JP2001112276A

JP2001112276A - 振動波モータを駆動源とする駆動装置および画像形成装置

Info

Publication number: JP2001112276A
Application number: JP28425399A
Authority: JP
Inventors: Toru Nakanishi; 徹中西; Mitsuo Nishimura; 光夫西村; Atsushi Munakata; 篤宗像
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-10-05
Filing date: 1999-10-05
Publication date: 2001-04-20

Abstract

(57)【要約】【課題】感光ドラムをモータ、エンコーダに損傷を与え
ずに交換容易で、高精度に駆動する振動波モータを駆動
源とする駆動装置を提供する。【解決手段】振動波モータＭＣ１と一体に回転する出力
軸ＢＳを感光ドラムに対して挿抜可能に貫通突出し、こ
の出力軸ＢＳの挿抜の際に、振動波モータＭＣ１に対す
る可能な移動距離３０ｇを、出力軸ＢＳの移動に伴うエ
ンコーダの公差ＥＣｇ１、ＥＣｇ２よりも小さく設定し
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、振動波モータを駆
動源とする駆動装置、特に画像形成装置の感光ドラムや
転写ベルトのように高精度な回転性能が要求される装置
の駆動源として振動波モータを用いた駆動装置および画
像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】画像形成装置のような高精度な回転精度
が要求される駆動部の駆動源として、低速で高トルクを
発生する振動波モータを用いて直結駆動することが、特
開平9−197756号公報、特開平11−52649 号公報等に提
案されている。

【０００３】従来の、光導電層を有する像担持体として
の感光ドラムをタンデム式に配列した電子写真方式のカ
ラー画像形成装置における電子写真プロセスを示す概略
図を図８に示す。

【０００４】図８は従来の電子写真プロセス部の主要断
面図、図９は図８のカラー画像形成装置の主要部の上部
断面を示し、図１０は図８のカラー画像形成装置の主要
部の背面図を示し、図１１は図８のカラー画像形成装置
の主要部の一部を示し、図１２は図９の像担持体駆動源
周辺の側断面図を示す。

【０００５】図８において、１０１ａは光導電層を有す
る像担持体としての感光ドラム、１０１ｂは帯電器、１
０１ｃは転写器、１０１ｄは現像器、１０１ｅはデジタ
ル画像情報として露光光を像担持体に露光する矢印のみ
で示す露光器、１０１ｆはクリーナを示し、これらを含
む一つの像担持体セットをＩで示す。

【０００６】同様に、図中１０２ａは光導電層を有する
像担持体としての感光ドラム、１０２ｂは帯電器、１０
２ｃは転写器、１０２ｄは現像器、１０２ｅはデジタル
画像情報として露光光を像担持体に露光する矢印のみで
示す露光器、１０２ｆはクリーナを示し、これらを含む
一つの像担持体セットをIIで示す。

【０００７】同様に、図中１０３ａは光導電層を有する
像担持体としての感光ドラム、１０３ｂは帯電器、１０
３ｃは転写器、１０３ｄは現像器、１０３ｅはデジタル
画像情報として露光光を像担持体に露光する矢印のみで
示す露光器、１０３ｆはクリーナを示し、これらを含む
一つの像担持体セットをIII で示す。

【０００８】同様に、図中１０４ａは光導電層を有する
像担持体としての感光ドラム、１０４ｂは帯電器、１０
４ｃは転写器、１０４ｄは現像器、１０４ｅはデジタル
画像情報として露光光を像担持体に露光する矢印のみで
示す露光器、１０４ｆはクリーナを示し、これらを含む
一つの像担持体セットをIVで示す。

【０００９】カラー画像形成装置のように多色のトナー
転写が必要な場合は、図に示すように、像担持体として
の感光ドラムを複数並列に配置し、例えば、第１セット
ＩにＹ（イエロー）、第２セットIIにＭ（マゼンタ）、
第３セットIII にＣ（シアン）、第４セットIVにＢｋ
（ブラック）の各色のトナー転写機能を与えることによ
り、カラー画像形成が可能な、像担持体を回転駆動させ
る装置を構成することができる。

【００１０】カラー画像形成を行うには、まず第一に第
１像担持体セットＩにおいて、光導電層を有する回転す
る感光ドラム１０１ａに対して、帯電器１０１ｂによっ
て電荷が付与され、矢印で示す露光器１０１ｅによって
露光が行われ、潜像が感光ドラム１０１ａ上の光導電層
上に形成され、現像器１０１ｄによって潜像に対してト
ナーが現像され顕像が形成される。そして、転写ベルト
駆動プーリ５と転写ベルト従動プーリ４によって駆動さ
れる転写ベルト３によって、図示していない転写材の搬
送を行い、転写器１０１ｃによって転写材へのトナーの
転写が行われ、次の行程へと転写材が搬送される。

【００１１】更に、回転する感光ドラム１０１ａ上に形
成された光導電層上に残存するトナーは、クリーナ１０
１ｆによって除去され、新たな潜像形成に備える。

【００１２】次の第２像担持体セットIIにおいても同様
な行程が行われ、別色のトナーが転写材に転写される。
そしてその後もこのような行程を連続的に、第３像担持
体セットIII 、第４IVに対しても行うことにより、多色
のトナーの転写を転写材に対して行い所望のカラー画像
を形成することができる。

【００１３】図９〜１１によりタンデム式カラー電子写
真プロセスにおける感光ドラム駆動機構に関して説明す
る。

【００１４】タンデム式に感光ドラムを配設したカラー
電子写真プロセスを実行するにあたり、感光ドラム１０
１ａ〜１０４ａを独立に回転駆動させるために、装置か
ら取り外し可能な駆動ユニット１を設ける。この、駆動
ユニット１に配設されたモータ取り付け部材２に、回転
駆動モータＭＣ１〜ＭＣ４をそれぞれの感光ドラム駆動
用に設ける。この駆動ユニット１をバックプレート部材
ＢＰに取り付ける。

【００１５】また、フロントプレート部材ＦＰには、感
光ドラム支持軸Ａ１〜Ａ４を有する部材Ｔ１〜Ｔ４を設
け、フロントプレート部材ＦＰから各感光ドラム支持軸
Ａ１〜Ａ４を延出させる。

【００１６】各感光ドラム１０１ａ〜１０４ａは、回転
力を伝達するために、回転駆動モータ側の片端部に、軸
を有しかつ感光ドラムのフランジ部に固定される軸付き
フランジＢＳ１〜ＢＳ４を設ける。軸付きフランジＢＳ
１〜ＢＳ４を設けた反対の端部側には中心孔を有するフ
ランジＦＦ１〜ＦＦ４を設ける。

【００１７】そして、フロントプレート部材ＦＰに設け
られた部材Ｔ１〜Ｔ４から延出された支軸軸Ａ１〜Ａ４
と、感光ドラム１０１ａ〜１０４ａのフロントプレート
部材ＦＰ側に用意された中心孔を有するフランジＦＦ１
〜ＦＦ４と、感光ドラムの片端部に固定される軸付きフ
ランジＢＳ１〜ＢＳ４とによって感光ドラムが支持され
ることにより、各感光ドラムが回転駆動可能に軸承され
る。なお、各回転駆動モータＭＣ１からＭＣ４まで同様
であるので説明を省略する。

【００１８】次に、図１２に示すモータ部断面拡大図に
より、駆動モータ部の構造を説明する。図１２におい
て、駆動モータＭＣ１の中心部に、出力軸としての中空
軸１３が配設され、この中空軸１３を駆動モータＭＣ１
の内部のベアリングＢＡ、ＢＢによって軸承している。

【００１９】一方、像担持体としての感光ドラム１０１
ａの一端部におけるフランジから延出された軸部ＢＳＨ
は、ベアリングＢＢ内で中空軸１３の端部と突き合わさ
れ軸承される。この軸部ＢＳＨの先端にはネジ孔ＢＳＨ
１が形成されており、つき合わせされる中空軸１３の他
端側から挿入されたネジ１４がこのネジ孔ＢＳＨ１にネ
ジ締めされることにより、軸部ＢＳＨと中空軸１３とが
締結される。

【００２０】また、駆動モータＭＣ１の本体後部から突
出した軸部１３には、エンコーダスケールＥＣが配設さ
れ、軸回転に伴うエンコーダ信号を検知するためにエン
コーダ信号検知器ＥＤがエンコーダ外周の一部に配設さ
れる。さらに、それらを埃や損傷等から防ぐためのカバ
ー１２が設けられている。

【００２１】以上の構成により、タンデム式カラー電子
写真プロセスを用いたい画像形成装置における感光ドラ
ムを回転駆動モータＭＣ１〜ＭＣ４の軸部と、感光ドラ
ムの一端部を延出した接続軸を撓み軸継ぎ手で結合する
ことにより、回転力が伝達され、それぞれ独立に像担持
体としての感光ドラムを回転駆動することが可能とな
る。

【００２２】

【発明が解決しようとしている課題】ところで、上記し
た従来のモータ駆動機構を有する画像形成装置におい
て、像担持体としての感光ドラムを回転駆動するにあた
り、駆動モータの出力軸である中空軸１３の端部と、像
担持体としての感光ドラムの一端部におけるフランジか
ら延出された軸端部ＢＳＨを突き合わせて、中空軸１３
の他端部から挿入されたネジ１４によって、軸部ＢＳＨ
と中空軸１３とが締結される構成となっているので、突
き合わされる軸端部の精度の僅かな誤差が、締結後の駆
動軸と感光ドラム軸の真直度の誤差として現れる。例え
ば、中空軸１３の外形寸法が１０ｍｍで、中空軸端部か
ら感光ドラムの他端部までの寸法が500 ｍｍの場合、軸
突き合わせ面が５μｍ傾いていた場合には、感光ドラム
の他端部は、５μｍ×500mm ／10mm＝250 μｍすなわち、２５０μｍも振れ回ることになる。

【００２３】しかし、実際には感光ドラムの他端部は、
感光ドラム支持軸支持部材Ｔ１により、フロントプレー
ト部材ＦＰに拘束支持されているので、振れ回りは生じ
ないが、軸の弾性変形による反力が各軸受けに作用し
て、軸受けに過負荷が生じて軸受け寿命が短くなった
り、過負荷により軸受け部にトルク変動が生じ、トルク
変動により感光ドラムの回転むらが発生して、画像のず
れとなり、画像品位の低下を招くことになる。

【００２４】また、上記の不具合を回避するために、軸
端部を高精度に仕上げると、軸が非常に高価なものとな
り、装置全体のコストアップを招く結果となってしま
う。

【００２５】また、感光ドラムの表面に形成された光導
電層は、像形成上の各種プロセス、例えば帯電時の電
気的摩耗やトナークリーニング時に発生する機械的摩耗
等により、劣化、摩滅していくため、規定以上の摩耗量
に達すると部品交換を行わなければならない。同様に駆
動モータにも耐久寿命があり定期的に交換しなければな
らない。

【００２６】ところが、上記従来例の構成では、どちら
かでも交換する時には、エンコーダカバーを一旦はずし
て、締結ネジをゆるめなければならず、交換作業時にエ
ンコーダが露出するため、異物が混入して、エンコーダ
スケールや検出ヘッドに異物が付着して、信号が出なく
なったり、信号抜けを生じる危険性がある。また、作業
中にエンコーダ部品を工具等で破損させてしまう恐れが
あった。

【００２７】また、軸端部を突き合わせる際に、軸ＢＳ
ＨとモータＭＣ１との軸方向の相対的な位置を決めるス
トッパーがないので、中空軸１３が余計に押し込まれ
て、エンコーダスケールが検出ヘッドにぶつかって破損
したり、アライメントがずれて、信号が出なくなった
り、振動波モータの加圧設定値がずれるために、モータ
特性が悪くなって、所定の色ずれ精度が得られなくなっ
たり、トルクダウンにより、不作動が生じたり、加圧力
変化によって、摩擦面がダメージを受けて耐久性が悪く
なったりすることがあった。

【００２８】本出願に係る発明の目的は、例えば像担持
体のように定期的に交換する必要のある回転体を、モー
タ及びエンコーダに損傷を与える事無く交換容易に、か
つ高精度に駆動する振動波モータを駆動源とする駆動装
置を提供しようとするものである。

【００２９】

【課題を解決するための手段】本出願に係る発明の目的
を達する振動波モータを駆動源とする駆動装置の第１の
構成は、電気−機械エネルギー変換素子と弾性体が固着
されてなるステータ振動子とバネ等の押圧手段によっ
て、前記ステータ振動子に加圧接触された移動体からな
り、前記電気−機械エネルギー変換素子に駆動用交番信
号を印加することにより、前記ステータ振動子に振動波
が発生し前記移動体が摩擦駆動される振動波モータで被
駆動体を駆動する装置において、前記振動波モータから
延出した出力軸は、前記被駆動体に挿抜自在に貫通突出
し、回転拘束手段により前記被駆動体と一体的に回転す
るように構成されており、前記出力軸方向の少なくとも
一方向に前記振動波モータに対して、前記出力軸の移動
を制限する移動制限手段を設けたものである。

【００３０】本出願に係る発明の目的を達する振動波モ
ータを駆動源とする駆動装置の第２の構成は、上記第１
の構成で、前記出力軸に一体的に回転する回転スケール
と、前記回転スケールの回転を検出する検出手段によっ
て構成されるエンコーダ装置を具備したことを特徴とす
る。

【００３１】本出願に係る発明の目的を達する振動波モ
ータを駆動源とする駆動装置の第３の構成は、上記第２
の構成で、前記移動制限手段に制限される移動量は、前
記回転スケールと前記検出手段との軸方向隙間より小さ
いことを特徴とする。

【００３２】本出願に係る発明の目的を達する振動波モ
ータを駆動源とする駆動装置の第４の構成は、上記第２
または第３の構成で、前記移動制限手段に制限される移
動量は、前記回転スケールと前記検出手段との軸方向ア
ライメント許容値以下であることを特徴とする。

【００３３】本出願に係る発明の目的を達する振動波モ
ータを駆動源とする駆動装置の第５の構成は、上記いず
れかの構成で、前記移動制限手段は、軸方向に変位する
弾性部材とストッパからなることを特徴とする。

【００３４】本出願に係る発明の目的を達する振動波モ
ータを駆動源とする駆動装置の第６の構成は、上記いず
れかの構成で、前記延出部は、少なくとも２ヶ以上の軸
受けにより軸支されており、隣接する軸受けにおいて、
振動波モータ寄りの内径は遠い側の内径以上の大きさで
あり、前記出力軸の外径寸法は、前記内径寸法にそれぞ
れ嵌合する寸法になっていることを特徴とする。

【００３５】本出願に係る発明の目的を達する画像形成
装置の第１の構成は、１列もしくは複数列に配設された
像担持体に対して露光手段により潜像を形成し、該潜像
を現像手段により現像して得られたトナー像を記録材に
転写させる画像形成手段と、上記いずれかの構成の振動
波モータを駆動源とする駆動装置とを有し、前記被駆動
体を前記像担持体として駆動することを特徴とする。

【００３６】本出願に係る発明の目的を実現する画像形
成装置の第２の構成は、複数列に配設された像担持体に
対して露光手段により潜像を形成し、該潜像を現像手段
により現像して得られたトナー像を記録材に転写させる
画像形成手段と、前記各転写手段に記録材を搬送する転
写ベルトと、上記いずれか構成のの振動波モータを駆動
源とする駆動装置とを有し、前記被駆動体を前記転写ベ
ルトを駆動する駆動ローラとして駆動することを特徴と
する。

【００３７】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に従っ
て説明する。 ( 第一の実施の形態)図１および図２は本発明の第一の
実施の形態を示す。

【００３８】本実施の形態は、従来例で示す図８の画像
形成装置における像担持体としての感光ドラムを駆動す
るモータ駆動装置を示し、タンデムに配列された各感光
ドラムに対して個々に設けられている。図１は本実施の
形態のモータ駆動装置のモータ部本体の側断面図、図２
はモータ軸先端までの全体側断面図を示す。

【００３９】図１を用いて、本実施の形態のモータの構
成を説明する。

【００４０】本実施の形態の振動波モータは、金属等の
弾性体22の一方の面に圧電素子21が接着等により固着さ
れており、もう一方の面に摩擦材23が固着されてなる振
動体としてのステータSTはベース20にビス19により固着
されている。

【００４１】金属等の弾性体からなり、前記振動体と接
触して相対移動する接触体としてのロータ26の摺動面に
は、耐摩耗性を向上するためにタングステンカーバイト
等の超硬金属が溶射されており、防振ゴム27を介して加
圧ばね28によりステータSTに押圧されている。

【００４２】加圧ばね28は、リング29をデイスク30にカ
シメ等により固着されており、デイスク30をベース20に
装着された２個のラジアルボールベアリングBAとBBによ
り回転自在に軸支された出力軸BSに圧入固定することに
より、ロータ26をステータに加圧接触させている。その
加圧反力は、出力軸BSの段部BS1 が軸受けBBの内輪に押
し当てられる事で受けている。

【００４３】図示しない外部の駆動回路より、コネクタ
25とフレキシブルプリント配線板24を介して電気−機械
エネルギー変換素子としての圧電素子21の電極に駆動信
号である交番信号としての交流電圧が印加されてステー
タSTに振動波が励振され、押圧されたロータ26が摩擦駆
動される。なお、圧電素子21には位相の異なる２つの駆
動用圧電素子部が設けられ、前記両駆動用圧電素子部に
時間的位相の異なる駆動信号である交番信号としての交
流電圧が印加されると、弾性体には位相の異なる２つの
定在波が励起され、その合成により進行波が形成され、
これが駆動振動としてロータを摩擦駆動する。

【００４４】エンコーダベース31上に配置されたエンコ
ーダ基板32に、エンコーダヘッドEDが表面実装されてい
る。出力軸BSの端部段付き部には、エンコーダハブ゛EC2
に接着された反射スケールEC1 からなるエンコーダスケ
ールユニットECが止め輪33と接着剤により固着されてい
る。ケース12はゴムリング36を挟んでベース20にネジ締
めされてケースとベースの接合部を封止している。

【００４５】モータの軸受け部はテフロン（登録商標）
リング35が装着されてゴムシール34により封止されてい
る。エンコーダベースにはシリカゲル等の乾燥剤37が装
着保持されており、組立て時にモータ内部に封入された
空気を乾燥させるとともに、経時的にモータ内部に侵入
した湿気を吸収して内部の乾燥状態を維持してモータ特
性を安定させている。

【００４６】エンコーダヘッドEDは、投受光部がワンチ
ップ上に構成された方式の光学式エンコーダヘッドであ
り、反射スケールEC1 からの反射光を検出して位置情報
を得ている。このような構成のエンコーダヘッドと反射
スケールのアキシャルギャップは適正な範囲に設定され
なければならない。アキシャルギャップのセンター値は
Ecg であり、ギャップ公差はプラス側がEcg2、マイナス
側がEcg1で表される。もしアキシャルギャップが前記公
差Ecg1及びEcg2から外れると、エンコーダ信号が検出で
きなくなる。

【００４７】図２はモータ軸先端までの全体側断面を示
す図である。

【００４８】図２により本発明の第一の実施の形態のモ
ータ装置全体の構成について説明を加える。

【００４９】モータMCから延出した出力軸BSは複数の段
付き部を有する一体軸となっており、その外径寸法は軸
先端から順にφｄ１、φｄ２、φｄ３となっており、次
の関係がある。

【００５０】 φｄ３＞φｄ２＞φｄ１（式１）また、直径がφｄ１の軸部にはストッパー50が装着され
ている。

【００５１】図３は出力軸BSを有するモータ装置を画像
形成装置本体に装着した状態を示す側断面図である。

【００５２】モータ装置MC1 は、バックプレートBPに取
り付けられたモータ取付け部材2 に装着される。モータ
装置MC1 が画像形成装置本体に装着されると、出力軸BS
の先端部は図示しないユニット部材に保持された像担持
体１０１ａの内部を貫通して、フロントプレートFPに装
着された軸受けFPB に挿入軸支され、出力軸BSの直径φ
ｄ３の軸部はバックプレートに装着された軸受けBPB に
挿入軸支される。この時、ストッパー50は感光ドラム１
０１ａの端部フランジの内部に設けたスリットに挿入さ
れて回転拘束され、モータ軸BSと感光ドラム１０１ａと
は一体的に回転するように構成されている。

【００５３】本実施の形態において、モータ装置または
像担持体としての感光ドラムのどちらか一方を交換する
場合、モータ装置を画像形成装置本体及び感光ドラムか
ら挿抜しなければならない。

【００５４】ところが、画像形成装置の感光ドラムや転
写ドラムのように非常に高精度が要求される回転体で
は、出力軸と軸受けとの嵌合は、挿抜可能な範囲で隙間
を少なくしガタを最小に設計されているので、挿抜時に
嵌合部のすべり摩擦により挿抜方向に力が発生する。

【００５５】例えば、挿入時には、出力軸BSはバックプ
レートBPに装着された軸受けBPB の内径とフロントプレ
ートFPに装着された軸受けFPB の内径と感光ドラム101a
のフランジ内径に沿って滑らしながら挿入していくの
で、出力軸BSはモータ側に押し込まれるような力を受け
る。

【００５６】逆に、抜去時には、出力軸BSはモータから
抜かれる方向の力を受ける。

【００５７】このようにモータ装置に対して、出力軸を
抜き差しするような力が作用した場合に、相対的な移動
を制限するストッパのような手段がないと、モータ装置
の各部にダメージを与えたり、エンコーダ等の部品を破
壊するおそれがあった。

【００５８】特に、本実施の形態のように、挿抜方向と
ロータ・ステータの加圧方向が一致している場合におい
て、挿抜時の摩擦力が直接的にロータ・ステータの摩擦
面に加わり、摩擦面に損傷を与えて特性劣化を招くこと
があった。

【００５９】本発明による第一の実施の形態では、出力
軸BSがモータ装置に押し込まれるような力が作用した場
合には、出力軸BSの段部BS1 がモータ装置の軸受けBBの
内輪に対して、ロータ26の加圧反力を受ける形で与圧が
かけられているので、押し込み方向に既に剛性が高くな
っているので、ごく僅かしか移動しない。

【００６０】次に、出力軸BSがモータ装置に対して、引
き抜かれるような力が作用した場合、第一の実施の形態
ではデイスク30の凸部30ａが軸受けBAの内輪に突き当た
って、隙間30g 以上の長さに出力軸BSがモータ装置に対
して相対的にずれることはない。

【００６１】またこの隙間30g はエンコーダヘッドと反
射スケールとの隙間より小さく設定されているので、エ
ンコーダ部品にダメージを与えたり、破壊したりするこ
とはない。

【００６２】また、本実施の形態において、隙間30g は
エンコーダのアキシャルギャップのマイナス側の公差Ec
g1より小さいので、出力軸BSが隙間30g がゼロになるま
で引き抜かれて、運悪く元の位置に戻らなくなったとし
ても、このマイナス側の公差Ecg1を越えることがないの
で、エンコーダ信号が出なくなるというような最悪の事
態は避けることができる。

【００６３】また、本実施の形態では、出力軸BSは、複
数の段付き部を有する一体軸となっており、その外径寸
法は軸先端から、上記した式１で示されるように順に太
くなっている。このように出力軸BSを段付き軸とするこ
とにより、軸の挿抜をし易くしている。

【００６４】以上の構成により、画像形成装置等の感光
ドラム駆動や、転写ドラム駆動等の非常に高精度回転が
要求される回転体駆動において、高精度回転ができる振
動波モータを駆動源として、感光ドラム等の駆動軸を直
結駆動することで、より高精度を実現した構成におい
て、モータ軸と被駆動体である像担持体としての感光ド
ラムを挿抜する時に、モータ軸とモータ本体が相対的に
移動することを制限してモータ内部にダメージを与えず
メンテナンス等が容易に行えるようになる。

【００６５】（第二の実施の形態）図４及び図５は本発
明の第二の実施の形態を示す図である。

【００６６】図４及び図５の（ａ）（ｂ）において、上
記第一の実施の形態と異なる部分のみ説明を加える。

【００６７】本実施の形態は、コイルばね41を出力軸BS
の段付き部BS1 と軸受けBBの内輪端面との間に挿入し、
ロータの加圧反力を受けている。また、同様にコイルば
ね42をデイスク30と軸受けBAの内輪端面の間に挿入して
いる。

【００６８】図５の（ａ）は、出力軸BSに押し込み力が
発生して出力軸BSがモータ方向に最大量押し込まれた状
態を示す。この時の軸の最大移動量をBS1gとする。

【００６９】この最大移動量BS1gを軸BSがモータ側に押
し込まれることでモータ各部が干渉しないように設定す
ることにより、モータにダメージを与えることを回避す
ることができる。例えば、出力軸BSのモータ内部端とケ
ース12との隙間より小さくしておく。また最大移動量BS
1gをエンコーダのプラス側ギャップ公差Ecg2より小さく
設定しておくことにより、出力軸BSがモータ側に一旦押
し込まれた後、何らかの障害により元の位置に戻らなか
ったとしても、エンコーダの信号が出なくなるという最
悪の事態を免れることができる。

【００７０】次に、出力軸がモータから引き抜かれる方
向に力を受けた場合の最大変位状態を図５の（ｂ）に示
す。

【００７１】同様に、最大移動量30g1の値をモータ各部
が干渉しないように設定することにより、モータにダメ
ージを与えることを回避できる。例えば、最大移動量30
g1の値をエンコーダギャップセンター値Ecg より小さく
設定しておけば、スケールがエンコーダヘッドにぶつか
って破損するような事は回避できる。また、最大移動量
30g1をエンコーダのマイナス側ギャップ公差Ecg1より小
さく設定しておくことにより、出力軸BSがモータ側から
引き抜かれた後、何らかの障害により元の位置に戻らな
かったとしても、エンコーダの信号が出なくなるという
最悪の事態を免れることができる。

【００７２】更に、第二の実施の形態では、出力軸BSの
移動制限手段はコイルスプリングとストッパにより構成
されているので、挿抜時に衝撃力が加わった場合でも、
コイルスプリングによる緩衝作用によりモータの軸受け
及びモータ装置に与える衝撃力を緩和する効果も発揮す
る。

【００７３】（第三の実施の形態）図６及び図７は本発
明の第三の実施の形態を示す図である。

【００７４】図６において、上記第一の実施の形態と異
なる部分のみ説明を加える。

【００７５】リング状（または筒状）に形成されたゴム
リング43は、出力軸BSの段付き部BS1 と軸受けBBの内輪
端面との間に挿入され、ロータの加圧反力を受けてい
る。同様にリング状（または筒状）に形成されたゴムリ
ング44はデイスク30と軸受けBAの内輪端面の間に挿入さ
れている。

【００７６】図７の（ａ）は、出力軸BSに押し込み力が
発生して出力軸BSがモータ方向に最大押し込まれた状態
を示す。この時の軸の最大移動量をBS1gとする。この最
大移動量を出力軸BSがモータ側に押し込まれることで、
モータ各部が干渉しないように設定することにより、モ
ータにダメージを与えることを回避できる。例えば、出
力軸BSのモータ内部端とケース12との隙間より小さくし
ておく。

【００７７】また、最大移動量BS1gをエンコーダのプラ
ス側ギャップ公差Ecg2より小さく設定しておくことによ
り、出力軸BSがモータ側に一旦押し込まれた後、何らか
の障害により元の位置に戻らなかったとしても、エンコ
ーダの信号が出なくなるという最悪の事態を免れること
ができる。

【００７８】次に、出力軸がモータから引き抜かれる方
向に力を受けた場合の最大変位状態を図７の（ｂ）に示
す。

【００７９】同様に、最大移動量30g1の値をモータ各部
が干渉しないように設定することにより、モータにダメ
ージを与えることを回避できる。例えば、エンコーダギ
ャップセンター値Ecg より小さく設定しておけば、スケ
ールがエンコーダヘッドにぶつかって破損するような事
は回避できる。

【００８０】また、最大移動量30g1をエンコーダのマイ
ナス側ギャップ公差Ecg1より小さく設定しておくことに
より、出力軸BSがモータ側から引き抜かれた後、何らか
の障害により元の位置に戻らなかったとしても、エンコ
ーダの信号が出なくなるという最悪の事態を免れること
ができる。

【００８１】更に、第三の実施の形態では、出力軸の移
動制限手段はゴムリングとストッパにより構成されてい
るので、挿抜時に衝撃力が加わった場合でも、ゴムリン
グによる緩衝作用によりモータの軸受け及びモータ装置
に与える衝撃力を緩和する効果も発揮する。

【００８２】なお、上記の各実施の形態においては、画
像形成装置における像担持体としての感光ドラムを被駆
動体として説明したが、画像形成装置を構成する他の回
転体、例えば転写ベルトを駆動する駆動ローラ、あるい
は転写ドラム（記録材を外周面に保持し、各色のトナー
画像を順次この記録材上に転写させる、あるいは外周面
に各色のトナー画像を順次転写させ、全色の転写が終了
すると記録材に転写するようにしたドラム）のようなも
のであっても良い。

【００８３】

【発明の効果】請求項１ないし８に係る発明によれば、
画像形成装置等の高精度が要求される回転体の駆動にお
いて、高精度回転可能な振動波モータを駆動源に採用
し、被駆動体である感光ドラムの回転軸とモータ軸を一
体化して直結駆動することにより、従来より簡単な構成
で高精度な回転を実現し、被駆動体と出力軸との挿抜を
伴うようなメンテナンスもモータにダメージを与える事
なく安全に容易に行う事が可能となる。

【００８４】特に、軸方向に加圧する振動波モータにお
いては、軸方向の規制手段はモータの性能を維持する上
で大変有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による第一の実施の形態のモータ部側断
面図。

【図２】本発明による第一の実施の形態の軸先端までの
全体側断面図。

【図３】本発明による第一の実施の形態によるモータ装
置を画像形成装置本体に装着した場合の側断面図。

【図４】本発明の第二の実施の形態によるモータ装置部
分断面図。

【図５】（ａ）は出力軸がモータ側に最大量押し込まれ
た状態、（ｂ）は出力軸が引く抜き方向に力を受けた場
合の最大変位状態をそれぞれ示す図。

【図６】本発明の第三の実施の形態によるモータ装置部
分断面図。

【図７】（ａ）は出力軸がモータ側に最大量押し込まれ
た状態、（ｂ）は出力軸が引く抜き方向に力を受けた場
合の最大変位状態をそれぞれ示す図。

【図８】従来例のカラー画像形成装置の電子写真プロセ
スの概略構成図。

【図９】従来例のカラー画像形成装置の主要部の上部断
面図。

【図１０】図９のカラー画像形成装置の主要部の背面図

【図１１】図９の一部を示す図。

【図１２】従来例のモータ装置軸受け部分側断面図。

【符号の説明】

１：駆動ユニット２：モータ取付け部材３：転写ベルト４：転写ベルト従動プーリ５：転写ベルト駆動プーリ FP：前側板 BP：後側板 12：ケース BS：出力軸 BS1 ：出力軸段付き部 BB,BA ：モータ軸受け FPB BPB ：受け 20：ベース 21：電素子 22弾性体 23摩擦材 ST：ステータ振動体 26：ロータ 27：防振ゴム 28：加圧ばね 29：リング 30：デイスク 31：エンコーダベース 32：エンコーダ基板 33：止め輪 34：ゴムシール 35 ：テフロンリング 36：ゴムリング 37：乾燥剤 41 42 ：コイルばね 43 44 ：ゴムリング ED：エンコーダヘッド EC：エンコーダスケールユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者宗像篤東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内Ｆターム(参考） 2H032 AA15 BA01 BA05 BA09 BA11 BA18 BA23 2H035 CA07 CB03 CD01 CD05 CD07 CD09 CD11 CD13 CG03 2H071 CA03 CA05 DA02 DA08 DA09 DA15 DA23 DA27 EA18 3F049 BA00 EA00 LA02 LB03 5H680 BB03 BB16 BC05 CC06 CC07 DD02 DD23 DD74 EE03 EE20 FF33

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】弾性体に電気−機械エネルギー変換素子
を固着した振動体に加圧手段を介して移動体を加圧接触
させ、前記電気−機械エネルギー変換素子に駆動用交番
信号を印加することにより前記移動体を回転駆動させる
振動波モータと、前記移動体と一体的に回転する出力軸
と、前記出力軸が挿抜可能に貫通突出し、回転拘束手段
により前記出力軸と一体的に回転する被駆動体とを有
し、前記振動波モータに対する前記出力軸の少なくとも
一方向における軸線方向の移動を制限する移動制限手段
を有するとことを特徴とする振動波モータを駆動源とす
る駆動装置。
【請求項２】前記出力軸には、前記出力軸と一体的に
回転する回転スケールと、前記回転スケールの回転を検
出する検出手段によって構成されるエンコーダ装置を設
けたことを特徴とする請求項１に記載の振動波モータを
駆動源とする駆動装置。
【請求項３】前記移動制限手段により制限される移動
量は、前記回転スケールと前記検出手段との軸方向隙間
より小さいことを特徴とする請求項２に記載の振動波モ
ータを駆動源とする駆動装置。
【請求項４】前記移動制限手段により制限される移動
量は、前記回転スケールと前記検出手段との軸方向アラ
イメント許容値以下であることを特徴とする請求項２ま
たは３に記載の振動波モータを駆動源とする駆動装置。
【請求項５】前記移動制限手段は、軸方向に変位する
弾性部材とストッパとを有することを特徴とする請求項
１から４のいずれか一つに記載の振動波モータを駆動源
とする駆動装置。
【請求項６】前記出力軸が前記振動波モータより延出
している延出部は、少なくとも２ヶ以上の軸受けにより
軸支され、隣接する前記軸受けにおいて、振動波モータ
寄りの内径は遠い側の内径以上の大きさであり、前記出
力軸の外径寸法は、前記内径寸法にそれぞれ嵌合する寸
法になっていることを特徴とする請求項１から５のいず
れか一つに記載の振動波モータを駆動源とする駆動装
置。
【請求項７】１列もしくは複数列に配設された像担持
体に対して露光手段により潜像を形成し、該潜像を現像
手段により現像して得られたトナー像を記録材に転写さ
せる画像形成手段と、請求項１から６のいずれか一つに
記載の振動波モータを駆動源とする駆動装置とを有し、
前記被駆動体を前記像担持体として駆動することを特徴
とする画像形成装置。
【請求項８】複数列に配設された像担持体に対して露
光手段により潜像を形成し、該潜像を現像手段により現
像して得られたトナー像を記録材に転写させる画像形成
手段と、前記各転写手段に記録材を搬送する転写ベルト
と、請求項１から６のいずれか一つに記載の振動波モー
タを駆動源とする駆動装置とを有し、前記被駆動体を前
記転写ベルトを駆動する駆動ローラとして駆動すること
を特徴とする画像形成装置。