【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータの回転駆動力を回転負荷部に伝達するギア列からの騒音を可及的に低減した減速装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複数の回転負荷部をモータとその回転駆動を伝達するギア列によって駆動される各種の装置がある。そのような装置の一例としては、電子写真式の４連タンデム型のカラー画像形成装置がある。（例えば、特許文献１参照。）
図２は、そのような電子写真式の４連タンデム型のカラー画像形成装置の内部構成を説明する側断面図である。同図に示すカラー画像形成装置１は、
カット用紙一枚毎に印字を行なうカラー画像形成装置であり、資源節約型の両面印字機構を備えている。このカラー画像形成装置１は、本体２の内部上方に配設された画像形成部３、中央部よりも下方に配設された両面印刷用搬送ユニット４、更にその下方に配設された給紙部５及び画像形成部３の用紙搬送方向下流側（図の左方）に配設された定着部６で構成されている。
【０００３】
上記の画像形成部３は、４個の画像形成ユニット７（７−１、７−２、７−３、７−４）を用紙搬送方向上流側（図の右方）から下流側へ多段式（タンデム式）に並設され、それらの下方には、偏平なループ状に形成された搬送ベルト８が用紙搬送面をほぼ水平にし上記用紙搬送方向に沿って本体２内部ほぼ中央に配設されている。
【０００４】
上記４個の画像形成ユニット７は、現像器に収納された現像剤（トナーの色）を除いて他は全て同じ構成であるので、以下、画像形成ユニット７−３を例にとり、その各部に番号を付与して説明する。画像形成ユニット７は、感光体ドラム９と、この感光体ドラム９の周面を図の時計回り方向に取り囲んで、クリーナ１１、帯電器１２、露光ヘッド１３、現像器１４、現像ローラ１５、及び搬送ベルト８を挟んで転写シート１６の諸装置が配置されている。
【０００５】
用紙搬送方向上流側から３個の画像形成ユニット７の現像器１４内には、減法混色の三原色であるマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びイエロー（Ｙ）の色の非磁性トナーが夫々収容され、最下流の画像形成ユニット７−４の現像器１４内には、文字や画像の黒部分に専用されるブラック（Ｋ）の非磁性トナーが収容されている。これら４個の画像形成ユニット７は、それぞれマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）及びブラック（Ｋ）の分光画像を形成する。
【０００６】
上記の現像ローラ１５は、現像器１４の下部開口部に回転自在に支持されて、感光体ドラム９に圧接している。感光体ドラム９は、搬送ベルト８の上循環部（用紙搬送面）に夫々接して配置される。感光体ドラム９は、導電性の金属ローラの周面に有機光導電性材料を一様に被着して形成され、金属ローラ部は接地されている。この感光体ドラム９は、図の矢印で示す時計回り方向に回転する。
【０００７】
また、搬送ベルト８は、例えばフッ素樹脂（テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ））にカーボンブラックを添加して抵抗調整することにより、詳しくは後述する固有の表面抵抗と体積抵抗を持たせた厚さおよそ１５０μｍのフィルム状部材で構成され、不図示のベルトユニットのフレームに回動アーム１７と共に組み付けられ、駆動ローラ１８と従動ローラ１９間に張設され、駆動ローラ１８に駆動されて、図の矢印Ａ及びＢで示すように、反時計回り方向に循環移動する。
【０００８】
回動アーム１７は、下流側端部に固定支持ローラ１７ａを備え、上流側端部には可動支持ローラ１７ｂを備えている。固定支持ローラ１７ａは、ベルトユニットのフレームに回転自在に位置固定されて支持されている。この固定支持ローラ１７ａは、最下流の画像形成ユニット７−４の感光体ドラム９に対向する転写シート１６の上流側近傍に設けられる。この固定支持ローラ１７ａは、最下流の画像形成ユニット７−４の感光体ドラム９と搬送ベルト８を常時接触させるべく搬送ベルト８の内周面に当接して配置される。
【０００９】
上記の回動アーム１７は、上記の固定支持ローラ１７ａの支持軸と同軸に支持されてその支持軸を中心にして不図示のカム機構により自由端側（図の右方つまり上流側端部）が上下に回動する。その自由端に位置する上述の可動支持ローラ１７ｂは、最上流の画像形成ユニット７−１の感光体ドラム９に対向する転写シート１６と従動ローラ１９との間の位置で搬送ベルト８の内周面に当接して搬送ベルト８を支持している。そして、この可動支持ローラ１７ｂには、吸着送りローラ２０が搬送ベルト８を介して圧接している。
【００１０】
その吸着送りローラ２０には、プラス極性の電圧を出力する不図示の電源が接続されている。そして、搬送ベルト８の上流側には、待機ローラ対２１が配設されており、更にその上流は横と下に分岐して、横方向には給紙ローラ２２、捌き部材２３、及び開閉給紙トレー２４が配設されている。
【００１１】
また、下方には２枚のガイド板から成る給送路２５が形成され、その給送路２５の下方に延びる中間部に搬送ローラ対２６が配設され、その下方は、鉛直方向と下流側方向に分岐している。鉛直方向には給紙ローラ対２７及び用紙案内コロ２８が配設され、その下方に、給紙部５の用紙カセット２９の給紙端が位置している。その給紙カセット２９の給紙端の上方には、上記用紙案内コロ２８とほぼ並ぶ位置に、断面が半月形の給紙コロ３１が配設されている。上記の給紙カセット２９には多枚数の用紙３２が載置・収容されている。
【００１２】
一方、搬送ベルト８の用紙搬送方向下流側（図の左方）には、その端部に当接して用紙分離爪３３が配設され、その下流に上述した定着部６が配置されている。定着部６は、断熱性の匡体３４内に発熱ローラ３５、圧接ローラ３６、発熱ローラ３５に当接するオイル塗布ローラ３７等から構成されている。
【００１３】
定着部６の下流には、排紙ローラ対３８及び切換フラップ３９が配設されている。この切換フラップ３９は、同図に実線で示す下位置と破線で示す上位置の上下に回動する。この切換フラップ３９より上には、搬送ローラ対４１及び上方向から前方へ反転する排紙路４２が形成され、排紙路４２の終端には排紙ローラ対４３の配置された上部排紙口４４が上部排紙トレー部４５の後部上方に開口している。また、切換フラップ３９より下流横方向には排紙ローラ対４６が配置されその下流に後部排紙口４７が外部に開口している。
【００１４】
更に、切換フラップ３９の下方には、両面印刷用搬送ユニット４の用紙を専ら上流側へ送り戻す送り戻し搬送路４８が、６個の逆搬送ローラ対４９（４９ａ、４９ｂ、・・・、４９ｅ）と、これら逆搬送ローラ対４９の間に配設された逆搬送路５１（５１ａ、５１ｂ、・・・、５１ｅ）によって構成されている。この送り戻し搬送路４８の終端５１ｅは、給送路２５に合流する。
【００１５】
上記のような構成において、給紙部５の給紙コロ３１、開閉給紙トレー２４の給紙ローラ２２、搬送ベルト８の駆動ローラ１８、画像形成ユニット７の感光体ドラム９、定着部６の圧接ローラ３６等は、全て用紙３２の送り速度に合うように回転周面の線速度が同一となるように減速ギア列からなる駆動系に係合して回転駆動される。
【００１６】
図３は、そのような従来のカラー画像形成装置１の駆動系のギア列と各回転負荷部との配置関係を示す図である。同図に示すように、図２に示した各画像形成ユニット７−１、７−２、７−３及び７−４の感光体ドラム９は、その一方の側面（図３では紙面奥行き方向手前側側面）にそれぞれ駆動系の駆動ギアと噛合するドラムギア９Ｍ、９Ｃ、９Ｙ、９Ｋを備えている。
【００１７】
図４は、上記駆動系のギア列のみを取り出して拡大して示す図である。図３及び図４を用いて、これらギア列の駆動伝達経路を説明する。先ずモータ５２の回転軸ギア５３には、２つの減速ギア５４及び５５の大径ギアがそれぞれ噛合している。
【００１８】
一方の減速ギア５４の小径ギアは、一方ではアイドルギア５６に噛合し、他方では搬送ベルト８の駆動ローラ１８を駆動する駆動減速ギア５７の大径ギアに噛合している。そして、アイドルギア５６は減速ギア５８の大径ギアに噛合し、減速ギア５８の小径ギアは定着部６の圧接ローラ３６を駆動する駆動ギア５９に噛合している。
【００１９】
また、上記他方の減速ギア５５は、一方では大径ギアがアイドルギア６１に噛合し、他方では小径ギアが、減速ギア６２の大径ギアに噛合している。減速ギア６２の小径ギアは、画像形成ユニット７−４のドラムギア９Ｋを駆動する駆動ギア６３に噛合している。
【００２０】
また、減速ギア５５の大径ギアに噛合するアイドルギア６１は、他のアイドルギア６２、及び６３を介して微増速アイドルギア６４に駆動力を伝達している。微増速アイドルギア６４は、一方では微減速ギア６５の大径ギアに噛合し、他方では減速ギア６６の大径ギアに噛合している。上記の微減速ギア６５は２つの減速ギア６７及び６８の大径ギアにそれぞれ噛合している。
【００２１】
上記一方の減速ギア６７の小径ギアは、減速ギア６９を介して画像形成ユニット７−３のドラムギア９Ｙを駆動する駆動ギア７１に駆動力を伝達する。また、上記他方の減速ギア６８の小径ギアは、減速ギア７２を介して画像形成ユニット７−２のドラムギア９Ｃを駆動する駆動ギア７３に駆動力を伝達すると共に、その減速ギア７２、次のアイドルギア７４及び減速ギア７５を介して画像形成ユニット７−１のドラムギア９Ｍを駆動する駆動ギア７６に駆動力を伝達する。
【００２２】
そして、上記の微増速アイドルギア６４に大径ギアが噛合している減速ギア６６は、その小径ギアにより、減速ギア７７、アイドルギア７８及び減速ギア７９を介して給紙部５の給紙コロ３１を駆動する駆動ギア８１に駆動力を伝達すると共に、更に減速ギア７９からアイドルギア８２、８３及びダブルアイドルギア８４を介して開閉給紙トレー２４の給紙ローラ２２を駆動する駆動ギア８５に駆動力を伝達する。
【００２３】
このように、モータ５２の回転軸ギア５３から数段の減速ギアにより減速されアイドルギアに駆動伝達されながら、各駆動ギアが回転駆動される。同図に示す例では、モータの回転数は３０〜４０回転／秒程度の回転であり、ギアの噛合い周波数は７００Ｈｚ〜１０００Ｈｚ程度となっている。そして、次のギアでは減速され、ギアの噛合い周波数は２００Ｈｚ程度である。最終被駆動部の回転数はそれぞれ毎秒１〜３回転程度である。
【００２４】
【特許文献１】
特許第３１８６５５９号公報（段落［００１３］〜［００１８］。図２）
【００２５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、旧来は、Ａ４判の用紙を横にして搬送した場合の印刷速度は１３枚／秒程度であったが、近年は、種々の技術面の改良により２９枚／秒の印刷速度が普通となり、旧来の倍以上の印刷速度に高速化されてきている。
【００２６】
ところが、このように印刷速度が高速化されると、上記のように駆動系の全ての駆動経路がモータからギア列による減速伝達の形式となっていると、上述したように、モータの駆動軸ギアの噛合い周波数が７００Ｈｚ〜１０００Ｈｚであることから、このモータと次のギアが噛合っている所で、噛合い周波数による「ピー」という耳障りな雑音が発生して、周囲で事務を執っている人たちの仕事に支障をきたすという問題が発生した。
【００２７】
ギア歯の噛合い周波数を下げるため実験的にギア歯のモジュールを倍にして、ギア歯の噛合い周波数を１／２の４００Ｈｚとして見た場合では、ギア歯の精度をいくら上げても噛合いが円滑にいかず、音質としては低音であるが雑音としては大きな音を発生する。
【００２８】
本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、モータの回転駆動力を回転負荷部に伝達するギア列からの騒音を可及的に低減した減速装置を提供することである。
【００２９】
【課題を解決するための手段】
本発明の減速装置は、モータの回転軸の回転を減速しながら回転負荷部に伝達するギア列から成る減速装置において、上記モータの上記回転軸と上記ギア列の第１番目の減速ギアとの間の駆動伝達に金属ベルトとプーリを用いて構成される。
【００３０】
上記第１番目の減速ギアには、例えば請求項２記載のように、該第１番目の減速ギアの回転を監視して上記ギア列の回転を制御するためのエンコーダが備えられて構成される。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図１は、一実施の形態における減速装置の構成を示す図である。先ず、本例において考慮された事柄は、一般に、駆動系の剛性を考えたとき、ギア列による減速は、各画像形成ユニット７における各色の色合わせを行う場合に絶対に必要とされる事柄であるが、駆動系を減速前後で考えたとき、減速前の方が剛性は小さくてよいことは判っている。また、ギア歯の噛合い周波数による雑音は、減速前の方が高音であり、人の耳に障りやすい雑音であることも判明している。
【００３２】
このことから、ギア歯の噛合い周波数が最も高い第１段目の減速に、ギア歯を使用しない減速形態を究明することにした。
この発想に基づいて、本例では、図１に示すように、モータ９０の回転は、駆動軸プーリ９１から金属ベルト９２によって２つの第１段プーリ９３及び９４に伝達される。駆動軸プーリ９１と一方の第１段プーリ９３との間にはテンションプーリ９５が設けられ、この第１段プーリ９３と他方の第１段プーリ９４との間にも他のテンションプーリ９６が設けられている。
【００３３】
この構成におけるモータ９０から駆動軸プーリ９１と金属ベルト９２を介して第１段プーリ９３及び９４への回転力の伝達における減速は、モータ９０の３０〜４０回転／秒に対し第１段プーリ９３及び９４で１／２〜１／３となっている。
【００３４】
また、第１段プーリ９３及び９４には、小径のギアが一体に形成されおり、この小径のギアの直径は、第１段プーリ９３又は９４の直径の１／２〜１／３である。
第１段プーリ９３の小径のギアには、一方では図４に示したと同様の減速ギア６２の大径ギアが噛合し、他方では、新たに配置されたアイドルギア９７と本例ではアイドルギアと化した図４に示した減速ギア５４の小径ギアが噛合して、図４の場合と同様に画像形成ユニット７−４のドラムギア９Ｋを駆動する駆動ギア６３と定着部６の圧接ローラ３６を駆動する駆動ギア５９が駆動される。ちなみに、本例では、減速ギア５４の大径ギアは遊んでいる。
【００３５】
また、第１段プーリ９４の小径のギアには、一方では図４に示したと同様の減速ギア６９の大径ギアが噛合すると共に、他方では新たに配置されたアイドルギア９８及び９９を介して図４に示したと同様の減速ギア７２の大径ギアが噛合して、これにより、図４の場合と同様に、画像形成ユニット７−３のドラムギア９Ｙを駆動する駆動ギア７１、画像形成ユニット７−２のドラムギア９Ｃを駆動する駆動ギア７３、及び画像形成ユニット７−１のドラムギア９Ｍを駆動する駆動ギア７６が駆動される。
【００３６】
また、第１段プーリ９４の小径のギアに噛合するアイドルギア９８は更に他のアイドルギア１０１を介して図４に示したと同様の減速ギア６６の大径ギアを駆動する。これにより、図４の場合と同様に、給紙部５の給紙コロ３１を駆動する駆動ギア８１と、開閉給紙トレー２４の給紙ローラ２２を駆動する駆動ギア８５が駆動される。
【００３７】
このように、本例では、図４に示したモータ５２の駆動軸ギア５３と減速ギア５４及び５５のそれぞれの大径ギアとの噛合という駆動伝達機構が除去されており、代わってモータ９０の駆動軸プーリ９１、金属ベルト９２、及び第１段プーリ９３又は９４との摩擦係合に変換されている。
【００３８】
これにより、第１段プーリ９３の小径のギアの噛合い周波数はモータからの回転駆動が駆動軸ギアであったときの噛合い周波数の１／４〜１／９となる。すなわち、モータからの回転駆動が駆動軸ギアであったときの噛合い周波数である８００Ｈｚによって引き起こされていた騒音が、第１段プーリ９３又は９４の小径のギアとこれに噛合するギアとの噛合い周波数である２００Ｈｚ〜９０Ｈｚ程度の雑音となり、耳に聞こえても支障を感じない程度の雑音に低下した。
【００３９】
また、従来では駆動系のワウ・フラッタの調整と同期をとるためにエンコーダがモータ５２の回転軸ギア５３に対して配置されていたが、本例では、モータ９０から最初に駆動力を伝達される剛性の高い第１段プーリ９３及び９４に対してエンコーダ１０２及び１０３を配置し、常時駆動されるブラックＫ側の第１段プーリ９４の回転を基準とし、モノクロ印刷とカラー印刷とで休止と稼動の２通りの切り替えが発生するイエローＹ、シアンＣ、マゼンタＭ側の第１段プーリ９４にクラッチを設けて、第１段プーリ９３に対する第１段プーリ９４の同期をとるようにしている。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、駆動源から第１段目の駆動系への最も大きな減速駆動伝達を、金属ベルトとこれに係合するプーリによる駆動伝達としたことにより、耳障りで周囲の人の仕事の支障となる特定周波数の騒音を除去することができ、これにより、例えばモータの回転駆動力を回転負荷部に伝達するギア列からの騒音を可及的に低減した減速装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施の形態における減速装置の構成を示す図である。
【図２】従来の電子写真式の４連タンデム型のカラー画像形成装置の内部構成を説明する側断面図である。
【図３】従来のカラー画像形成装置の駆動機構におけるギア列とその配置関係を示す図である。
【図４】従来のカラー画像形成装置の駆動機構のギア列のみを取り出して拡大して示す図である。
【符号の説明】
１ カラー画像形成装置
２ 本体
３ 画像形成部
４ 両面印刷用搬送ユニット
５ 給紙部
６ 定着部
７（７−１、７−２、７−３、７−４） 画像形成ユニット
８ 搬送ベルト
９ 感光体ドラム
１１ クリーナ
１２ 帯電器
１３ 露光ヘッド
１４ 現像器
１５ 現像ローラ
１６ 転写シート
１７ 回動アーム
１７ａ 固定支持ローラ
１７ｂ 可動支持ローラ
１８ 駆動ローラ
１９ 従動ローラ
２０ 吸着送りローラ
２１ 待機ローラ対
２２ 給紙ローラ
２３ 捌き部材
２４ 開閉給紙トレー
２５ 給送路
２６ 搬送ローラ対
２７ 給紙ローラ対
２８ 用紙案内コロ
２９ 用紙カセット
３１ 給紙コロ
３２ 用紙
３３ 用紙分離爪
３４ 匡体
３５ 発熱ローラ
３６ 圧接ローラ
３７ オイル塗布ローラ
３８ 排紙ローラ対
３９ 切換フラップ
４１ 搬送ローラ対
４２ 排紙路
４３ 排紙ローラ対
４４ 上部排紙口
４５ 上部排紙トレー部
４６ 排紙ローラ対
４７ 後部排紙口
４８ 送り戻し搬送路
４９（４９ａ、４９ｂ、・・・、４９ｅ） 逆搬送ローラ対
５１（５１ａ、５１ｂ、・・・、５１ｅ） 逆搬送路
５２ モータ
５３ 回転軸ギア
５４、５５ 減速ギア
５６ アイドルギア
５７ 駆動減速ギア
５８ 減速ギア
５９ 駆動ギア
６１、６２，６３ アイドルギア
６４ 微増速アイドルギア
６５ 微減速ギア
６６、６７、６８、６９、７２ 減速ギア
７１、７３ 駆動ギア
７４、７８、８２、８３ アイドルギア
７５、７７、７９ 減速ギア
７６、８１、８５ 駆動ギア
８４ ダブルアイドルギア
９０ モータ
９１ 駆動軸プーリ
９２ 金属ベルト
９３、９４ 第１段プーリ
９５、９６ テンションプーリ
９７ アイドルギア
９８、９９、１０１ アイドルギア
１０２、１０３ エンコーダ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a reduction gear that minimizes noise from a gear train that transmits a rotational driving force of a motor to a rotational load unit.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, there are various devices in which a plurality of rotational load units are driven by a motor and a gear train that transmits the rotational drive. As an example of such an apparatus, there is an electrophotographic quadruple tandem type color image forming apparatus. (For example, refer to Patent Document 1.)
FIG. 2 is a cross-sectional side view illustrating the internal configuration of such an electrophotographic four-tandem color image forming apparatus. The color image forming apparatus 1 shown in FIG.
This is a color image forming apparatus that performs printing for each cut sheet, and includes a resource saving type double-sided printing mechanism. The color image forming apparatus 1 includes an image forming unit 3 disposed above the inside of a main body 2, a double-sided printing transport unit 4 disposed below a central portion, and a paper feed unit disposed further below the unit. The image forming unit 3 includes a fixing unit 6 disposed downstream of the image forming unit 3 in the sheet conveying direction (left side in the drawing).
[0003]
The image forming unit 3 includes four image forming units 7 (7-1, 7-2, 7-3, and 7-4) in a multistage manner from the upstream side (right side in the drawing) to the downstream side in the paper transport direction. (Tandem type), and a flat belt-shaped conveyance belt 8 is provided below them, and the sheet conveyance surface is made substantially horizontal, and is arranged substantially at the center of the inside of the main body 2 along the sheet conveyance direction. ing.
[0004]
The four image forming units 7 have the same configuration except for the developer (color of toner) housed in the developing device. Therefore, the image forming unit 7-3 will be described below as an example, and A description will be given with numbers. The image forming unit 7 surrounds the photosensitive drum 9 and the peripheral surface of the photosensitive drum 9 in a clockwise direction in the figure, and includes a cleaner 11, a charger 12, an exposure head 13, a developing device 14, a developing roller 15, and Various devices for the transfer sheet 16 are arranged with the conveyance belt 8 interposed therebetween.
[0005]
Non-magnetic toners of magenta (M), cyan (C), and yellow (Y), which are the three primary colors of subtractive color mixing, are accommodated in the developing units 14 of the three image forming units 7 from the upstream side in the sheet transport direction, respectively. A black (K) non-magnetic toner dedicated to black portions of characters and images is stored in the developing device 14 of the most downstream image forming unit 7-4. These four image forming units 7 form magenta (M), cyan (C), yellow (Y), and black (K) spectral images, respectively.
[0006]
The developing roller 15 is rotatably supported by a lower opening of the developing device 14 and is in pressure contact with the photosensitive drum 9. The photoreceptor drums 9 are arranged in contact with the upper circulating portion (paper transport surface) of the transport belt 8, respectively. The photoreceptor drum 9 is formed by uniformly applying an organic photoconductive material on a peripheral surface of a conductive metal roller, and the metal roller portion is grounded. The photosensitive drum 9 rotates clockwise as indicated by the arrow in the figure.
[0007]
Further, the transport belt 8 is made of, for example, a fluororesin (tetrafluoroethylene copolymer (ETFE)) by adding carbon black to adjust the resistance, so that the transport belt 8 has a specific surface resistance and volume resistance which will be described in detail later. It is formed of a film-like member having a thickness of about 150 μm, is assembled to a frame of a belt unit (not shown) together with a rotating arm 17, is stretched between a driving roller 18 and a driven roller 19, and is driven by the driving roller 18. As shown by arrows A and B, they circulate counterclockwise.
[0008]
The rotating arm 17 has a fixed support roller 17a at a downstream end and a movable support roller 17b at an upstream end. The fixed support roller 17a is rotatably fixed to and supported by the frame of the belt unit. The fixed support roller 17a is provided near the upstream side of the transfer sheet 16 facing the photosensitive drum 9 of the most downstream image forming unit 7-4. The fixed support roller 17a is disposed in contact with the inner peripheral surface of the transport belt 8 so that the photosensitive drum 9 of the most downstream image forming unit 7-4 always contacts the transport belt 8.
[0009]
The rotating arm 17 is supported coaxially with the support shaft of the fixed support roller 17a, and is free at the free end (right end of the drawing, ie, upstream end) about the support shaft by a cam mechanism (not shown). Rotates up and down. The above-mentioned movable support roller 17b located at its free end is located at the position between the transfer sheet 16 facing the photosensitive drum 9 of the most upstream image forming unit 7-1 and the driven roller 19 and the inner periphery of the transport belt 8 The conveying belt 8 is supported in contact with the surface. A suction feed roller 20 is in pressure contact with the movable support roller 17b via the transport belt 8.
[0010]
A power supply (not shown) that outputs a positive polarity voltage is connected to the suction feed roller 20. A standby roller pair 21 is disposed on the upstream side of the conveyor belt 8, and the upstream side is further branched laterally and downwardly, and the paper supply roller 22, the separating member 23, and the open / close supply A paper tray 24 is provided.
[0011]
A feed path 25 composed of two guide plates is formed below, and a conveying roller pair 26 is disposed in an intermediate portion extending below the feed path 25. Branches in the direction. A pair of paper feed rollers 27 and a paper guide roller 28 are disposed in the vertical direction, and a paper feed end of a paper cassette 29 of the paper feed unit 5 is located below the pair. Above the paper feed end of the paper feed cassette 29, a paper feed roller 31 having a half-moon cross section is disposed at a position substantially aligned with the paper guide roller. A large number of sheets 32 are placed and stored in the sheet cassette 29.
[0012]
On the other hand, on the downstream side (left side in the drawing) of the conveyance belt 8 in the sheet conveyance direction, a sheet separation claw 33 is disposed in contact with an end thereof, and the fixing unit 6 described above is disposed downstream of the sheet separation claw 33. The fixing unit 6 includes a heat-generating roller 35, a pressure roller 36, an oil application roller 37 that contacts the heat-generating roller 35, and the like in a heat-insulating housing 34.
[0013]
Downstream of the fixing unit 6, a sheet discharge roller pair 38 and a switching flap 39 are provided. The switching flap 39 rotates up and down between a lower position indicated by a solid line and an upper position indicated by a broken line in FIG. Above the switching flap 39, a pair of conveying rollers 41 and a paper discharge path 42 that is inverted from the upper direction to the front are formed, and an upper discharge port in which a pair of paper discharge rollers 43 is disposed at the end of the paper discharge path 42. 44 is open above the rear part of the upper paper discharge tray part 45. A paper discharge roller pair 46 is disposed downstream of the switching flap 39, and a rear paper discharge port 47 is opened downstream thereof.
[0014]
Further, below the switching flap 39, a return transport path 48 for returning the paper of the duplex printing transport unit 4 exclusively to the upstream side is provided with six reverse transport roller pairs 49 (49a, 49b,..., 49e). ) And a reverse transport path 51 (51a, 51b,..., 51e) disposed between the reverse transport roller pair 49. The end 51 e of the feed-back transport path 48 joins the feed path 25.
[0015]
In the above-described configuration, the sheet feeding roller 31 of the sheet feeding unit 5, the sheet feeding roller 22 of the opening / closing sheet feeding tray 24, the driving roller 18 of the transport belt 8, the photosensitive drum 9 of the image forming unit 7, and the fixing unit 6 The pressing roller 36 and the like are engaged with a drive system composed of a reduction gear train and are rotationally driven so that the linear velocity of the rotating peripheral surface becomes the same so as to match the feed speed of the paper 32.
[0016]
FIG. 3 is a diagram showing an arrangement relationship between a gear train of a driving system of the conventional color image forming apparatus 1 and each rotation load unit. 2, the photosensitive drum 9 of each of the image forming units 7-1, 7-2, 7-3, and 7-4 shown in FIG. 2 has one side surface (in FIG. 3, the front side in the depth direction of the drawing). Drum gears 9M, 9C, 9Y, 9K that mesh with the drive gears of the drive system, respectively, on the side surfaces).
[0017]
FIG. 4 is an enlarged view showing only the gear train of the drive system. The drive transmission path of these gear trains will be described with reference to FIGS. First, the large-diameter gears of the two reduction gears 54 and 55 mesh with the rotating shaft gear 53 of the motor 52.
[0018]
The small diameter gear of one reduction gear 54 meshes with the idle gear 56 on the one hand, and meshes with the large diameter gear of the drive reduction gear 57 that drives the drive roller 18 of the conveyor belt 8 on the other hand. The idle gear 56 meshes with a large-diameter gear of the reduction gear 58, and the small-diameter gear of the reduction gear 58 meshes with a drive gear 59 that drives the pressure roller 36 of the fixing unit 6.
[0019]
In the other reduction gear 55, on the one hand, a large diameter gear meshes with the idle gear 61, and on the other hand, a small diameter gear meshes with a large diameter gear of the reduction gear 62. The small diameter gear of the reduction gear 62 meshes with a drive gear 63 that drives the drum gear 9K of the image forming unit 7-4.
[0020]
Further, the idle gear 61 meshing with the large-diameter gear of the reduction gear 55 transmits the driving force to the slightly increased idle gear 64 via the other idle gears 62 and 63. The slightly increased idle gear 64 meshes with the large diameter gear of the fine reduction gear 65 on the one hand, and meshes with the large diameter gear of the reduction gear 66 on the other hand. The fine reduction gear 65 is engaged with the large diameter gears of the two reduction gears 67 and 68, respectively.
[0021]
The small-diameter gear of the one reduction gear 67 transmits a driving force to the drive gear 71 that drives the drum gear 9Y of the image forming unit 7-3 via the reduction gear 69. The small-diameter gear of the other reduction gear 68 transmits a driving force to a drive gear 73 that drives the drum gear 9C of the image forming unit 7-2 via the reduction gear 72, and the reduction gear 72 and the next idle gear. The driving force is transmitted to the driving gear 76 that drives the drum gear 9M of the image forming unit 7-1 via the gear 74 and the reduction gear 75.
[0022]
The reduction gear 66 in which the large-diameter gear meshes with the above-mentioned slightly-speed-up idle gear 64 is fed by the small-diameter gear through the reduction gear 77, the idle gear 78, and the reduction gear 79. The drive force is transmitted to a drive gear 81 that drives the drive paper 31, and further from a reduction gear 79 to a drive gear 85 that drives the paper feed roller 22 of the open / close paper feed tray 24 via idle gears 82 and 83 and a double idle gear 84. Transmit the driving force.
[0023]
In this way, each drive gear is rotationally driven while being reduced in speed by the several stages of reduction gears from the rotating shaft gear 53 of the motor 52 and transmitted to the idle gear. In the example shown in the figure, the rotation speed of the motor is about 30 to 40 rotations / second, and the meshing frequency of the gears is about 700 Hz to 1000 Hz. Then, the gear is reduced in the next gear, and the meshing frequency of the gear is about 200 Hz. The number of rotations of the final driven part is about 1 to 3 rotations per second.
[0024]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 3186559 (paragraphs [0013] to [0018]; FIG. 2)
[0025]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the past, the printing speed when A4 size paper was conveyed horizontally was about 13 sheets / second, but in recent years, the printing speed of 29 sheets / second has become normal due to various technical improvements. The printing speed has been increased to twice or more than the conventional printing speed.
[0026]
However, when the printing speed is increased in this manner, as described above, if all the drive paths of the drive system are in the form of deceleration transmission from the motor by a gear train, as described above, the drive shaft of the motor Since the meshing frequency of the gear is 700 Hz to 1000 Hz, when the next gear meshes with this motor, an unpleasant noise called "P" due to the meshing frequency is generated, A problem has arisen that has hindered the work of some people.
[0027]
If the gear tooth module is experimentally doubled to reduce the gear tooth meshing frequency and the gear tooth meshing frequency is halved to 400 Hz, meshing will occur no matter how much the gear tooth accuracy is increased. However, the sound quality is low, but a loud sound is generated as noise.
[0028]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a speed reducer in which noise from a gear train transmitting a rotational driving force of a motor to a rotational load unit is reduced as much as possible in view of the above-mentioned conventional circumstances.
[0029]
[Means for Solving the Problems]
The reduction gear transmission according to the present invention is a reduction gear transmission including a gear train that transmits the rotation of a rotation shaft of a motor to a rotation load unit while reducing the rotation of the rotation shaft of the motor, wherein the rotation shaft of the motor and a first reduction gear of the gear train are connected. It is configured using a metal belt and a pulley for drive transmission between them.
[0030]
The first reduction gear is provided with an encoder for monitoring the rotation of the first reduction gear and controlling the rotation of the gear train, for example, as described in claim 2. .
[0031]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a speed reducer according to one embodiment. First, in consideration of the rigidity of the drive system, generally, the deceleration by the gear train is a matter absolutely necessary when performing color matching of each color in each image forming unit 7. However, when considering the drive system before and after deceleration, it is known that rigidity may be smaller before deceleration. It has also been found that the noise due to the meshing frequency of the gear teeth is higher before deceleration and is more likely to hurt human ears.
[0032]
From this, it was decided to find a deceleration mode that does not use gear teeth for the first-stage deceleration having the highest meshing frequency of the gear teeth.
Based on this idea, in this example, as shown in FIG. 1, the rotation of the motor 90 is transmitted from the drive shaft pulley 91 to the two first-stage pulleys 93 and 94 by the metal belt 92. A tension pulley 95 is provided between the drive shaft pulley 91 and one of the first pulleys 93, and another tension pulley 96 is provided between the first pulley 93 and the other first pulley 94. Have been.
[0033]
In this configuration, the deceleration in transmitting the rotational force from the motor 90 to the first-stage pulleys 93 and 94 via the drive shaft pulley 91 and the metal belt 92 is reduced by 30 to 40 rotations / second of the first-stage pulley 93. And 94 are 1/2 to 1/3.
[0034]
Further, a small-diameter gear is formed integrally with the first-stage pulleys 93 and 94, and the diameter of the small-diameter gear is ２〜 to ３ of the diameter of the first-stage pulley 93 or 94.
On the one hand, the small-diameter gear of the first-stage pulley 93 meshes with the large-diameter gear of the reduction gear 62 similar to that shown in FIG. 4, and on the other hand, the newly arranged idle gear 97 and the idle gear in this example 4, the small-diameter gear of the reduction gear 54 meshes to drive the driving gear 63 for driving the drum gear 9K of the image forming unit 7-4 and the pressing roller 36 of the fixing unit 6 as in the case of FIG. The driving gear 59 is driven. Incidentally, in this example, the large-diameter gear of the reduction gear 54 is idle.
[0035]
The small-diameter gear of the first-stage pulley 94 meshes on the one hand with a large-diameter gear of a reduction gear 69 similar to that shown in FIG. 4 and, on the other hand, via newly arranged idle gears 98 and 99. The large-diameter gear of the reduction gear 72 similar to that shown in FIG. 4 meshes with the drive gear 71 and the image forming unit 7 that drive the drum gear 9Y of the image forming unit 7-3, as in the case of FIG. The driving gear 73 for driving the drum gear 9C of the image forming unit 7-1 and the driving gear 76 for driving the drum gear 9M of the image forming unit 7-1 are driven.
[0036]
Further, the idle gear 98 meshing with the small-diameter gear of the first-stage pulley 94 drives a large-diameter gear of the reduction gear 66 similar to that shown in FIG. As a result, similarly to the case of FIG. 4, the drive gear 81 for driving the paper feed roller 31 of the paper feed unit 5 and the drive gear 85 for driving the paper feed roller 22 of the open / close paper feed tray 24 are driven.
[0037]
As described above, in this example, the drive transmission mechanism of meshing the drive shaft gear 53 of the motor 52 and the large-diameter gears of the reduction gears 54 and 55 shown in FIG. This is converted into frictional engagement with the drive shaft pulley 91, the metal belt 92, and the first stage pulley 93 or 94.
[0038]
Accordingly, the meshing frequency of the small-diameter gear of the first-stage pulley 93 is 1/4 to 1/9 of the meshing frequency when the rotation drive from the motor is the drive shaft gear. That is, the noise caused by the meshing frequency of 800 Hz when the rotational drive from the motor is the drive shaft gear is changed to the meshing between the small-diameter gear of the first-stage pulley 93 or 94 and the gear meshing therewith. The noise was about 200 Hz to 90 Hz, which is a high frequency, and the noise was reduced to a level that would not cause any trouble even if heard by the ear.
[0039]
Further, in the related art, an encoder is arranged with respect to the rotating shaft gear 53 of the motor 52 in order to synchronize with the adjustment of the wow and flutter of the drive system, but in this example, the driving force is transmitted first from the motor 90. The encoders 102 and 103 are arranged with respect to the first-stage pulleys 93 and 94 having high rigidity. Based on the rotation of the first-stage pulley 94 on the black K side, which is constantly driven, the printing is stopped between monochrome printing and color printing. A clutch is provided on the first-stage pulley 94 on the yellow Y, cyan C, and magenta M side in which the two types of operation are switched, so that the first-stage pulley 94 is synchronized with the first-stage pulley 93.
[0040]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the largest deceleration drive transmission from the drive source to the first-stage drive system is performed by the metal belt and the drive transmission by the pulleys engaged with the metal belt. A reduction gear that can remove noise of a specific frequency that hinders the work of the surrounding people, thereby reducing the noise from a gear train that transmits the rotational driving force of the motor to the rotational load unit as much as possible. Can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a reduction gear transmission according to one embodiment.
FIG. 2 is a side sectional view illustrating an internal configuration of a conventional electrophotographic four-tandem color image forming apparatus.
FIG. 3 is a diagram illustrating a gear train and a positional relationship in a driving mechanism of a conventional color image forming apparatus.
FIG. 4 is an enlarged view illustrating only a gear train of a driving mechanism of a conventional color image forming apparatus.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Color image forming apparatus 2 Main body 3 Image forming unit 4 Double-sided printing transport unit 5 Paper feed unit 6 Fixing unit 7 (7-1, 7-2, 7-3, 7-4) Image forming unit 8 Transport belt 9 Photosensitive Body drum 11 Cleaner 12 Charger 13 Exposure head 14 Developing device 15 Developing roller 16 Transfer sheet 17 Rotating arm 17a Fixed support roller 17b Movable support roller 18 Drive roller 19 Follower roller 20 Suction feed roller 21 Standby roller pair 22 Feed roller 23 Separating member 24 Openable / closable paper feed tray 25 Feed path 26 Transport roller pair 27 Paper feed roller pair 28 Paper guide roller 29 Paper cassette 31 Paper feed roller 32 Paper 33 Paper separation claw 34 Housing 35 Heating roller 36 Pressure contact roller 37 Oil application roller 38 discharge roller pair 39 switching flap 41 conveyance roller pair 42 discharge path 43 discharge roller pair 44 upper discharge Paper outlet 45 Upper paper discharge tray unit 46 Paper discharge roller pair 47 Rear paper discharge port 48 Send-back transport path 49 (49a, 49b, ..., 49e) Reverse transport roller pair 51 (51a, 51b, ..., 51e) ) Reverse transport path 52 Motor 53 Rotating shaft gears 54, 55 Reduction gear 56 Idle gear 57 Drive reduction gear 58 Reduction gear 59 Drive gears 61, 62, 63 Idle gear 64 Finely increasing idle gear 65 Fine reduction gears 66, 67, 68, 69, 72 Reduction gear 71, 73 Drive gear 74, 78, 82, 83 Idle gear 75, 77, 79 Reduction gear 76, 81, 85 Drive gear 84 Double idle gear 90 Motor 91 Drive shaft pulley 92 Metal belt 93, 94 1-stage pulley 95, 96 Tension pulley 97 Idle gear 98, 99, 101 Idle gear 102, 103
