CN107074466B - 驱动传递装置和图像形成装置 - Google Patents

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Abstract

驱动传递装置(6)具备第一传动系统(62)和第二传动系统(63)。第一传动系统(62)具有第一齿轮(621)、第二齿轮(622)、旋转轴(623)、单向离合器(624)。第二传动系统(63)具有第三齿轮(631)、第四齿轮(632)、旋转轴(633)及电磁离合器(634)。第三齿轮(631)与第一齿轮(621)啮合，第四齿轮(632)与第二齿轮(622)啮合。通过切换电磁离合器(634)的开闭，改变驱动力的传递路径，来切换搓纸辊(12)的转速。

Description

驱动传递装置和图像形成装置
技术领域
本发明涉及驱动传递装置和图像形成装置。
背景技术
已知一种现有技术，在图像形成装置中，改变输送辊的输送速度，其中的输送辊例如输送纸张。
例如，公开了一种纸张输送装置，通过2个中间辊离合器彼此反向断续地动作，从而在2个档位间切换输送速度(参照专利文献1)。具体来说，第一中间辊离合器将来自马达的动力断续地传递到第一中间辊。第二中间辊离合器将来自马达的动力断续地传递到第二中间辊。因此，通过2个中间辊离合器彼此反向断续地动作，能够在不通过增速机构的等速驱动与通过增速机构的增速驱动之间进行切换。
根据专利文献1所述的纸张输送装置，在辊的旋转轴的端部附近无需确保大的配置空间，从而能够提高配置自由度。
〔专利文献〕
专利文献1：日本特开2009-132505号公报
发明内容
不过，专利文献1所述的纸张输送装置中，需要配置2个离合器，而且需要设置对应于各离合器的动力传递机构，因此存在降低成本的余地。
本发明是鉴于上述课题而作出的，其目的在于提供一种驱动传递装置和图像形成装置，能够以简单结构使输出轴的转速在2个档位之间切换。
本发明的驱动传递装置通过若干个传动系统将马达的旋转传递到1个辊上，具备控制部、第一传动系统和第二传动系统。所述第一传动系统具有单向离合器。所述第二传动系统不是所述第一传动系统，而是另一个传动系统，具有电磁离合器。所述第一传动系统接收来自所述马达的驱动力，将所述驱动力传递给所述第二传动系统。所述第二传动系统将来自所述第一传动系统的所述驱动力传递给所述辊。所述控制部通过切换所述电磁离合器的开闭，来切换所述辊的转速。
本发明的图像形成装置具备图像形成部和所述驱动传递装置。所述图像形成部在记录纸张上形成图像。
〔发明效果〕
根据本发明的驱动传递装置和图像形成装置，能够以简单结构使输出轴的转速在2个档位之间切换。
附图说明
图1是表示本发明实施方式所涉及的图像形成装置的结构图。
图2是表示图1中的供纸盒的结构的侧视图。
图3是表示对图2中的搓纸辊进行驱动的驱动传递装置的立体图。
图4是表示图3的驱动传递装置的齿轮配置的侧视图。
图5是表示电磁离合器处于打开时图3的驱动传递装置中的动作的侧视图。
图6是表示电磁离合器处于关闭时图3的驱动传递装置中的动作的侧视图。
具体实施方式
以下，参照附图(图1～图6)对本发明实施方式进行说明。另外，在图中对相同或者相当的部分使用同样的附图标记，不再重复说明。
首先，参照图1，对本实施方式所涉及的图像形成装置100进行说明。图1是本实施方式所涉及的图像形成装置100的结构图。在本实施方式中，图像形成装置100是多功能一体机。图像形成装置100具有扫描仪、复印机、打印机和传真机的各种功能。图像形成装置100具备：图像形成单元1、图像读取单元2、原稿输送单元3、操作面板4、控制部5和电源开关SW。
图像形成单元1在记录纸张P上形成图像。图像读取单元2对原稿上形成的图像进行读取。原稿输送单元3对作为读取对象的原稿进行输送。操作面板4具备触控面板41，受理使用者对图像形成装置100的操作。控制部5对图像形成装置100整体的动作进行控制。电源开关SW是对图像形成装置100的电源进行开闭的开关。
图像形成单元1具备：供纸单元10、输送辊对13、配准辊对14、图像形成部15、定影器16、排出辊对17和排出托盘18。供纸单元10具备：四个供纸盒11和四个搓纸辊12。搓纸辊12从供纸盒11中将记录纸张P一张一张依次抽出。由搓纸辊12依次抽出的记录纸张P被输送辊对13和配准辊对14输送到图像形成部15。
记录纸张P从供纸盒11被输送到图像形成部15，图像形成部15在记录纸张P上形成图像。图像形成部15具备：感光鼓151、带电部152、曝光部153、显影部154、转印辊155和清洁部156。感光鼓151是圆筒形的旋转体，静电潜像形成在其周面上。带电部152使感光鼓151带电到规定的电位。曝光部153基于图像数据进行激光照射来对感光鼓151进行曝光，从而在感光鼓151上形成对应于图像数据的静电潜像。另外，关于图像数据，例如，使用图像读取单元2读取原稿而生成的图像数据、通过图中未示出的通信网络从外部计算机接收来的图像数据。
显影部154将调色剂供给到感光鼓151上形成的静电潜像，进行显影，在感光鼓151上形成调色剂像。转印辊155将感光鼓151上的调色剂像转印到记录纸张P上。清洁部156对转印后残留在感光鼓151上的残留调色剂进行去除。图像形成部15在记录纸张P上形成图像后，记录纸张P被输送到定影器16。
定影器16将形成在记录纸张P上的图像热定影在记录纸张P上。定影器16具备加热辊和加压辊，加热辊内置发热体。加热辊和加压辊通过双方的抵接，形成定影夹持部。记录纸张P通过上述定影夹持部，从而记录纸张P的表面上附着的调色剂熔融并被加热，由此调色剂像被定影在记录纸张P上。调色剂像被定影了的记录纸张P由排出辊对17排出到排出托盘18。
控制部5具备CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)和RAM(Random Access Memory)。上述ROM中，存储有控制程序。还有，CPU读出并执行上述ROM中存储的控制程序，对图像形成装置100整体的动作进行控制。上述RAM用作上述CPU执行上述控制程序时的操作区域。
接下来，参照图2，对供纸盒11的结构进行说明。图2是表示供纸盒11的结构的侧视图。另外，图2表示供纸盒11安装在供纸单元10上的状态。供纸盒11具备：升降机构110、后端移动挡板113、宽度调整移动挡板对114、片材收纳部115、输送辊117和分页辊122。升降机构110是将放置的记录纸张P推到供纸辊121的机构，具备：升降板111、推升部件112、驱动轴116和支承部118。
如图2所示，供纸盒11中，在片材收纳部115的内底面上具备升降板111，升降板111上装载若干张记录纸张P。升降板111中，供纸方向的上游侧端(图2中的右侧端部)由支承部118支承成可转动。换句话说，在片材收纳部115的内部，升降板111以其供纸方向的下游端作为自由端，由支承部118支承成在垂直平面内可转动。在记录纸张P的宽度方向(与供纸方向正交的方向)上相对配置的片材收纳部115的两侧壁部上，设置支承部118。
宽度调整移动挡板对114对片材收纳部115中收纳的记录纸张P进行宽度方向的定位，后端移动挡板113将记录纸张P的后端对齐。宽度调整移动挡板对114设置成在记录纸张P的宽度方向(与图2的纸面垂直的方向)上可以沿着未图示的引导导轨移动。还有，后端移动挡板113设置成在与片材输送方向平行的方向(图2中的左右方向)上可移动。根据装载的记录纸张P的尺寸来移动宽度调整移动挡板对114和后端移动挡板113，从而将记录纸张P收纳到供纸盒11内的指定位置。
在升降板111的供纸方向的下游部下方，设置驱动轴116和推升部件112。驱动轴116和推升部件112使升降板111在供纸位置与避让位置之间移动。在安装了供纸盒11的状态下，能够将未图示的升降驱动电机的动力传递给驱动轴116。上述供纸位置是指升降板111上升到使升降板111上放置的记录纸张P的最上面与搓纸辊12抵接而成为可供纸状态的位置(图2中的位置)。上述避让位置是指升降板111下降到下降极限的位置。
还有，供纸盒11具备设置在供纸辊121的下方的分页辊122。还有，在搓纸辊12和供纸辊121的供纸方向下游侧(图2中的左侧)，设置有输送辊117。供纸辊121和搓纸辊12不是配置在供纸盒11上，而是配置在供纸单元10的壳部上，但分页辊122和输送辊117配置在供纸盒11上。然后，如图2所示，在供纸盒11安装在图像形成单元1中的状态下，供纸辊121与分页辊122抵接。
搓纸辊12取出记录纸张P，供纸辊121将所取出的记录纸张P供给到输送辊117。供纸辊121沿着将记录纸张P送向供纸方向下游侧(图2中的左侧)的方向进行旋转，分页辊122与此相反，沿着将记录纸张P送回供纸方向上游侧(图2中的右侧)的方向进行旋转。例如，即使在搓纸辊12取出的记录纸张P是若干张重叠在一起的情况下，也能够通过分页辊122来抑制最上面的记录纸张P以外的记录纸张P被供给到输送辊117。由此，只有最上面的记录纸张P被供纸辊121送向输送辊117。然后，输送辊117将记录纸张P送向输送辊对13(参照图1)。
接下来，参照图3，对驱动传递装置6的结构进行说明。图3是表示对搓纸辊12进行驱动的驱动传递装置6的立体图。如图3所示，驱动传递装置6具备：马达M、马达驱动轴61、第一传动系统62、第二传动系统63、第五齿轮64和第六齿轮65。第一传动系统62具备第一齿轮621、第二齿轮622和旋转轴623，在第一齿轮621和第二齿轮622与旋转轴623之间，分别设置有单向离合器624a和单向离合器624b。第二传动系统63具备第三齿轮631、第四齿轮632和旋转轴633，在第三齿轮631和第四齿轮632与旋转轴633之间，设置有电磁离合器634。第六齿轮65连结在搓纸辊12的旋转轴上。
第一齿轮621与第三齿轮631啮合，第二齿轮622与第四齿轮632啮合。还有，第四齿轮632与第五齿轮64也啮合。第五齿轮64与第六齿轮65也啮合。
接下来，对各齿轮的旋转方向进行说明。对于马达驱动轴61沿箭头R1所示向右(顺时针方向)旋转的情况进行说明。第一传动系统62的第一齿轮621、第二齿轮622和旋转轴623沿箭头R2所示向左(逆时针方向)旋转。第二传动系统63的第三齿轮631、第四齿轮632和旋转轴633沿箭头R3所示向右(顺时针方向)旋转。第五齿轮64沿箭头R4所示向左(逆时针方向)旋转。第六齿轮65沿箭头R5所示向右(顺时针方向)旋转。
第一传动系统62的单向离合器624a和单向离合器624b仅在一个方向传递旋转力。本实施方式中，单向离合器624a只在第一齿轮621向左(逆时针方向)的转速是旋转轴623的转速以上的情况下，将驱动力从第一齿轮621传递到旋转轴623。另一方面，单向离合器624b只在第二齿轮622向左(逆时针方向)的转速是旋转轴623的转速以下的情况下，将驱动力从旋转轴623传递到第二齿轮622。还有，马达M和电磁离合器634由控制部5进行控制。
接下来，参照图4对各齿轮的齿数进行说明。图4是表示图3的驱动传递装置6的齿轮配置的侧视图。在马达驱动轴61的周面上，形成有齿数TNM(例如，TNM＝9)的轮齿。在第一齿轮621的周面上，形成有齿数TN1(例如，TN1＝47)的轮齿。在第二齿轮622的周面上，形成有齿数TN2(例如，TN2＝35)的轮齿。在第三齿轮631的周面上，形成有齿数TN3(例如，TN3＝35)的轮齿，齿数TN3小于第一齿轮621的齿数TN1。在第四齿轮632的周面上，形成有齿数TN4(例如，TN4＝47)的轮齿，齿数TN4大于第二齿轮622的齿数TN2。
接下来，参照图5，对电磁离合器634打开时的驱动力传递路径和各齿轮转速进行说明。图5是表示电磁离合器634处于打开时驱动传递装置6中的动作的侧视图。在电磁离合器634打开的情况下，旋转轴633、第三齿轮631和第四齿轮632一体化旋转。
首先，对驱动力传递路径进行说明。马达M的驱动力如箭头Y1所示从马达驱动轴61传递到第一齿轮621。然后，如箭头Y2所示，驱动力从第一齿轮621传递到第三齿轮631。接下来，如箭头Y3所示，通过旋转轴633，驱动力从第三齿轮631传递到第四齿轮632。然后，如箭头Y4所示，驱动力从第四齿轮632传递到第五齿轮64。
接下来，对转速进行说明。第三齿轮631与第一齿轮621啮合，因此，使用第一齿轮621的转速N1，由下列(1)式求出第三齿轮631的转速N3。
N3＝(TN1/TN3)×N1 (1)
其中，齿数TN1是第一齿轮621的齿数，齿数TN3是第三齿轮631的齿数。
如上所述，旋转轴633与第三齿轮631和第四齿轮632一体化旋转，因此第四齿轮632的转速N4与第三齿轮631的转速N3相同。因此，通过下列(2)式，求出第四齿轮632的转速N4。
N4＝(TN1/TN3)×N1 (2)
另外，第四齿轮632与第二齿轮622啮合，因此，第二齿轮622随着第四齿轮632的旋转而旋转。第二齿轮622的转速N2通过下列(3)式求出。
N2＝(TN4/TN2)×N4 (3)
将上述(2)式代入上述(3)式，得到下列(4)式。
N2＝(TN4/TN2)×(TN1/TN3)×N1 (4)
其中，如参照图4进行的说明，第四齿轮632的齿数TN4大于第二齿轮622的齿数TN2，第一齿轮621的齿数TN1大于第三齿轮631的齿数TN3，因此，第二齿轮622的转速N2大于第一齿轮621和旋转轴623的转速N1。由此，单向离合器624b打滑，从而第二齿轮622相对于旋转轴623空转。
接下来，参照图6，对电磁离合器634关闭时的驱动力传递路径和各齿轮转速进行说明。图6是表示电磁离合器634处于关闭时驱动传递装置6中的动作的侧视图。在电磁离合器634关闭的情况下，旋转轴633、第三齿轮631和第四齿轮632各自独立旋转。
首先，对驱动力传递路径进行说明。马达M的驱动力如箭头Y5所示从马达驱动轴61传递到第一齿轮621。由于电磁离合器634关闭，马达M的驱动力未被传递到第四齿轮632。由此，第二齿轮622不被第四齿轮632驱动。
另一方面，第一齿轮621由马达驱动轴61进行驱动，旋转轴623通过单向离合器624a而被第一齿轮621驱动。还有，第二齿轮622通过单向离合器624b而被旋转轴623驱动。由此，第一齿轮621、第二齿轮622和旋转轴623一体化旋转。
因此，如箭头Y6所示，驱动力从第一齿轮621传递到第二齿轮622。接下来，如箭头Y7所示，驱动力从第二齿轮622传递到第四齿轮632。然后，如箭头Y8所示，驱动力从第四齿轮632传递到第五齿轮64。
接下来，对转速进行说明。如上所述，第一齿轮621、第二齿轮622和旋转轴623一体化旋转，因此第二齿轮622的转速N2a与第一齿轮621的转速N1相同。还有，第四齿轮632与第二齿轮622啮合，因此，使用第一齿轮621的转速N1，通过下列(5)式求出第四齿轮632的转速N4a。
N4a＝(TN2/TN4)×N1 (5)
根据上述(2)式与(5)式，消去转速N1得到下列(6)式。
N4＝(TN1/TN3)×(TN4/TN2)×N4a (6)
上述(6)式中，代入齿数的数值，得到(7)式。
N4＝1.8×N4a (7)
由此，通过使电磁离合器634从关闭状态变为打开状态，能够将搓纸辊12的转速提升到1.8倍。
如上所述，通过装备具有单向离合器624的第一传动系统62与具有电磁离合器634的第二传动系统63，并通过切换电磁离合器634的开闭，来切换搓纸辊12的转速。因此，能够以简单结构使输出轴的转速在2个档位之间切换。
还有，第一传动系统62中，在外周上形成了第一齿数TN1的轮齿的第一齿轮621、在外周上形成了不同于第一齿数TN1的第二齿数TN2的轮齿的第二齿轮622，通过单向离合器624连结在旋转轴623上。还有，第二传动系统63中，与第一齿轮621啮合并在外周上形成了第三齿数TN3的轮齿的第三齿轮631、在外周上形成了不同于第三齿数TN3的第四齿数TN4的轮齿的第四齿轮632，通过电磁离合器634连结在旋转轴633上。由此，通过切换电磁离合器634的开闭，能够改变驱动力传递路径。因此，能够以简单结构使输出轴的转速在2个档位之间切换。
而且，马达M的驱动轴61与第一齿轮621啮合，搓纸辊12的旋转轴通过第五齿轮64与第四齿轮632啮合。由此，通过切换电磁离合器634的开闭，能够改变从第一齿轮621到第四齿轮632的驱动力传递路径。因此，能够以简单结构使输出轴的转速在2个档位之间切换。
还有，第一齿轮621相对于第三齿轮631的变速比(TN1/TN3)与第四齿轮632相对于第二齿轮622的变速比(TN4/TN2)一致。由此，能够通过变速比(47/35)适当的2组齿轮来实现所需的速度比(本实施方式中是1.8)。
上述，参照附图对本发明实施方式进行了说明。不过，本发明不限于上述的实施方式，可以在不脱离其要旨的范围内以各种方式进行实施(例如，下列(1)～(5))。附图中，为了便于理解，主要对各结构要素进行了示意性地表示，为了方便作图，图示各结构要素的厚度、长度、个数等可能与实际有出入。还有，上述的实施方式所示的各结构要素的形状、尺寸等只是一个例子，不是特别限定，可以在实质上不脱离本发明的结构的范围内进行各种变更。
(1)本实施方式中，对于驱动传递装置6驱动搓纸辊12的情况进行了说明，不过也可以是对图像形成装置100中所配置的其它辊进行驱动的方式。例如，可以是对图像形成装置100的输送辊对13、感光鼓151、定影器16的加热辊和加压辊中的至少一个辊进行驱动的方式。
(2)本实施方式中，对于第一齿轮621与第三齿轮631啮合以及第二齿轮622与第四齿轮632啮合的情况进行了说明，不过也可以是其它方式。例如，可以是如下方式：第一齿轮621与第三齿轮631通过滑轮连接成可传递驱动力，第二齿轮622与第四齿轮632通过滑轮连接成可传递驱动力。
(3)本实施方式中，对于马达M的驱动轴61与第一齿轮621啮合的情况进行了说明，不过也可以是马达M的驱动轴61与第二齿轮622啮合的方式。
(4)本实施方式中，对于搓纸辊12的旋转轴通过第五齿轮64来与第四齿轮632啮合的情况进行了说明，不过也可以是其它方式。例如，可以是搓纸辊12的旋转轴通过至少一个齿轮来与第三齿轮631啮合的方式。还有，例如，可以是搓纸辊12的旋转轴与第三齿轮631或者第四齿轮632啮合的方式。
(5)本实施方式中，对于搓纸辊12的旋转轴通过第五齿轮64来与第四齿轮632啮合的情况进行了说明，不过也可以是其它方式。例如，可以是搓纸辊12的旋转轴通过至少一个齿轮来与第二齿轮622啮合的方式。还有，例如，可以是搓纸辊12的旋转轴与第二齿轮622啮合的方式。
〔产业可利用性〕
本发明可用在对供给到离合器的动力进行控制的驱动传递装置和图像形成装置中。

Claims (11)

1.一种驱动传递装置，通过若干个传动系统将马达的驱动力传递到辊上，具备：
控制部；
第一传动系统，具有单向离合器，所述单向离合器包括第一单向离合器和第二单向离合器；以及
第二传动系统，不是所述第一传动系统，而是另一个传动系统，具有电磁离合器，
所述第一传动系统接收来自所述马达的驱动力，将所述驱动力传递给所述第二传动系统，
所述第二传动系统将来自所述第一传动系统的所述驱动力传递给所述辊，
所述控制部通过切换所述电磁离合器的开闭，来切换所述辊的转速，
所述第一传动系统中，第一齿轮和第二齿轮通过所述单向离合器连结在旋转轴上，
所述第一齿轮的外周上形成了第一齿数的轮齿，
所述第二齿轮的外周上形成了与所述第一齿数不同的第二齿数的轮齿，
所述第一齿轮通过所述第一单向离合器连结在所述旋转轴上，
所述第二齿轮通过所述第二单向离合器连结在所述旋转轴上，
所述第二传动系统中，第三齿轮和第四齿轮通过所述电磁离合器连结在旋转轴上，
所述第三齿轮与所述第一齿轮啮合，所述第三齿轮的外周上形成了第三齿数的轮齿，
所述第四齿轮与所述第二齿轮啮合，所述第四齿轮的外周上形成了与所述第三齿数不同的第四齿数的轮齿。
2.根据权利要求1所述的驱动传递装置，其特征在于，
所述第一单向离合器仅在所述第一齿轮的转速是所述第一传动系统的旋转轴的转速以上时，将驱动力从所述第一齿轮传递到所述第一传动系统的旋转轴，
所述第二单向离合器仅在所述第一传动系统的旋转轴的转速是所述第二齿轮的转速以上时，将驱动力从所述第一传动系统的旋转轴传递到所述第二齿轮。
3.根据权利要求1所述的驱动传递装置，其特征在于，
所述第一单向离合器仅在所述第一齿轮的指定方向的转速是所述第一传动系统的旋转轴的所述指定方向的转速以上时，将驱动力从所述第一齿轮传递到所述第一传动系统的旋转轴，
所述第二单向离合器仅在所述第一传动系统的旋转轴的所述指定方向的转速是所述第二齿轮的所述指定方向的转速以上时，将驱动力从所述第一传动系统的旋转轴传递到所述第二齿轮。
4.根据权利要求1所述的驱动传递装置，其特征在于，
所述马达的驱动轴与所述第一齿轮或者所述第二齿轮啮合，
所述辊的旋转轴与所述第三齿轮或者所述第四齿轮啮合。
5.根据权利要求1所述的驱动传递装置，其特征在于，
所述马达的驱动轴与所述第一齿轮或者所述第二齿轮啮合，
所述辊的旋转轴通过至少一个齿轮与所述第三齿轮或者所述第四齿轮啮合。
6.根据权利要求1所述的驱动传递装置，其特征在于，
所述马达的驱动轴与所述第一齿轮和所述第二齿轮中的一个齿轮啮合，
所述辊的旋转轴与所述第一齿轮和所述第二齿轮中的另一个齿轮啮合。
7.根据权利要求1所述的驱动传递装置，其特征在于，
所述马达的驱动轴与所述第一齿轮和所述第二齿轮中的一个齿轮啮合，
所述辊的旋转轴通过至少一个齿轮与所述第一齿轮和所述第二齿轮中的另一个齿轮啮合。
8.根据权利要求1所述的驱动传递装置，其特征在于，
所述第一齿轮相对于所述第三齿轮的变速比与所述第四齿轮相对于所述第二齿轮的变速比一致。
9.根据权利要求1所述的驱动传递装置，其特征在于，
所述第四齿数与所述第一齿数一致，所述第三齿数与所述第二齿数一致。
10.一种图像形成装置，具备：
图像形成部，在记录纸张上形成图像；和
权利要求1所述的驱动传递装置。
11.根据权利要求10所述的图像形成装置，其特征在于，
所述辊包含搓纸辊、输送辊、感光鼓和定影辊中的至少一个，所述搓纸辊用来提供供纸盒中层叠在最上面的记录纸张，所述输送辊对记录纸张进行输送。
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