JP2000136849A - 駆動装置とこれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 駆動源を共用する被駆動体どうしのトルク変
動や噛み合いノイズなどが他の被駆動体に影響せず高精
度に駆動できるようにする。 【解決手段】 駆動源１３に設けた第１、第２の駆動軸
１５ａ、１５ｂと、第１の駆動軸１５ａで駆動される第
１の被駆動体３と、第２の駆動軸１５ｂで駆動される第
２の被駆動体４と、を備え、第１、第２の各被駆動体
３、４側のトルク変動やギヤなど噛み合いノイズが他方
に伝達される途中で駆動源１３により減衰されるように
して、上記の目的を達成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は駆動装置とそれを用
いた画像形成装置に関し、詳しくは、１つの駆動源を共
用して複数の被駆動体を駆動する駆動装置とそれを用い
た画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、コストダウン、コンパクト化、ま
たは省電力化を目的として、図６に示すように駆動源で
ある１つのモータａ１から、ギヤｂやタイミングベルト
ｃなどを利用して駆動力を分け、複数の被駆動体ｄ〜ｉ
に必要に応じクラッチｃｌを介して伝達しそれらを駆動
することが行われている。また、図７に示すように１つ
の電動モータａ２やａ３からギヤｂなどで駆動力を分
け、それぞれに対応する２つの被駆動体ｉｙ、ｉｍ、ｉ
ｃ、ｉｋにそれぞれクラッチｃｌを介して伝達しそれら
を駆動することが行われている。

【０００３】図６、図７の駆動装置は電子写真方式の画
像形成装置に装備されたもので、図６はレーザービーム
プリンタの場合で、被駆動体ｄは給紙部、被駆動体ｅは
現像器、被駆動体ｆは転写器、被駆動体ｇは定着器、被
駆動体ｈは排紙系、被駆動体ｉは感光体ドラムである。
図７はタンデムカラーレーザービームプリンタの場合
で、被駆動体ｉｙ、ｉｍ、ｉｃ、ｉｋのそれぞれはカラ
ー画像を形成する場合のイエロー、マゼンタ、シアン、
ブラックの各色ごとの画像を個別に形成するための感光
体ドラムである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な各被駆動体ｄ〜ｉ、ｉｙ、ｉｍ、ｉｃ、ｉｋのそれぞ
れの側では、トルク変動、あるいはギヤｂなどの噛み合
いノイズが個々に発生する。しかし、上記図６、図７に
示すような駆動装置の構成では、各被駆動体ｄ〜ｉ、ｉ
ｙ、ｉｍ、ｉｃ、ｉｋのうちの１つの駆動源を共用し合
うものどうしの駆動の分岐部に、ギヤｂやタイミングベ
ルトｃなどの駆動力伝達要素が位置する。

【０００５】このため、１つの駆動源を共用し合う複数
の被駆動体どうしでは、それぞれの側で個々に生じるト
ルク変動やギヤなどの噛み合いノイズが駆動力伝達要素
を介し他の被駆動体に振動成分などとして伝達されて、
途中で吸収されず、互いに影響し合う。

【０００６】このため、１つの駆動源を共用し合う被駆
動体に画像形成装置の像担持体のように、高精度な回転
性能が必要とされるものの場合には不向きであり、まだ
実用に耐えない。

【０００７】本発明の目的は、駆動源を共用する被駆動
体どうしのそれぞれの側のトルク変動やギヤなどの噛み
合いノイズが他の被駆動体に影響せず高精度に駆動でき
る駆動装置とそれを用いた画像形成装置を提供すること
にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の駆動装置は、駆動源に設けた第１、第２
の駆動軸と、第１の駆動軸で駆動される第１の被駆動体
と、第２の駆動軸で駆動される第２の被駆動体と、を備
えたことを１つの特徴としている。

【０００９】これにより、第１の被駆動体は第１の駆動
軸によって、第２の被駆動体は第２の駆動軸によって、
それぞれ１つの駆動源からの駆動力を伝達されて駆動さ
れるので、被駆動体の数に対して駆動源の必要数が半減
し、その分だけコストダウン、およびコンパクト化が図
れる。特に、第１の被駆動体と第２の被駆動体の側で個
々のトルク変動やギヤなどの噛み合いノイズが発生して
も、これが駆動系を介して他に伝達される途中に、第
１、第２の駆動軸の間に位置する駆動源が必ず介在し
て、伝達されようとするトルク変動や噛み合いノイズを
減衰させるので、他の被駆動体に影響するのを軽減する
ことができ、高精度な回転性能が得られる。

【００１０】本発明の画像形成装置は、駆動源に設けた
第１、第２の駆動軸と、第１の駆動軸で駆動される第１
の被駆動体としての像担持体と、第２の駆動軸で駆動さ
れる第２の被駆動体としての、現像器、搬送系、定着器
の少なくとも１つと、各被駆動体を用いて画像を形成す
る画像形成手段と、を備えたことを１つの特徴としてい
る。

【００１１】これにより、高精度な回転性能が必要な像
担持体は、現像器、搬送系、定着器の少なくとも１つと
ともに、それぞれに対応する第１、第２の駆動軸を介し
１つの駆動源を共用して駆動されるが、現像器、搬送
系、定着器の少なくとも１つの側でトルク変動やギヤな
どの噛み合いノイズが発生して、これが像担持体に伝達
されようとしても、前記の場合同様その途中で第１、第
２の駆動軸の間に位置する駆動源により減衰させて像担
持体に影響するのを軽減するので、像担持体の高精度な
回転性能を保証でき良好な画像が得られる。

【００１２】第１、第２の各駆動軸が同一軸であると、
１つの駆動源を共用し合う被駆動体どうしの間のトルク
変動やギヤなどの噛み合いノイズの伝達は、同一軸にお
ける第１の駆動軸側と第２の駆動軸側との軸線まわりの
単純な捩じれ振動となり、これが駆動源での回転負荷の
増大による回転の定速化性や等速の回転作用力などによ
って減衰されやすくなるので、回転性能がさらに向上
し、形成する画像の画質がさらに向上する。

【００１３】この意味で、１つの駆動源を共用し合う被
駆動体どうしは、それぞれの駆動軸とないしは直接の駆
動力伝達軸と同一軸線上に配置されるのが好適である。

【００１４】本発明のそれ以上の目的および特徴は、以
下の詳細な説明および図面によって明らかになる。本発
明の各特徴はできる限りにおいて、それ単独で、あるい
は種々な組合せで複合して用いることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
てその幾つかの実施例とともに図１〜図６を参照しなが
ら説明し、本発明の理解に供する。

【００１６】本実施の形態は図１に示す実施例のような
単色の画像を形成する画像形成装置や図３に示すような
カラー画像を形成する画像形成装置に本発明を適用した
場合の例である。これらは複写機、プリンタ、ファクシ
ミリ、あるいはマイクロフィルム・リーダプリンタなど
での画像形成に利用でき、電子写真方式を採用したもの
である。しかし、画像形成装置に適用するにもこれに限
られることはなく、像担持体や記録材に直接印字するタ
イプの画像形成装置にも適用できるし、画像形成に用い
るトナーは粉体でもインキでもよく、画像形成方式は特
に問わない。勿論、本発明の駆動装置としては１つの駆
動源を複数の被駆動体が共用するものであれば画像形成
装置以外の駆動に適用しても有効であり、本発明の範疇
に属する。

【００１７】図１、図２の実施例の画像形成装置はレー
ザービームプリンタの例を示し、その画像形成機構の全
体は既によく知られたもので、主な構成についてだけ述
べると、プリントヘッド１からの画像信号により変調さ
れたレーザービーム２の照射で画像露光を受けて静電潜
像を形成する感光体ドラム３と、感光体ドラム３上の静
電潜像をトナー現像して顕像化する現像器４と、感光体
ドラム３上の顕像を搬送されている転写材５上に静電転
写する転写器６と、転写材５を１枚ずつ送り出して転写
器６に向け給紙する給紙部７と、給紙部７から給紙され
る転写材５を転写器６およびその後工程の定着器８まで
搬送する搬送系９と、定着器８に到達して定着処理され
送り出される転写材５を装置外の排紙トレー１１に排出
する排紙系１２とを備えている。

【００１８】感光体ドラム３と現像器４を駆動するの
に、図２に示すような１つの電動のモータ１３を駆動源
として共用している。具体的にはモータ１３は感光体ド
ラム３および現像器４の軸線方向一方側の装置フレーム
１４に一端部で面付けされている。モータ１３は同一軸
よりなる出力軸１５が貫通して両端部から突出したタイ
プのもので、出力軸１５の一端側が装置フレーム１４の
内側に突き出して第１の駆動軸１５ａをなし、他端側が
装置フレーム１４から離れる方向に延びて第２の駆動軸
１５ｂをなしている。

【００１９】第１、第２の駆動軸１５ａ、１５ｂにはそ
れぞれ駆動ギヤ１６、１７が取付けられている。第１の
駆動軸１５ａの駆動ギヤ１６には減速ギヤ列１０を介し
て駆動力伝達軸１８が連結されている。駆動力伝達軸１
８は感光体ドラム３と同一軸線上で装置フレーム１４と
その外面に取付けられた補助フレーム１９とに、軸受２
１、２２によりそれぞれ軸受され、感光体ドラム３の回
転軸３ａと電磁クラッチ２３を介し連結されている。一
方、第２の駆動軸１５ｂの駆動ギヤ１７には減速ギヤ列
２４を介し駆動力伝達軸２５が連結されている。駆動力
伝達軸２５は現像部４の入力軸２６と同一軸線上で装置
フレーム１４と補助フレーム１９とに、軸受２７、２８
により軸受され、入力軸２６と電磁クラッチ２９を介し
連結されている。

【００２０】モータ１３が駆動されると、同一の出力軸
１５の一部である第１、第２の駆動軸１５ａ、１５ｂは
一体回転される。従って、一方の被駆動体である感光体
ドラム３は第１の駆動軸１５ａによって、他方の被駆動
体である現像器４は第２の駆動軸１５ｂによって、それ
ぞれ１つのモータ１３からの駆動力を伝達されて駆動さ
れる。これにより、被駆動体の数に対して駆動源の必要
数が半減し、その分だけコストダウン、およびコンパク
ト化が図れる。しかも、電磁クラッチ２３、２９の個別
で適時なオン、オフ制御によって感光体ドラム３および
現像器４はそれぞれ個別に自由なタイミングで駆動され
る。

【００２１】特に、感光体ドラム３と現像器４との側に
個々のトルク変動やギヤなどの噛み合いノイズが発生し
ても、これが駆動系を介して他に被駆動体に伝達される
途中に、第１、第２の駆動軸１５ａ、１５ｂの間に駆動
源であるモータ１３が必ず介在している。このため、上
記のように一方の被駆動体から他方の被駆動体に伝達さ
れようとするトルク変動やギヤなどの噛み合いノイズを
モータ１３が減衰させる。具体的には、モータ１３の出
力軸１５にはモータ１３のロータが装着されていて回転
負荷が大きく、出力軸１５に対していわゆるフライホイ
ールのような回転の定速化性を発揮するし、モータ１３
は出力軸１５に対しロータとステータの間で等速に駆動
しようとする等速の回転作用力を及ぼすので、第１、第
２の駆動軸１５ａ、１５ｂの間で一方から他方に伝達さ
れようとするトルク変動やギヤなどの噛み合いノイズに
よる振動特性を減衰することができる。従って、１つの
駆動源を共用し合う複数の被駆動体である感光体ドラム
３および現像器４において、それぞれの側で個々に生じ
るトルク変動やギヤなどの噛み合いノイズが他に影響す
るのを軽減することができる。この場合モータ１３が例
えば角速度フィードバック系のものであれば、前記トル
ク変動や噛み合いノイズによる振動特性の減衰効果はさ
らに大きい。以上のように減衰された振動のモータ１３
への入力であれば、感光体ドラムでの角速度変動は小さ
く良好な画像が得られる。電動のモータ以外のものでも
このような振動の減衰特性が得られれば本発明に採用し
て有効である。

【００２２】以上のような作用効果は、個別の第１、第
２の駆動軸１５ａ、１５ｂが１つの駆動源から動力を伝
達される場合でも同様である。図に示す実施例のように
第１、第２の駆動軸１５ａ、１５ｂが同一軸である場合
は特に、１つのモータ１３を共用し合う感光体ドラム３
および現像器４どうしの間のトルク変動やギヤなどの噛
み合いノイズの伝達は、前記同一軸である出力軸１５に
おける第１の駆動軸１５ａ側と第２の駆動軸側１５ｂと
の軸線３１まわりの単純な捩じれ振動となり、これが駆
動源であるモータ１３での前記回転負荷の増大による回
転の定速化性や、等速の回転作用力によってさらに減衰
されやすくなるので、回転性能がさらに向上し、形成さ
れる画像の画質がさらに向上する。従って、１つの駆動
源を共用し合う被駆動体どうしを、それぞれの駆動軸な
いしは直接の駆動力伝達軸１８、２５などと同一軸線上
に配置すると、被駆動体から駆動源までの全駆動系にお
いてトルク変動やギヤなどの噛み合いノイズにより生じ
る捩じれ振動の伝達系がより単純し減衰されやすくなる
ので好適である。

【００２３】なお、図示を省略したが第２の駆動軸１５
ｂには現像器４の他、転写器６、給紙部７、定着器８、
搬送系９、排紙系１２などを連結して駆動することもで
きるし、それらのうち少なくとも１つを選択して駆動す
るようにしても同様の効果が得られる。

【００２４】図３、図４に示す実施例の画像形成装置
は、カラー画像を形成するためのイエロー、マゼンタ、
シアン、ブラックなど各色の画像を形成する個別の感光
体ドラム３ｙ、３ｍ、３ｃ、３ｋを直列に並べた、いわ
ゆるタンデムカラーレーザビームプリンタの例である。
この場合も画像形成機構の全体は既に知られたもので、
主な構成についてだけ述べると、プリントヘッド１から
は、各色の画像信号により変調されたレーザービーム２
ｙ、２ｍ、２ｃ、２ｋが対応する感光体ドラム３ｙ、３
ｍ、３ｃ、３ｋに照射される。これによって各感光体ド
ラム３ｙ、３ｍ、３ｃ、３ｋ上に各色の画像に対応する
静電潜像が形成される。そこで、各感光体ドラム３ｙ、
３ｍ、３ｃ、３ｋには必要な色の顕像を形成するための
現像器４ｙ、４ｍ、４ｃ、４ｋと、形成された各色の顕
像を搬送されてくる転写材５に転写するための転写部６
ｙ、６ｍ、６ｃ、６ｋが組み合わせ配置される。他の給
紙部７、定着器８、搬送系９、排紙系１２は概ね図１の
プリンタと対応していて特別な違いはない。

【００２５】各感光体ドラム３ｙ、３ｍ、３ｃ、３ｋを
駆動するのに、一例として、感光体ドラム３ｙ、３ｍは
１つの駆動源としての電動のモータ３２を共用して駆動
し、感光体ドラム３ｃ、３ｋは１つの駆動源としての電
動のモータ３３を共用して駆動するようにしている。具
体的には図２での感光体ドラム３と現像器４との駆動系
と変わらない。

【００２６】モータ３２、３３は感光体ドラム３ｙ、３
ｍ、３ｃ、３ｋの軸線方向一方側の装置フレーム１４に
一端部で面付けされている。モータ３２、３３のそれぞ
れは同一軸よりなる出力軸３５、３６が貫通して両端部
から突出したタイプのものである。モータ３２は出力軸
３５の一端側が装置フレーム１４の内側に突き出して第
１の駆動軸３５ａをなし、他端側が装置フレーム１４か
ら離れる方向に延びて第２の駆動軸３５ｂをなしてい
る。モータ３３は出力軸３６の一端側が装置フレーム１
４の内側に突き出して第１の駆動軸３６ａをなし、他端
側が装置フレーム１４から離れる方向に延びて第２の駆
動軸３６ｂをなしている。

【００２７】モータ３２の第１、第２の駆動軸３５ａ、
３５ｂにはそれぞれ駆動ギヤ３７、３８が取付けられて
いる。第１の駆動軸３５ａの駆動ギヤ３７には減速ギヤ
列３９を介して駆動力伝達軸４１が連結されている。駆
動力伝達軸４１は感光体ドラム３ｙと同一軸線上で装置
フレーム１４とその外面に取付けられた補助フレーム１
９とに、軸受４２、４３によりそれぞれ軸受され、感光
体ドラム３ｙの回転軸３ｙａと電磁クラッチ４４を介し
連結されている。一方、第２の駆動軸３５ｂの駆動ギヤ
３８には減速ギヤ列４５を介し駆動力伝達軸４６が連結
されている。駆動力伝達軸４６は感光体ドラム３ｍの回
転軸３ｍａと同一軸線上で装置フレーム１４と補助フレ
ーム１９とに、軸受４７、４８により軸受され、回転軸
３ｍａと電磁クラッチ４９を介し連結されている。

【００２８】モータ３３の第１、第２の駆動軸３６ａ、
３６ｂにはそれぞれ駆動ギヤ５１、５２が取付けられて
いる。第１の駆動軸３６ａの駆動ギヤ５１には減速ギヤ
列５３を介して駆動力伝達軸５４が連結されている。駆
動力伝達軸５４は感光体ドラム３ｋと同一軸線上で装置
フレーム１４とその外面に取付けられた補助フレーム１
９とに、軸受５５、５６によりそれぞれ軸受され、感光
体ドラム３ｋの回転軸３ｋａと電磁クラッチ５７を介し
連結されている。一方、第２の駆動軸３６ｂの駆動ギヤ
５２には減速ギヤ列５８を介し駆動力伝達軸５９が連結
されている。駆動力伝達軸５９は感光体ドラム３ｃの回
転軸３ｃａと同一軸線上で装置フレーム１４と補助フレ
ーム１９とに、軸受６１、６２により軸受され、回転軸
３ｃａと電磁クラッチ６３を介し連結されている。

【００２９】これにより、感光体ドラム３ｙ、３ｍどう
しは１つのモータ３２を共用して電磁クラッチ４４、４
９を介し適時に個別に駆動され、感光体ドラム３ｃ、３
ｋどうしは１つのモータ３３を共用して電磁クラッチ５
７、６３を介し適時に個別に駆動される。つまり、高精
度な回転性能が要求される像担持体どうしが１つの駆動
源を共用する例であるが、感光体ドラム３ｙ、３ｍどう
し、あるいは感光体ドラム３ｃ、３ｋどうしにおいて、
一方側で生じる捩じれ振動はモータ３２またはモータ３
３により図１、図２に示す実施例の場合同様に減衰され
て他方には軽減して伝達されるので、他方の角速度の変
動は小さくなる。従って、いずれの感光体ドラム３ｙ、
３ｍ、３ｃ、３ｋにおいても良好な画像が得られ、十分
な画質のカラー画像が得られる。

【００３０】ここで、図６の従来例における感光体ドラ
ムの回転速度のパワースペクトルについての計測結果例
を示すと図５の（ａ）の通りである。ここでは現像器駆
動の噛み合い周波数である６０Ｈｚおよびその２倍波で
ある１２０Ｈｚでの回転むらが大きい。また、図２の本
発明の実施例における感光体ドラムの回転速度のパワー
スペクトルについての計測結果例を示すと図５の（ｂ）
の通りである。これらを比較すると、図２の実施例の現
像器駆動の噛み合い周波数の影響が従来例の約半分程度
に抑えられている。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、１
つの駆動源を共用する複数の被駆動体を、その駆動源の
相反する側で駆動力が伝達されるようにしたことによ
り、両側の被駆動体どうしのそれぞれの側で生じるトル
ク変動やギヤなどの噛み合いノイズが影響し合うのを軽
減して、高精度な回転性能が得られ、画像形成装置の像
担持体などの駆動に好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の１つの実施例を示すレー
ザービームプリンタの概略構成図である。

【図２】図１のプリンタの感光体ドラムおよび現像器の
駆動系を示す平面図である。

【図３】本発明の実施の形態の別の実施例を示すタンデ
ムカラーレーザービームプリンタの概略構成図である。

【図４】図３のプリンタの各感光体ドラムの駆動系を示
す平面図である。

【図５】従来例と本発明の実施例との回転性能を比較す
るグラフで、その（ａ）は図６の従来例における感光体
ドラムの回転速度スペクトルの計測結果例、その（ｂ）
は図２の実施例における感光体ドラムの回転速度スペク
トルの計測結果例である。

【図６】従来のレーザービームプリンタの駆動系を示す
平面図である。

【図７】従来のタンデムカラーレーザービームプリンタ
の感光体ドラムの駆動系を示す平面図である。

【符号の説明】

３、３ｙ、３ｍ、３ｃ、３ｋ 感光体ドラム ４、４ｙ、４ｍ、４ｃ、４ｋ 現像器 ５ 転写材 ６、６ｙ、６ｍ、６ｃ、６ｋ 転写器 ７ 給紙部 ８ 定着器 ９ 搬送系 １２ 排紙系 １３、３２、３３ モータ １５、３５、３６ 出力軸 １５ａ、３５ａ、３６ａ 第１の駆動軸 １５ｂ、３５ｂ、３６ｂ 第２の駆動軸 １６、１７、３７、３８、５１、５２ 駆動ギヤ １０、２４、３９、４５、５３、５８ 減速ギヤ列 １８、２５、４１、４６、５４、５９ 駆動力伝達軸 ２３、２９、４４、４９、５７、６３ クラッチ

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C061 BB02 BB33 BB35 2H033 AA21 BB37 2H071 CA01 CA02 CA05 3F049 DA12 EA21 LA04 LB03 3J009 DA11 EA05 EA21 EA35 EA44 FA16

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】駆動源に設けた第１、第２の駆動軸と、 第１の駆動軸で駆動される第１の被駆動体と、 第２の駆動軸で駆動される第２の被駆動体と、 を備えたことを特徴とする駆動装置。
2. 【請求項２】駆動源に設けた第１、第２の駆動軸と、 第１の駆動軸で駆動される第１の被駆動体としての像担
   持体と、 第２の駆動軸で駆動される第２の被駆動体としての、現
   像器、搬送系、定着器の少なくとも１つと、 各被駆動体を用いて画像を形成する画像形成手段と、 を備えたことを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】第１、第２の各駆動軸は同一軸である請求
   項２に記載の画像形成装置。