまた、図2に示すように、感光体20Yを回転駆動する駆動源としてのモータ81Yを備えモータ81Yの駆動力により感光体20Yを回転駆動する駆動ユニットとしての像担持体駆動装置80Yを有している。像担持体駆動装置80Yの詳細については後述する。
【0038】
以上のような構成により、感光体20Yは、B1方向への回転に伴い、帯電装置30Yにより表面を一様に帯電され、光走査装置8からのビームLYの露光走査によりイエロー色に対応した静電潜像を形成される。この静電潜像の形成は、ビームLYが、紙面垂直方向である主走査方向に走査するとともに、感光体20YのB1方向への回転により、感光体20Yの円周方向である副走査方向へも走査することによって行われる。
【0039】
このようにして形成された静電潜像には、現像装置50Yにより供給される帯電したイエロー色のトナーが付着し、イエロー色に現像されて顕像化され、現像により得られたイエロー色の可視画像たるトナー像は、転写器12YによりA1方向に移動する転写紙に転写され、転写後に残留したトナー等の異物はクリーニング装置70Yにより掻き取り除去され備蓄されて、感光体20Yは、帯電装置30Yによる次の帯電に供される。
【0040】
他の感光体20C、20M、20BKにおいても同様に各色のトナー像が形成等され、形成された各色のトナー像は、転写器12C、12M、12BKにより、A1方向に移動する転写紙上の同じ位置に順次転写される。
【0041】
感光体20Y、20C、20M、20BKと転写ベルト11との間に搬送されてきた転写紙は、シート給送装置61から繰り出され、レジストローラ対13によって、センサによる検出信号に基づいて、感光体20Y上のトナー像の先端部が転写ベルト11に対向するタイミングで送り出されたものである。
【0042】
転写紙は、すべての色のトナー像を順次転写され、担持すると、転写ベルト11から剥離して定着装置6に進入し、定着ローラ62と加圧ローラ63との間の定着部を通過する際、熱と圧力との作用により、担持したトナー像を定着され、この定着処理により、転写紙上に合成カラー画像たるカラー画像が形成される。定着装置6を通過した定着済みの転写紙は、排紙ローラ7を経て、排紙トレイ17上にスタックされる。一方、転写紙の搬送を終えた転写ベルト11は、除電器74によって除電されてからクリーニング装置18によってクリーニングされ、次の転写紙の搬送に備える。
【0043】
画像形成装置100において、像担持体駆動装置80Y、80M、80C、80BKは互いに略同様の構成となっている。以下、像担持体駆動装置80Y、80M、80C、80BKを像担持体駆動装置80として説明する。またこれに伴い、感光体20Y、20M、20C、20BKを感光体20として説明し、モータ81Y、81M、81C、81BKをモータ81として説明する。
【0044】
図3は、像担持体駆動装置80周辺の平面図であり、図4は、像担持体駆動装置80の正面図である。
図3に示すように、像担持体駆動装置80は、駆動源たるモータ81と、モータ81の回転数を感光体20の回転に求められる回転数に減じて感光体20に伝達し感光体20を駆動するための駆動伝達装置たる減速装置82と、減速装置82と感光体20とを連結するカップリング83とを有している。
【0045】
モータ81は、モータ軸81aを有し、このモータ軸81aの先端に不図示のフレキシブルジョイントを介して減速装置82の第一駆動摩擦車たる第一駆動伝達用シャフト86aが連結されている。不図示のフレキシブルジョイントは、モータ軸81aと第一駆動伝達用シャフト86aとの偏心や偏角を吸収しながら回転駆動力を伝達する一体型のジョイントであり、オルダムタイプ、ディスクタイプ、ユニバーサルジョイントタイプ又は軸方向にスライド可能なユニバーサルジョイントタイプなどによって構成される。なお、第一駆動伝達用シャフト86aをモータ軸81a自体によって構成しても良い。
【0046】
カップリング83は、感光体20の回転中心をその回転中心とする感光体軸21の端部に配設された従動側カップリング83aと、減速装置82の出力軸84の端部に配設され従動側カップリング83aと噛み合う駆動側カップリング83bとを有している。カップリング83は、従動側カップリング83aと駆動側カップリング83bとが着脱自在であることによって分離可能となっている。従動側カップリング83aと駆動側カップリング83bとは、噛み合った状態ではガタなく嵌合し、また感光体軸21と出力軸84が同軸上に位置するため、カップリング83において感光体20の回転精度の低下は無視できる程度となっている。
【0047】
減速装置82は、出力軸84、第一駆動伝達用シャフト86aのほかに、従動摩擦車たるホイール85、第二駆動摩擦車たる第二駆動伝達用シャフト86b、押圧手段たる押圧機構90(図4参照)、エンコーダディスク91、エンコーダセンサ92などを有している。これらは、駆動側板98aと駆動ブラケット98bとかなるハウジング98に収納されている。ハウジング98の駆動側板98aは、出力軸84が貫通する貫通孔を有し、この貫通孔を、本体99の側板99aに設けられた孔に合わせるようにして、本体99の側板99bに固定されている。ハウジング98の駆動ブラケット98bは、箱型形状であり、駆動側板98aに固定されている。駆動ブラケット98bの駆動側側面981には、モータ軸81aが貫通する貫通孔と、軸受90aを介して出力軸84を回転自在に支持するための孔が設けられている。モータ81は、モータ軸81aを上記貫通孔に貫通させて駆動ブラケット98bの駆動側側面981に固定されている。出力軸84は、駆動ブラケット98bに設けられた軸受90aと、駆動側板98aの貫通孔と本体の側板99aとの貫通孔に設けられた軸受90bとに回転自在に支持されている。駆動側板98aの貫通孔と本体の側板99aの貫通孔とに軸受90bを嵌合させることで、出力軸84と感光体軸21との同軸度、および像担持体駆動装置80の装置本体に対する位置精度を確保している。
【0048】
従動摩擦車たるホイール85は、金属製で焼入れ焼き戻しの熱処理が施されたディスク状の部材で、出力軸84に圧入で固定されている。出力軸84に対するホイール85の固定態様は他の態様であってもよい。ホイール85は出力軸84への固定後に切削加工することで、必要な精度を出している。ホイール85の素材となる金属材料としては、転がり軸受に用いられるSUJ2などの材料が、硬度、耐磨耗性の点で好ましい。
【0049】
ホイール85の円周面85aには、第一駆動摩擦車たる第一駆動伝達シャフト86aと、第二駆動摩擦車たる第二駆動伝達シャフト86bとが圧接している。第一駆動伝達シャフト86a、第二駆動伝達シャフト86bは、金属製で焼入れ焼き戻しの熱処理が施されたシャフト状の部材であり、一般的に針状コロ軸受に使われる針状コロを用いると、熱処理、寸法精度ともに安定であり好ましい。なお、第一駆動伝達シャフト86aを、モータ軸81a自体によって構成する場合には、モータ軸81aの先端を熱処理して必要寸法に加工することで、第一駆動伝達シャフト86aを形成する。
【0050】
第一駆動伝達シャフト86aとモータ軸81aとを連結する不図示のフレキシブルジョイントの外周面、第二駆動伝達シャフト86bの外周面には、プーリ88a,88bが固定されている。そして、図4に示すように、これらプーリ88a,88bと、テンションローラ88cとにベルト89が張架されている。このベルト89は、心線を備えた平ベルト、タイミングベルト、あるいはスチールベルトなどで構成されている。また、第一駆動伝達シャフト側に固定されたプーリ88aにはベルト89が寄って外れないようにガイドするフランジ88dが設けられている。第二駆動伝達シャフト86bに固定されたプーリ88bに上記フランジを設けてもよい。このような構成によって、第一駆動伝達シャフト86aは、モータ軸81aと一体で回転し、第二駆動伝達シャフト86bは、プーリ88aからベルト89を介してプーリ88bに伝達されて回転することになる。
【0051】
押圧手段たる押圧機構90は、図4に示すように、駆動ブラケット98bに設けられた第一支持軸101aに回転自在に支持される第一レバー部材たる第一加圧レバー95aと、駆動ブラケット98bに設けられた第二支持軸101bに回転自在に支持される第二レバー部材たる第二加圧レバー95bとを有している。第一加圧レバー95a、第二加圧レバー95bは、コの字型に折り曲げられた板金で構成され、第一加圧レバー95a、第二加圧レバー95bは、ホイール85を挟んで対向配置している。
【0052】
第一加圧レバー95aの駆動側板98aと対向する面と、プーリ88aと対向する面との下端には、第一支持軸101aが貫通する貫通孔が設けられており、これよりも上方に、軸受87aが嵌合する嵌合孔が設けられている。第一加圧レバー95aの駆動側板98aと対向する面と、プーリと対向する面とを連結する連結面(ホイール対向面)の上端には、段付き軸96が貫通する貫通孔が設けられており、この貫通孔に段付き軸96が挿入され、このホイール対向面に段付き軸の頭部96aが当接している。
【0053】
第二加圧レバー95bは、第一加圧レバー95aと同様な構成を有しており、駆動側板98aと対向する面と、プーリ88bと対向する面との下端に、第二支持軸101bが貫通する貫通孔と、軸受87bが嵌合する嵌合孔とが設けられている。そして、第二加圧レバー95bの駆動側板98aと対向する面と、プーリ88bと対向する面とを連結する連結面(ホイール対向面)の上端には、段付き軸96が貫通する貫通孔が設けられており、この貫通孔に段付き軸96が挿入されている。段付き軸96の図中右端には、ネジが切ってあり、このネジ部にナット96bが取り付けられている。また、段付き軸96の第二加圧レバー95bのホイール対向面から突出した部分には、圧縮スプリング97がセットされ、圧縮スプリング97の一端は、第二加圧レバー95bのホイール対向面に当接し、他端はナット96bに当接している。
【0054】
各駆動伝達シャフト86a、86bは、図3に示すように、軸方向においてホイール85の両側で、いわゆる両持ちの態様で、軸受87a,87bに回転自在に支持されている。また、各駆動伝達シャフト86a、86bは、軸受87a,87bによって嵌合した態様で加圧レバー95a、95bに支持されることによって、ホイール85の回転方向への位置ずれを規制している。すなわち、本実施形態においては、第一加圧レバー95aに設けられた軸受87aが、第一駆動伝達シャフト86aのホイール回転方向のずれを規制する第一規制部材として機能し、第二加圧レバー95bに設けられた軸受87bが、第二駆動伝達シャフト86bのホイール回転方向のずれを規制する第二規制部材として機能する。軸受87a、87bには通常の玉軸受、ニードル軸受等を用いることが可能である。
【0055】
ナット96bを締めることにより、ナット96bと第二加圧レバー95bのホイール対向面との間隔縮まり、圧縮スプリング97によって、第二加圧レバー95bの上端が、ホイール側へ押される。これにより、第二加圧レバー95bに回転自在に支持されている第二駆動伝達シャフト86bが、ホイール85へ押圧される。一方、圧縮スプリング97の第二加圧レバー95bを押圧する押圧力の反作用によって、ナット96bが図4の右側へ押圧され、段付き軸96が、図4の右側へ押圧される。その結果、段付き軸96の頭部96aが、第一加圧レバー95aの上端をホイール側へ押圧し、第一加圧レバー95aに回転自在に支持されている第一駆動伝達シャフト86aが、ホイール85へ押圧される。
【0056】
このように、本実施形態の押圧機構90は、第一加圧レバー95aの押圧力と第二加圧レバー95bの押圧力とを、作用・反作用の関係とすることで、第一加圧レバー95aへの押圧力と第二加圧レバー95bへの押圧力がハウジング98の駆動ブラケット98bなどに及ぶのを抑制することができる。これにより、駆動ブラケット98bなどのゆがみを抑制することができる。また、押圧機構90は、ハウジング98の駆動ブラケット98bの支持軸101a,101bに支持された構成とすることで、第一駆動伝達シャフト86aの押圧力と第二駆動伝達シャフト86bの押圧力が減速装置82の内力となり、これらの押圧力が、装置本体に及ぶことがない。これにより、装置本体の側板99aなどのゆがみを抑制することができる。また、面倒な調整を行うことなく、第一駆動伝達シャフト86のホイールへの押圧力と、第二駆動伝達シャフトのホイールの押圧力とを同じにすることができ、出力軸84にラジアル方向への荷重が加わるのを抑制することができる。
【0057】
また、図4に示すように、第一加圧レバー95aの回転中心O4と、第一駆動伝達シャフト86aの回転中心O2とを結ぶ線分Cと、第一駆動伝達シャフト86aの回転中心O2と、ホイール85の回転中心O1とを結ぶ線分Aとがなす角度が90°となるように構成されており、第二加圧レバー95bの回転中心O5と、第二駆動伝達シャフト86bの回転中心O3とを結ぶ線分Dと、第二駆動伝達シャフト86bの回転中心O3と、ホイール85の回転中心O1とを結ぶ線分Bと、がなす角度も90°となるよう構成されている。これにより、第一駆動伝達シャフト86aのホイール85を押圧する押圧方向がホイール85の回転中心に向かう方向となり、第二駆動伝達シャフト86bのホイール85を押圧する押圧方向がホイール85の回転中心に向かう方向となる。また、上記線分Aと、上記線分Bと、がなす角度が、180°となるよう、第一駆動伝達シャフト86a、第二駆動伝達シャフト86bが配設されている。これにより、第一駆動伝達シャフト86aの押圧方向と第二駆動伝達シャフト86bの押圧方向とが互いに逆方向となる。その結果、出力軸84にかかる駆動伝達シャフト86a,86bの押圧力が相殺され、出力軸84にラジアル方向の荷重が加わるのを抑制することができる。これにより、出力軸84が撓むのを抑制することができ、感光体20に回転ムラが生じるのを抑制することができる。また、出力軸84を支持する軸受90a,90bに応力が加わるのを抑制することができ、軸受90a,90bの寿命を延ばすことができる。
【0058】
この構成では、各駆動伝達シャフト86a,86bは、上述したように、軸方向においてホイール85の両側で、いわゆる両持ちの態様で、軸受87a,87bに回転自在に支持され、ホイール85の円周面に押圧されるので、シャフト86a、86bがホイール85へ軸方向均一に押圧され、その軸方向の全体にわたって摩擦による駆動伝達が行われる。これにより駆動伝達の効率を向上させることができる。
【0059】
また、減速装置82には、出力軸84の回転速度(回転数)を検知する回転速度検出手段を備えている。回転速度検出手段は、出力軸84の駆動側板98aとホイール85との間に固定されたエンコーダディスク91と、エンコーダディスク91の周縁を受け入れるようにハウジング98の駆動側板に固定支持されたエンコーダセンサ92とを有している。
【0060】
モータ制御回路41は、感光体20の回転数を一定に保つため、エンコーダセンサ92によって検知された出力軸84の回転数に基づき、この回転数を一定に保つようにモータ軸81aの回転数をフィードバック制御する回転速度制御手段として機能するものであり、制御手段40の一機能として実現されている。
【0061】
このようなフィードバック制御は、感光体20の駆動が、駆動伝達シャフト86a,86bとホイール85との摩擦によって行われるために行う。すなわち、摩擦伝達では、モータ81の回転数を一定に保っても、感光体20の回転数は、ホイール85の径の加工精度や磨耗、さらには微小な滑り等の影響でモータ81の回転数に一致するとは限らず、ズレが生じ得るために行う。
【0062】
かかるフィードバック制御は、図5に示すブロック線図の構成にしたがって行われる。
はじめに感光体20上に適正な画像を形成するための、感光体20の回転速度の目標値がモータ制御回路41に設定される。次に、これに基づいて、モータ制御回路41のコントローラ42により駆動信号が発生し、この信号によってモータ81のドライバ43を駆動し、ドライバ43からの通電によりモータ81が駆動される。モータ81の回転数は駆動伝達シャフト86a,86bとホイール85との回転半径の比、いわゆる減速比によって減速されて出力軸84に伝達される。出力軸84の回転速度は、出力軸84と同軸に設けられたエンコーダディスク91のスリットを検出することでエンコーダセンサ92(図5においては「エンコーダ」と図示)により発生するパルス周期によって検出される。このパルス周期はモータ制御回路41に入力され、このパルス周期が一定となるようにコントローラ42により駆動信号がドライバ43に向けて発生される。
【0063】
このように、エンコーダセンサ92のパルス出力をモータ制御回路41に入力し、感光体20の回転数が目標の一定値になるように、モータ81の回転数を制御することで、駆動伝達シャフト86a,86bの周面、ホイール85の周面85aの径、形状が、その加工精度、磨耗等によってばらついても、感光体20の回転速度が正確に一定に保たれる。
【0064】
減速装置82はまた、図4に示すように、ハウジング98内部の下方に位置しホイール85の周縁を受け入れる凹部93aを有するオイル貯め部材93と、凹部93aに貯容され凹部93aに進入したホイール85の、円周面85aを含む周縁が浸される潤滑剤としてのオイル94を有している。
【0065】
オイル貯め部材93は、各駆動伝達シャフト86とホイール85との間に潤滑剤たるオイル94を供給する潤滑剤供給手段として機能する。第一、第二駆動伝達シャフト86a,86b、ホイール85は、高剛性、高耐久性、回転伝達の滑らかさを得るために、上述のように、焼入れ等の熱処理を施した金属材料等によって形成されている。そのため、これらの部材間には潤滑剤が必要であることから、オイル貯め部材93にオイル94を蓄え、ホイール85をこれに常時浸すとともに、ホイール85の回転により、ホイール85を介してオイル94をホイール85と各駆動伝達シャフト86a,86bとの接点に供給している。
【0066】
ここで、伝達トルクと圧接力の関係について述べる。ホイール85として直径が60mmのものを用いて、1N・m(約10Kg・cm)のトルク伝達を行なう場合、駆動伝達シャフトがひとつの減速装置の場合は、駆動伝達シャフトとホイール85との圧接部では、1/0.03=33.3Nの摩擦力が必要となる。摩擦力は加圧力と摩擦係数μの積であるから、オイル94としてトラクションオイルを用いた場合、摩擦係数μは、約0.1であるので、駆動伝達シャフトの加圧力は33.3/0.1=333N(約33.3Kg)以上で伝達が出来ることになる。
【0067】
一方、本実施形態の減速装置82においては、駆動伝達シャフトを2つ備え、2箇所でホイールにトルクを伝達しているので、1N・mのトルク伝達を行なう場合、ひとつあたり0.5N・mのトルク伝達を行えばよい。よって、各駆動伝達シャフト86a,86bの加圧力は、166.5N以上でよく、駆動伝達シャフトの加圧力を抑えることができる。これにより、駆動伝達シャフト86a,86bやホイール85の磨耗を抑制することができる。
【0068】
このような構成の減速装置82における減速比について述べる。各駆動伝達シャフト86の軸径は、少ないトルクであれば直径1mm程度でホイール85を駆動するのに十分である。各駆動伝達シャフト86a,86bの軸径が直径1mmであるとき、減速比を1/20とすると、ホイール85の直径は20mmとなり、減速装置82が非常に小型となる。かりに、駆動伝達シャフト86a,86bの軸径が直径4mmであるとしても、減速比が1/20のときのホイール85の直径は80mmに収まり、感光体20の相互間隔が100mm程度の場合は、それぞれの感光体20に対する減速装置82の配置スペースが十分に確保される。なお、感光体20の相互間隔については、感光体20の通常の直径が30mm〜60mmであり、それぞれの感光体20に上述のような現像手段やクリーニング手段等を設けることを考慮すると、かかる相互間隔は70mm〜100mmであることが一般的である。よって、各駆動伝達シャフト86a,86bの軸径を直径4mmとしても各感光体20に対する減速装置82の配置スペースが十分に確保されることが分かる。
【0069】
以上のような構成の像担持体駆動装置80の動作を簡略に説明する。
駆動源であるモータ81が駆動されると、モータ軸81aが回転し、第一駆動伝達シャフト86aが回転する。また、プーリ88a、ベルト89、プーリ88bを介して第二駆動伝達シャフト86bが回転する。第一駆動伝達シャフト86aは、第一加圧レバー95aによってホイール85に対しホイール85の円周方向、回転方向へのずれを規制された状態で圧接され、ホイール85に回転駆動力を伝達する。同様に、第二駆動伝達シャフト86bは、第二加圧レバー95bによってホイール85に対しホイール85の円周方向、回転方向へのずれを規制された状態で圧接され、ホイール85に回転駆動力を伝達する。第一、第二駆動伝達シャフト86a,86bにより伝達された回転駆動力によりホイール85は回転し、軸受90a、90bにて回転自在に支持されている出力軸84が回転する。出力軸84が回転することにより、カップリング83を介して感光体軸21が回転し、感光体20が回転する。また、ホイール85はオイル貯め部材93に貯められたオイル94により駆動伝達面である円周面85aが潤滑されている。出力軸84上に設けたエンコーダディスク91の回転をエンコーダセンサ92にて読取ることにより出力軸84の回転変動を検出し、モータ制御回路41はエンコーダセンサ92で検出した出力軸84の回転変動を打ち消すようにモータ81を駆動するフィードバック制御を行なう。
【0070】
減速装置82では、歯車を用いていないため歯車に起因するバックラッシュが防止され、また押圧機構90によって各駆動伝達シャフト86a,86bとホイール85との間の摩擦が確保されるために各駆動伝達シャフト86a,86b自身とホイール85自身との位置調整によりこれらを互いに押圧する必要がなくこれらの回転変動が抑制されることで、回転ムラのない駆動伝達が行われる。
【0071】
図6、図7により、感光体20の回転ムラの発生状況を、歯車を用いた減速装置を使用した場合と本実施形態の減速装置82を使用した場合とで比較する。
図6は、歯車を用いた減速装置を使用した場合であって、一段減速の場合の回転ムラの発生状況を示しており、同図(a)は回転数の変動を時間軸で示す図、同図(b)は回転ムラを周波数分析した図となっている。図7は、減速装置82を使用した場合の回転ムラの発生状況を示しており、同図(a)は回転数の変動を時間軸で示す図、同図(b)は回転ムラを周波数分析した図となっている。
【0072】
歯車減速の場合は、図6(a)から、歯ごとの振動が発生し、また、同図(b)から、周波数分析ではC:感光体軸一回転周期、D:モータ軸一回転周期、E:歯車の一歯周期の回転ムラ及びその高次周波数での変動が発生することがわかる。
これに対し、減速装置82を使用すると、図7(a)から、図6(b)においてEとして現れていた歯車の一歯周期の回転ムラすなわち歯のピッチの回転変動が当然のことながら無くなり、また同図(b)から、C:感光体軸一回転周期、D:モータ軸一回転周期の回転ムラも、低減されていることが分かる。これは、各駆動伝達シャフト86a,86b、ホイール85の真円度の向上やモータ81のロータによって発生するフライホイール効果等によって、もたらされたと考えられる。このように、減速装置82を使用すると、安定した駆動が得られる。
【0073】
モータ81のロータによるフライホイール効果が発生する理由について説明する。
まず通常のフラーホイールの効果について説明すると、フライホイールは一般に感光体のような被駆動部と一体回転するように構成されており、被駆動部の回転速度が変動しようとするときにはフライホイールも一緒にその回転速度が変動しようとすることとなるが、フラーホイールの慣性モーメントはかかる変動に対するブレーキとして作用するように大きく設定されているため、被駆動部の回転速度の変動も抑制されることとなる。これが通常のフラーホイール効果である。
【0074】
次に、通常の歯車減速器の場合は歯車にはバックラッシュが必要であり、モータの回転は通常は正確に感光体等の被駆動部に伝達されるが、被駆動部に急に負荷が掛かったり、あるいは被駆動部が外力によって先送りされるような状態が発生したりしたときにはバックラッシュによってモータと被駆動部の回転が離れてしまい、被駆動部自体がフリーに動く状態が発生するのが一般的である。従って歯車駆動ではモータのロータが持つ慣性モーメントがフライホイールとして働くことは無い。
【0075】
これに対し、摩擦伝達方式の減速装置82では、歯車を用いておらず、駆動伝達部が摩擦により常時接触しているためバックラッシュは存在しない。よって被駆動部に外力が加わってその回転角が変動しようとする場合は減速比の逆数の増速比でモータ81のロータを回転させないと被駆動部の回転変動が起こらない。そこで、ロータの回転モーメントの大きさを見てみると、慣性モーメントは通常のフラーホイールと比較して小さな値ではあるが、ロータが持つ慣性モーメントはモータの増速比の2乗倍した値となるため、モータの増速比が10倍では慣性モーメントは100倍に、増速比20倍では慣性モーメントに400倍に相当するため、ロータでも、通常の大型フラーホイールと同等の効果が得られることとなる。なお、モータの回転が正確に制御され、回転ムラが少ない状態で維持されることが条件となる。
【0076】
次に、減速装置82の変形例について説明する。
【0077】
[変形例1]
図8は、変形例1の減速装置821の正面図である。
この変形例1の減速装置821は、第一、第二加圧レバー95a,95bを押圧する機構が、上述の実施形態と異なっており、図に示すように圧縮スプリング971の一端が、第一加圧レバー95aの上端に取り付けられており、他端が、第二加圧レバー95bの上端に取り付けられている。
【0078】
この変形例1の減速装置821においても、第二加圧レバー95bに作用する圧縮スプリング971からの押圧力の反作用が、第一加圧レバー95aに作用する。よって、この変形例1の減速装置821においても、第一駆動伝達シャフト86aの押圧力と第二駆動伝達シャフト86bの押圧力がハウジング98の駆動ブラケット98bなどに及ぶのを抑制することができる。これにより、駆動ブラケット98bなどのゆがみを抑制することができる。また、面倒な調整を行うことなく、第一駆動伝達シャフト86aのホイール85への押圧力と、第二駆動伝達シャフト86bのホイール85への押圧力を同じにすることができ、出力軸84にラジアル方向への荷重が加わるのを抑制することができる。
【0079】
[変形例2]
図9は、変形例2の減速装置822の平面図である。
図に示すようにこの変形例2の減速装置822は、各駆動伝達シャフト86a、86bを実施形態よりも感光体側へ長くしている。第一駆動伝達シャフト86aの先端側、第二駆動伝達シャフト86bの先端側にそれぞれ第二プーリ881a,881bを固定し、各駆動伝達シャフト86a,86bは加圧レバーを挟んで両側にプーリが固定された構成となっている。そして、第一駆動伝達シャフト86aの先端側に固定された第二プーリ881aと、第二駆動伝達シャフト86bの先端側に固定された第二プーリ881bと、不図示の第二テンションローラとに第二ベルト891が張架されている。駆動伝達シャフトのホイール85との圧接部からプーリ88までの距離と、上記圧接部から第二プーリ881までの距離が同じに設定されている。
【0080】
ベルト89,891が回転駆動すると、駆動伝達シャフト86a、86bの圧接部の両側にベルト駆動方向の力が働く。また、ベルト89、891の張力も駆動伝達シャフト86a,86bの圧接部の両側に働く。このような、ベルト駆動時に働く力やベルト89,891の張力が、圧接部を中点として駆動伝達シャフト86a,86bの両側に均等に働くため圧接部の片当たりを抑制することができ、駆動伝達の効率が低下するのを抑制することができる。
【0081】
[変形例3]
図10は、変形例3の減速装置823の平面図であり、図11は、変形例3の減速装置823の正面図である。
この変形例3は、ベルト89の張力によって、第一,第二駆動伝達シャフト86a,86bをホイール85へ押圧するものであり、図11に示すように、押圧手段としてのテンション調整機構900が設けられている。
図10に示すように、この変形例3は、加圧レバーがなく、第二駆動伝達シャフト86bは、軸受102を介して駆動ブラケット98bの駆動側側面981に支持されている。
図11に示すように、テンション調整機構900は、一端が駆動ブラケット98bに設けられた支持軸901に回転自在に支持され、テンションローラ88cを不図示の軸受を介して回転自在に支持するテンションレバー902を備えている。テンションレバー902の他端には、引っ張りスプリング903の一端が固定され、引っ張りスプリング903の他端は、駆動ブラケット98bの上面に固定されている。
【0082】
引っ張りスプリング903によって、テンションレバー902の図中右端が上方へ引っ張られることにより、ベルト89に張力が付与され、その張力で、第一駆動伝達シャフト86aおよび第二駆動伝達シャフト86bが、ホイール85へ押圧される。引っ張りスプリング903を交換することによって、第一駆動伝達シャフト86aおよび第二駆動伝達シャフト86bのホイール85への押圧力を調整することができる。この変形例3においては、加圧レバーなどが不要になるという利点があるが、加圧レバーによる押圧に比べて、高い押圧力を駆動伝達シャフト86a、86bに付与できないという欠点がある。従って、感光体の負荷トルクが小さく、ホイール85への伝達トルクが小さくて済む場合に有効である。
【0083】
また、図12に示すように、変形例2同様、駆動伝達シャフト86a,86bの圧接部の両側にベルト89,891の張力が働くように構成することで、圧接部を中点として駆動伝達シャフト86a,86bの両側に均等にベルト89,891の張力を働かせることができ、圧接部の片当たりを抑制することができるため、好ましい。
【0084】
[変形例4]
図13は、変形例4の減速装置824の平面図である。この変形例4は、第二駆動伝達シャフト86bに伝達されたモータ81の駆動力をホイール85と、帯電ローラ30とに伝達するようにしたものである。図に示すように、駆動側板98aと装置本体99の側板99aとに第二駆動伝達シャフト86bが貫通する貫通孔を設け、第二駆動伝達シャフト86bを駆動側板98aと装置本体の側板99aとの貫通孔を貫通するように延設する。駆動ブラケット98bの駆動側側面981に設けられた軸受102と、駆動側板98aと装置本体の側板99aとに設けられた貫通孔に嵌合された軸受33とに回転自在に第二駆動伝達シャフト86bを支持する。第二駆動伝達シャフト86bと帯電ローラ30の軸31とがカップリング32により連結されている。
【0085】
帯電ローラ30の表面線速と、感光体20の表面線速が同じとなるように、感光体径とホイール径、帯電ローラ径と第二駆動伝達シャフト径とがそれぞれ同じ径で構成されている。
【0086】
これにより、帯電ローラ30を駆動する駆動装置が不要になり、装置を安価にすることができる。なお、この変形例では、帯電ローラ30を、回転させたが、現像ローラなどを回転させてもよい。
【0087】
以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。例えば、上記実施形態では、駆動伝達シャフトは、2つであるが、3個以上であってもよい。また、3個以上であっても、駆動伝達シャフトをホイールの周面に等間隔で配置し、各駆動伝達シャフトの押圧の向きを、ホイールの回転中心にし、かつ、各駆動伝達シャフトのホイールへの押圧力を同じにすれば、出力軸にラジアル方向の荷重が加わることはない。
【0088】
また、本発明は、中間転写体上に順次、各色のトナー像を重ね合わせて転写し、重ね合わされたトナー像を一括して記録媒体に転写するいわゆる中間転写方式の画像形成装置にも適用可能である。本発明は、1つの感光体ドラム上に順次各色のトナー像を形成して各色トナー像を順次重ね合わせてカラー画像を得るいわゆる1ドラム方式の画像形成装置にも適用可能である。本発明は、モノクロのみの画像形成が可能な画像形成装置にも適用可能である。
【0089】
以上、本実施形態の駆動伝達装置たる減速装置82によれば、従動摩擦車たるホイール85と、ホイール85に当接し、駆動源たるモータ81の駆動力をホイール85に伝達する駆動摩擦車たる駆動伝達シャフト86a,86bと、これら駆動伝達シャフトをホイール85側へ押圧する押圧手段たる押圧機構90とを備えている。そして、ホイール85に作用する各駆動伝達シャフト86a,86bからの押圧力が釣り合うよう、各駆動伝達シャフト86a,86bを配置した。具体的には、駆動伝達シャフトをホイールの周面に等間隔で配置(第一駆動伝達シャフト86aの回転中心O2と、ホイール85の回転中心O1とを結ぶ線分Aと第二駆動伝達シャフト86bの回転中心O3と、ホイール85の回転中心O1とを結ぶ線分Bとのなす角度が180°となるよう配置)し、各駆動伝達シャフトの押圧の向きを、ホイールの回転中心にし、かつ、各駆動伝達シャフトのホイールへの押圧力を同じにした。
このように、ホイール85に作用する各駆動伝達シャフト86a,86bからの押圧力を釣り合わせることで、出力軸84にラジアル方向の荷重が加わるのを抑制することができ、出力軸84が撓んだり、出力軸84を回転自在に支持する軸受90a,90bに応力が加わったりするのを抑制することができる。その結果、感光体20を安定して回転させることができ、かつ、出力軸84を支持する軸受90a,90bの寿命を延ばすことができる。
【0090】
また、第一駆動伝達シャフト86aを駆動モータ81の駆動軸たるモータ軸81aと一体に構成し、各駆動伝達シャフトにプーリ88a,88bを設け、プーリ88a,88bにベルト89を張架した。これにより、プーリ88a、ベルト89、プーリ88bを介して第二駆動伝達シャフトに駆動モータの駆動力を伝達することができる。
【0091】
また、図9に示した変形例2の減速装置822においては、上記プーリを各駆動伝達シャフトにそれぞれ上記ホイールを挟んで2個設けている。これにより、各駆動伝達シャフトは、上記ホイールを挟んで両側からベルトの張力、ベルト駆動時の駆動力を均等に受けて、ホイール側へ押圧される。その結果、各駆動伝達シャフトのホイールへの片当たりを抑制することができ、駆動伝達の効率が低下するのを抑制することができる。
【0092】
また、図10〜図12に示した変形例3の減速装置823においては、上記押圧手段を、上記ベルト89のテンションを調整するテンション調整機構900としている。このように、ベルトのテンションにより、各駆動伝達シャフトを押圧するので、テンション調整機構900とは別に各駆動伝達シャフトを押圧する押圧機構を設ける必要がなくなり、部品点数を削減することができ、装置の簡略化、装置のコストダウンなどを図ることができる。
【0093】
また、上記押圧手段たる押圧機構90は、第一駆動伝達シャフト86aを保持し、一端が回転自在に支持され、他端がホイール側へ押圧される第一レバー部材たる第一加圧レバー95aと、上記第二駆動伝達シャフト86bを保持し、一端が回転自在に支持され、他端が従ホイール側へ押圧される第二レバー部材たる第二加圧レバー95bとを有している。このように、加圧レバーで駆動伝達シャフトをホイール側へ押圧することで、ベルトのテンションで駆動伝達シャフトをホイール側へ押圧するものに比べて、大きな押圧力でホイール85を押圧することができる。これにより、ホイール85に伝達する伝達トルクを大きくすることができ、感光体20の負荷トルクが大きい装置に対しても、安定的な駆動伝達を行なうことができる。
【0094】
また、図4に示すように、加圧レバーの回動中心と、第一駆動伝達シャフトの回転中心とを結んだ線分と上記線分Aとのなす角度が、90°となるように、駆動伝達シャフトを当接させることで、駆動伝達シャフトのホイールへの押圧方向を回転中心にすることができる。これにより、駆動伝達シャフトをホイールの周面に等間隔で配置して、各駆動伝達シャフトの押圧力を同じにしたとき、ホイールに作用する押圧力を釣り合わせることができる。
【0095】
また、上記第一加圧レバー95aへの押圧力と上記第二加圧レバー95bへの押圧力との関係が作用・反作用の関係となるよう、上記押圧機構90を構成することによって、第一加圧レバー95aへの押圧力と第二加圧レバー95bへの押圧力がハウジング98の駆動ブラケット98bなどに及ぶのを抑制することができる。これにより、駆動ブラケット98bなどのゆがみを抑制することができる。
【0096】
また、第一駆動伝達シャフト86aの上記ホイールの回転方向のずれを規制する第一規制部材たる軸受87aと、上記第二駆動伝達シャフト86bのホイールの回転方向のずれを規制する第二規制部材たる軸受87bと、を備えている。これにより、摩擦による駆動伝達を行う部材の回転軸方向のずれを抑え、回転速度の変動をより確実に抑制しつつ駆動伝達を行うことができる。
【0097】
また、各駆動伝達シャフト86a、86b及びホイール85が金属製であり、各駆動伝達シャフト86a,86bとホイール85の円周面との間に潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段たるオイル貯め部材93を備えている。これにより、第一、第二駆動伝達シャフト86a、86b及びホイール85の磨耗を抑制することができる。
【0098】
また、第二駆動伝達シャフトに伝達された上記駆動力を、上記感光体とは別の回転体である帯電ローラにも伝達することで、帯電ローラを回転駆動させる駆動装置が不要になり、装置のコストダウンを図ることができる。
【0099】
また、ホイール85、上記第一駆動伝達シャフト、上記第二駆動伝達シャフト、上記押圧機構を筐体たるハウジング98に収納してユニット化することで、押圧機構の押圧力を内力にすることができ、装置本体の側板などがゆがむのを抑制することができる。また、ユニット化することによって、減速装置82の交換を容易に行うことができる。
【符号の説明】
【0100】
20:感光体
21:感光体軸
30:帯電ローラ
32,83:カップリング
41:モータ制御回路
80:像担持体駆動装置
81,150:モータ
82:減速装置
84,153:出力軸
85:ホイール
88a,88b:プーリ
88c:テンションローラ
89:ベルト
90:押圧機構
93:オイル貯め部材
95a:第一加圧レバー
95b:第二加圧レバー
96:段付き軸
97:圧縮スプリング
98:ハウジング
98a:駆動側板
98b:駆動ブラケット
881a,881b:第二プーリ
891:第二ベルト
900:テンション調整機構
902:テンションレバー
903:引っ張りスプリング
971:圧縮スプリング
【先行技術文献】
【特許文献】
【0101】
【特許文献1】特開2002−182449号公報
【特許請求の範囲】
【請求項1】
従動摩擦車と、
上記従動摩擦車に当接し、駆動源の駆動力を上記従動摩擦車に伝達する複数の駆動摩擦車と、
上記複数の駆動摩擦車を上記従動摩擦車側へ押圧する押圧手段とを備え、駆動源の駆動力を上記従動摩擦車を介して回転体へ伝達する駆動伝達装置において、
上記従動摩擦車に作用する各駆動摩擦車からの押圧力が釣り合うよう、各駆動摩擦車を配置したことを特徴とする駆動伝達装置。
【請求項2】
請求項1の駆動伝達装置において、
上記複数の駆動摩擦車を上記従動摩擦摩擦車の周面に等間隔で配置し、
各駆動摩擦車の押圧の向きが、従動摩擦車の回転中心を向いており、かつ、各駆動摩擦車の従動摩擦車への押圧力が、同じであることを特徴とする駆動伝達装置。
【請求項3】
請求項1または2の駆動伝達装置において、
上記複数の駆動摩擦車のうちひとつを上記駆動源の駆動軸と一体に構成し、各駆動摩擦車にプーリを設け、該プーリにベルトを張架したことを特徴とする駆動伝達装置。
【請求項4】
請求項3の駆動伝達装置において、
上記プーリは、上記各駆動摩擦車にそれぞれ上記従動摩擦車を挟んで2個設けられていることを特徴とする駆動伝達装置。
【請求項5】
請求項3または4の駆動伝達装置において、
上記押圧手段は、上記ベルトのテンションを調整するテンション調整機構であることを特徴とする駆動伝達装置。
【請求項6】
請求項1乃至4いずれかの駆動伝達装置において、
上記押圧手段は、上記駆動摩擦車を保持し、一端が回転自在に支持され、他端が従動摩擦車側へ押圧されるレバー部材を複数備えたことを特徴とする駆動伝達装置。
【請求項7】
請求項6の駆動伝達装置において、
当該駆動伝達装置を軸方向から見たとき、
上記レバー部材の回動中心と、駆動摩擦車の回転中心とを結んだ線分と、上記駆動摩擦車の回転中心と上記従動摩擦車の回転中心とを結んだ線分とのなす角度が、90°となるように、上記各駆動駆動摩擦車を上記従動摩擦車に当接させたことを特徴とする駆動伝達装置。
【請求項8】
請求項6または7の駆動伝達装置において、
上記駆動摩擦車は、2個であり、
上記一方の駆動摩擦車を保持するレバー部材への押圧力と上記他方の駆動摩擦車を保持するレバー部材への押圧力との関係が作用・反作用の関係となるよう、上記押圧手段を構成したことを特徴とする駆動伝達装置。
【請求項9】
請求項1乃至8いずれかの駆動伝達装置において、
上記駆動摩擦車における上記従動摩擦車の回転方向のずれを規制する規制部材を設けたことを特徴とする駆動伝達装置。
【請求項10】
請求項1乃至9いずれの駆動伝達装置において、
上記複数の駆動摩擦車、上記従動摩擦車が、金属で構成されており、
各駆動摩擦車と上記従動摩擦車と間に潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段を設けたことを特徴とする駆動伝達装置。
【請求項11】
請求項1乃至10いずれかの駆動伝達装置において、
複数の駆動摩擦車うち、少なくともひとの駆動摩擦車に伝達された上記駆動力を、従動摩擦車以外の回転体にも伝達することを特徴とする駆動伝達装置。
【請求項12】
請求項1乃至11いずれかの駆動伝達装置において、
上記駆動源からの駆動を減速して伝達することを特徴とする駆動伝達装置。
【請求項13】
回転体を備えた画像形成装置において、
上記回転体に駆動力を伝達する駆動伝達手段として、請求項1乃至12いずれかの駆動伝達装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項14】
請求項13の画像形成装置において、
前記回転体が像担持体であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項15】
請求項14の画像形成装置において、
上記像担持体表面を帯電する帯電ローラを備え、
複数の駆動摩擦車のうち、いずれかのひとつ駆動摩擦車に伝達された上記駆動力を、帯電ローラにも伝達することを特徴とする画像形成装置。
【請求項16】
請求項13乃至15いずれかの画像形成装置において、
上記従動摩擦車、上記複数の駆動摩擦車、上記押圧手段を筐体に収納してユニット化したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項1】
従動摩擦車と、
上記従動摩擦車に当接し、駆動源の駆動力を上記従動摩擦車に伝達する複数の駆動摩擦車と、
上記複数の駆動摩擦車を上記従動摩擦車側へ押圧する押圧手段とを備え、駆動源の駆動力を上記従動摩擦車を介して回転体へ伝達する駆動伝達装置において、
上記従動摩擦車に作用する各駆動摩擦車からの押圧力が釣り合うよう、各駆動摩擦車を配置したことを特徴とする駆動伝達装置。
【請求項2】
請求項1の駆動伝達装置において、
上記複数の駆動摩擦車を上記従動摩擦摩擦車の周面に等間隔で配置し、
各駆動摩擦車の押圧の向きが、従動摩擦車の回転中心を向いており、かつ、各駆動摩擦車の従動摩擦車への押圧力が、同じであることを特徴とする駆動伝達装置。
【請求項3】
請求項1または2の駆動伝達装置において、
上記複数の駆動摩擦車のうちひとつを上記駆動源の駆動軸と一体に構成し、各駆動摩擦車にプーリを設け、該プーリにベルトを張架したことを特徴とする駆動伝達装置。
【請求項4】
請求項3の駆動伝達装置において、
上記プーリは、上記各駆動摩擦車にそれぞれ上記従動摩擦車を挟んで2個設けられていることを特徴とする駆動伝達装置。
【請求項5】
請求項3または4の駆動伝達装置において、
上記押圧手段は、上記ベルトのテンションを調整するテンション調整機構であることを特徴とする駆動伝達装置。
【請求項6】
請求項1乃至4いずれかの駆動伝達装置において、
上記押圧手段は、上記駆動摩擦車を保持し、一端が回転自在に支持され、他端が従動摩擦車側へ押圧されるレバー部材を複数備えたことを特徴とする駆動伝達装置。
【請求項7】
請求項6の駆動伝達装置において、
当該駆動伝達装置を軸方向から見たとき、
上記レバー部材の回動中心と、駆動摩擦車の回転中心とを結んだ線分と、上記駆動摩擦車の回転中心と上記従動摩擦車の回転中心とを結んだ線分とのなす角度が、90°となるように、上記各駆動駆動摩擦車を上記従動摩擦車に当接させたことを特徴とする駆動伝達装置。
【請求項8】
請求項6または7の駆動伝達装置において、
上記駆動摩擦車は、2個であり、
上記一方の駆動摩擦車を保持するレバー部材への押圧力と上記他方の駆動摩擦車を保持するレバー部材への押圧力との関係が作用・反作用の関係となるよう、上記押圧手段を構成したことを特徴とする駆動伝達装置。
【請求項9】
請求項1乃至8いずれかの駆動伝達装置において、
上記駆動摩擦車における上記従動摩擦車の回転方向のずれを規制する規制部材を設けたことを特徴とする駆動伝達装置。
【請求項10】
請求項1乃至9いずれの駆動伝達装置において、
上記複数の駆動摩擦車、上記従動摩擦車が、金属で構成されており、
各駆動摩擦車と上記従動摩擦車と間に潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段を設けたことを特徴とする駆動伝達装置。
【請求項11】
請求項1乃至10いずれかの駆動伝達装置において、
複数の駆動摩擦車うち、少なくともひとの駆動摩擦車に伝達された上記駆動力を、従動摩擦車以外の回転体にも伝達することを特徴とする駆動伝達装置。
【請求項12】
請求項1乃至11いずれかの駆動伝達装置において、
上記駆動源からの駆動を減速して伝達することを特徴とする駆動伝達装置。
【請求項13】
回転体を備えた画像形成装置において、
上記回転体に駆動力を伝達する駆動伝達手段として、請求項1乃至12いずれかの駆動伝達装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項14】
請求項13の画像形成装置において、
前記回転体が像担持体であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項15】
請求項14の画像形成装置において、
上記像担持体表面を帯電する帯電ローラを備え、
複数の駆動摩擦車のうち、いずれかのひとつ駆動摩擦車に伝達された上記駆動力を、帯電ローラにも伝達することを特徴とする画像形成装置。
【請求項16】
請求項13乃至15いずれかの画像形成装置において、
上記従動摩擦車、上記複数の駆動摩擦車、上記押圧手段を筐体に収納してユニット化した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2011−53473(P2011−53473A)
【公開日】平成23年3月17日(2011.3.17)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−202743(P2009−202743)
【出願日】平成21年9月2日(2009.9.2)
【出願人】(000006747)株式会社リコー (37,907)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成23年3月17日(2011.3.17)
【国際特許分類】
【出願日】平成21年9月2日(2009.9.2)
【出願人】(000006747)株式会社リコー (37,907)
【Fターム(参考)】
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