JP2015114648A - 駆動伝達装置、及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】伝達トルクを損なうことなく、遊星歯車機構を含むクラッチ部を小型化することが可能で、駆動伝達装置119の運転騒音を低く抑えることができる駆動伝達装置及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】クラッチ部3Y、3Mは遊星歯車機構を含む。遊星歯車機構のキャリアには、駆動力を出力する出力歯車が設けられ、内歯歯車には、駆動力が入力される入力歯車が設けられている。アイドル歯車5Yは、トナーボトル106Yの回転軸線上に配置され、クラッチ部3Yの入力歯車とクラッチ部3Mの入力歯車とに噛み合って駆動力を伝達する。制御部130は、ソレノイド6Yを制御してクラッチ部3Yの遊星歯車機構の太陽歯車の回転を規制可能である。制御部130は、現像装置に補給用現像剤を補給するときは太陽歯車の回転を規制し、補給しないときは太陽歯車の回転を規制しない。
【選択図】図2
【解決手段】クラッチ部3Y、3Mは遊星歯車機構を含む。遊星歯車機構のキャリアには、駆動力を出力する出力歯車が設けられ、内歯歯車には、駆動力が入力される入力歯車が設けられている。アイドル歯車5Yは、トナーボトル106Yの回転軸線上に配置され、クラッチ部3Yの入力歯車とクラッチ部3Mの入力歯車とに噛み合って駆動力を伝達する。制御部130は、ソレノイド6Yを制御してクラッチ部3Yの遊星歯車機構の太陽歯車の回転を規制可能である。制御部130は、現像装置に補給用現像剤を補給するときは太陽歯車の回転を規制し、補給しないときは太陽歯車の回転を規制しない。
【選択図】図2
Description
本発明は、遊星歯車機構を用いて画像形成装置内の機械系の駆動伝達をON/OFFする駆動伝達装置、および当該駆動伝達装置を用いて現像剤容器の回転を制御する画像形成装置に関する。
遊星歯車機構を用いて画像形成装置内の機械系の駆動伝達をON/OFFする駆動伝達装置を搭載した画像形成装置が提案されている(特許文献1)。遊星歯車機構とは、太陽歯車(サンギア)を中心として、キャリアに回転自在に設けた遊星歯車(プラネタリギア)が自転しつつ公転する駆動伝達機構である。
特許文献1に示される画像形成装置では、キャリアを外部から駆動して太陽歯車から出力を取り出す構成であるため、出力トルクを確保するためには太陽歯車のモジュールを大きく設定する他なく、遊星歯車機構の小型化が難しい。後述するように、アイドル歯車を介して2つの遊星歯車装置の入力歯車を連絡した場合に運転騒音が大きくなるという問題もある。
本発明は、伝達トルクを損なうことなく、遊星歯車機構を含む駆動伝達系全体を小型化することが可能で、運転騒音も低く抑えることができる駆動伝達装置、及び画像形成装置を提供することを目的としている。
本発明の駆動伝達装置は、遊星歯車機構を用いて画像形成装置の動力伝達を行うものである。そして、駆動力を出力する出力歯車が設けられたキャリア部材と、前記キャリア部材に回転自在に軸支された遊星歯車と、駆動力が入力される入力歯車が設けられ、前記遊星歯車に噛み合う内周歯を有して前記キャリア部材の回転軸線上に配置された内歯歯車部材と、前記遊星歯車に噛み合う外周歯を有して前記キャリア部材の回転軸線に配置された太陽歯車部材と、前記太陽歯車部材の回転を規制可能な規制機構と、前記出力歯車から駆動力を出力させるときは前記太陽歯車部材の回転を規制し、前記出力歯車から駆動力を出力させないときは前記太陽歯車部材の回転を規制しないように前記規制機構を制御する制御部と、備える。
本発明の駆動伝達装置は、太陽歯車部材をスイッチにして内歯歯車部材とキャリア部材との間で駆動伝達を行うので、太陽歯車部材を通じて駆動伝達を行う特許文献1の構成に比較して駆動伝達の入力歯車と出力歯車の回転数比が1に近くなる。
このため、太陽歯車部材を通じて駆動出力を取り出す特許文献1の構成に比較して小さなモジュールの歯車を用いた遊星歯車機構で大きなトルクを伝達できる。高速の駆動力伝達を行う必要が無いため、駆動伝達時の歯当たり騒音の周波数が低下して聴感上の騒音レベルが小さくなる。
したがって、遊星歯車機構を含む駆動伝達系全体を小型化することが可能で、運転騒音を低く抑えることができる。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
<実施の形態1>
(画像形成装置)
図1は画像形成装置の構成の説明図である。図1に示すように、画像形成装置1は、プリンタ部100の上部に画像読取部200を設け、画像読取部200の上部に自動原稿搬送部300を設けている。画像形成装置の一例であるプリンタ部100は、中間転写ベルト108に沿ってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成部101Y、101M、101C、101Kを配列したタンデム型中間転写方式のフルカラープリンタである。
(画像形成装置)
図1は画像形成装置の構成の説明図である。図1に示すように、画像形成装置1は、プリンタ部100の上部に画像読取部200を設け、画像読取部200の上部に自動原稿搬送部300を設けている。画像形成装置の一例であるプリンタ部100は、中間転写ベルト108に沿ってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成部101Y、101M、101C、101Kを配列したタンデム型中間転写方式のフルカラープリンタである。
画像形成部101Yでは、感光ドラム102Yにイエロートナー像が形成されて中間転写ベルト108に一次転写される。画像形成部101Mでは、同様にマゼンタトナー像が形成されて中間転写ベルト108に一次転写される。画像形成部101C、101Kでは、同様にシアントナー像、ブラックトナー像が形成されて中間転写ベルト108に一次転写される。
記録材Pは、レジストローラ111によって中間転写ベルト108上のトナー像にタイミングを合わせて二次転写部T2へ搬送される。二次転写部T2を通過する過程でトナー像を二次転写された記録材Pは、定着装置115へ搬送され、定着装置115で加熱加圧を受けて画像を定着された後に、排出トレイ120へ排出される。
(画像形成部)
図1に示すように、画像形成部101Y、101M、101C、101Kは、現像装置105Y、105M、105C、105Kで用いるトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外は、実質的に同一に構成される。以下では、イエローの画像形成部101Yについて説明し、他の画像形成部101M、101C、101Kに関する重複した説明を省略する。
図1に示すように、画像形成部101Y、101M、101C、101Kは、現像装置105Y、105M、105C、105Kで用いるトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外は、実質的に同一に構成される。以下では、イエローの画像形成部101Yについて説明し、他の画像形成部101M、101C、101Kに関する重複した説明を省略する。
画像形成部101Yは、感光ドラム102Yの周囲に、帯電ローラ103Y、露光装置104、現像装置105Y、転写ローラ107Y、及びドラムクリーニング装置109Yを配置している。感光ドラム102Yは、外周面に感光層が形成され、図中矢印方向に回転する。帯電ローラ103Yは、感光ドラム102Yの表面を一様な電位に帯電させる。
露光装置104は、画像を走査線に展開した画像信号に基づいてON/OFF変調されたレーザービームを感光ドラム102Yの表面に走査して、感光ドラム102Yの表面に画像の静電像を形成する。現像装置105Yは、トナーとキャリアを含む現像剤を用いて感光ドラム102Yの静電像をトナー像に現像する。
転写ローラ107Yは、中間転写ベルト108の内側面を押圧して感光ドラム102Yと中間転写ベルト108との間にトナー像の転写部を形成する。転写ローラ107Yに正極性の直流電圧が印加されることにより、感光ドラム102Yに担持されたトナー像が中間転写ベルト108へ転写される。
ドラムクリーニング装置109Yは、転写を逃れて感光ドラム102Yに残留した転写残トナーを回収する。ベルトクリーニング装置114は、転写を逃れて中間転写ベルト108に残留した転写残トナーを回収する。
(現像剤補給部)
図1に示すように、現像装置105Yで現像によってトナーが消費されると、トナーボトル106Yから新しいトナーが現像装置105Yへ補給される。トナーは、円柱状のトナーボトル106Yを円周方向に回転させることにより、トナーボトル106Yから補給経路117Yへ取り出される。
図1に示すように、現像装置105Yで現像によってトナーが消費されると、トナーボトル106Yから新しいトナーが現像装置105Yへ補給される。トナーは、円柱状のトナーボトル106Yを円周方向に回転させることにより、トナーボトル106Yから補給経路117Yへ取り出される。
画像形成部101Y、101M、101C、101Kでは、画像により毎回異なる量のトナーが消費されるため、現像装置105Y、105M、105C、105Kに補給されるべきトナー量及び補給のON/OFFタイミングは毎回、それぞれ異なる。そのため、遊星歯車機構を用いたクラッチ部3Yをトナーボトル106Yの駆動伝達装置119に設けて、トナーボトル106Yに、トナーボトル106M、106C、106Kとは異なる個別の回転タイミング、回転継続時間を設定できるようにしている。
(トナーボトルの駆動構成)
図2はトナーボトルの駆動系の説明図である。図1に示すように、トナーボトル106Yは、支持コロ118Yによって回転自在に支持され、補給経路117Yに対して着脱自在である。画像形成の累積に伴ってトナーボトル106Yからトナーが取り出されて空になると、トナーボトル106Yは、新品のトナーを収容した未使用のトナーボトル106Yに交換される。
図2はトナーボトルの駆動系の説明図である。図1に示すように、トナーボトル106Yは、支持コロ118Yによって回転自在に支持され、補給経路117Yに対して着脱自在である。画像形成の累積に伴ってトナーボトル106Yからトナーが取り出されて空になると、トナーボトル106Yは、新品のトナーを収容した未使用のトナーボトル106Yに交換される。
図2に示すように、トナーボトル106Y、106M、106C、106Kは、1つの駆動モータ2により回転駆動され、駆動伝達装置119によって回転駆動を伝達される。駆動伝達装置119は、アイドル歯車5Y、5M、5C、5Kによってクラッチ部3Y、3M、3C、3Kの入力歯車13Y、13M、13C、13Kを連動させている。駆動伝達装置119の最上流側のクラッチ部3Kに対して、駆動モータ歯車24の回転が、減速段歯車4、アイドル歯車5Kを介して常時伝達される。
クラッチ部3K、3C間に配設されるアイドル歯車5Cを介して、上流のクラッチ部3Kから下流のクラッチ部3Cへ回転が常時伝達される。クラッチ部3C、3M間に配設されるアイドル歯車5Mを介して、上流のクラッチ部3Cから下流のクラッチ部3Mへ回転が常時伝達される。
クラッチ部3M、3Y間に配設されるアイドル歯車5Yを介して、上流のクラッチ部3Mから下流のクラッチ部3Yへ回転が常時伝達される。このため、駆動モータ2が回転している間、アイドル歯車5Y、5M、5C、5Kを通じてクラッチ部3Y、3M、3C、3Kへの駆動入力が常時行われる。
ボトル歯車7Kは、トナーボトル106Kと一体に回転する。ソレノイド6KがONのときクラッチ部3Kが接続状態となって、ボトル歯車7Kが回転駆動される。ソレノイド6KがOFFのとき、クラッチ部3Kが空転状態となって、ボトル歯車7Kが回転停止する。ボトル歯車7Cは、トナーボトル106Cと一体に回転する。ソレノイド6CがONのときクラッチ部3Cが接続状態となって、ボトル歯車7Cが回転駆動される。ソレノイド6CがOFFのとき、クラッチ部3Cが空転状態となって、ボトル歯車7Cが回転停止する。
ボトル歯車7Mは、トナーボトル106Mと一体に回転する。ソレノイド6MがONのときクラッチ部3Mが接続状態となって、ボトル歯車7Mが回転駆動される。ソレノイド6MがOFFのとき、クラッチ部3Mが空転状態となって、ボトル歯車7Mが回転停止する。ボトル歯車7Yは、トナーボトル106Yと一体に回転する。ソレノイド6YがONのときクラッチ部3Yが接続状態となって、ボトル歯車7Yが回転駆動される。ソレノイド6YがOFFのとき、クラッチ部3Yが空転状態となって、ボトル歯車7Yが回転停止する。
以上説明したように、図1に示す現像装置105Yは、像担持体の一例である感光ドラム102Yに形成された静電潜像をトナー像に現像する。現像剤容器の一例であるトナーボトル106Yは、トナーを含む補給用現像剤を収容し、回転することで補給用現像剤を現像装置105Yに補給する。支持部の一例である支持コロ118Yは、トナーボトル106Yを回転自在に支持する。
図2に示すように、駆動伝達装置119は、画像形成装置の一例であるプリンタ部100において、遊星歯車機構を用いてトナーボトル106Yへの動力伝達を行う。被出力歯車の一例であるボトル歯車7Yは、トナーボトル106Yの回転軸線上に配置され、出力歯車14に噛み合ってトナーボトル106Yと一体に回転する。このため、必要な回転軸の数が減って駆動伝達装置119が小型化される。
第一の駆動伝達装置の一例であるクラッチ部3Mは、第一の現像剤容器の一例であるトナーボトル106Mと一体に回転する第一の被出力歯車の一例であるボトル歯車7Mに噛み合う出力歯車(14:図3)を有する。第二の駆動伝達装置の一例であるクラッチ部3Yは、第二の現像剤容器の一例であるトナーボトル106Yと一体に回転する第二の被出力歯車の一例であるボトル歯車7Yに噛み合う出力歯車(14:図3)を有する。アイドル歯車の一例であるアイドル歯車5Yは、トナーボトル106Yの回転軸線上に配置されて、クラッチ部3Yの入力歯車13とクラッチ部3Mの入力歯車13とに噛み合って駆動力を伝達する。
規制機構の一例であるソレノイド6は、ソレノイド6を制御して太陽歯車8の回転を規制可能である。制御部の一例である制御部130は、出力歯車14から駆動力を出力させるときは太陽歯車8の回転を規制し、出力歯車14から駆動力を出力させないときは太陽歯車8の回転を規制しない。現像装置105Yに補給用現像剤を補給するときは太陽歯車8の回転を規制し、補給しないときは太陽歯車8の回転を規制しない。
クラッチ部3Y、3M、3C、3Kは同一に構成されているため、以下では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの区別を表すY、M、C、Kを除いた参照符号を用いてクラッチ部3Yの構成及び動作を説明する。ただし、クラッチ部の入出力を説明する際は、クラッチ部は3Y、アイドル歯車は5Y、ボトル歯車は7Y、トナーボトルは106Yとそれぞれ表記している。
(クラッチ部の構成)
図3はクラッチ部をOFFした状態の説明図である。図4はクラッチ部をONした状態の説明図である。図5ははすば歯車の歯面の傾きの説明図である。
図3はクラッチ部をOFFした状態の説明図である。図4はクラッチ部をONした状態の説明図である。図5ははすば歯車の歯面の傾きの説明図である。
図3に示すように、クラッチ部3Yは、太陽歯車8、内歯歯車9、遊星歯車10、キャリア11の組み合わせで構成される。キャリア11に回転軸を固定された遊星歯車10が太陽歯車8に噛み合って太陽歯車8の周りで惑星運動する。遊星歯車10は、内歯歯車9に噛み合って太陽歯車8と内歯歯車9との間で駆動力を伝達する。
太陽歯車8、内歯歯車9、遊星歯車10、キャリア11は、ポリアセタール樹脂材料を用いて射出成型により形成される。太陽歯車8には、ソレノイド6のフック6aと係合する係止爪車12が一体に形成されている。内歯歯車9には、クラッチ部3Yに駆動入力を伝達する入力歯車13が一体に形成されている。キャリア11には、クラッチ部3Yからの駆動出力を伝達する出力歯車14が一体に形成される。
以上説明したように、遊星歯車機構において、遊星歯車10は、キャリア11に回転自在に軸支される。内歯歯車9は、遊星歯車10に噛み合う内周歯を有してキャリア11の回転軸線上に配置される。太陽歯車部材の一例である太陽歯車8は、遊星歯車10に噛み合う外周歯を有してキャリア11の回転軸線に配置される。
(クラッチ部の動作)
図3に示すように、駆動モータ2が回転している間は、アイドル歯車5Yが回転して入力歯車13への回転入力が行われるため、内歯歯車9は、矢印A方向に回転する。内歯歯車9の回転に伴って、遊星歯車10は矢印B方向に従動回転する。
図3に示すように、駆動モータ2が回転している間は、アイドル歯車5Yが回転して入力歯車13への回転入力が行われるため、内歯歯車9は、矢印A方向に回転する。内歯歯車9の回転に伴って、遊星歯車10は矢印B方向に従動回転する。
図3に示すように、ソレノイド6がOFFされてフック6aと係止爪車12の係合が外れた状態では、遊星歯車10の回転に伴って太陽歯車8が矢印C方向に自由に従動回転する。このとき、出力歯車14に負荷を接続してキャリア11の回転を停止させると、太陽歯車8が空転状態になる。このため、キャリア11及び出力歯車14がトナーボトル106の回転負荷によって回転停止し、ボトル歯車7Yに回転が伝達されなくなる。これにより、トナーボトル106が回転停止して、トナーボトル106からのトナーの取り出しが停止する。
図4に示すように、ソレノイド6がONされてフック6aと係止爪車12が係合した状態では、太陽歯車8の回転が強制的に停止されて、太陽歯車8は自由に従動回転できない。このとき、太陽歯車8を中心にしてキャリア11と内歯歯車9とが回転駆動を伝達するため、トナーボトル106の回転負荷に抗して、キャリア11が出力歯車14とともに矢印D方向に回転してボトル歯車7Yを回転させる。これにより、トナーボトル106が回転してトナーボトル106からトナーが取り出される。
(遊星歯車機構における入力箇所と出力箇所の選択)
同一の太陽歯車8、内歯歯車9、遊星歯車10、キャリア11に組み合わせる出力箇所(出力歯車14)と入力箇所(入力歯車13)とを以下のように異ならせて6種類のクラッチ部3Yを試作して性能を比較した。
同一の太陽歯車8、内歯歯車9、遊星歯車10、キャリア11に組み合わせる出力箇所(出力歯車14)と入力箇所(入力歯車13)とを以下のように異ならせて6種類のクラッチ部3Yを試作して性能を比較した。
表1に示す入出力回転数比は、入力歯車13の回転数÷出力歯車14の回転数×100%の数値である。6種類のクラッチ部3Yの試作に際して、各歯車のモジュールと歯数は次のように定めた。
表2に示すように、クラッチ部3Yの小型化のために、太陽歯車8と遊星歯車10を同一歯数(例えば12歯)でモジュールから見て直径を最小化している。また、遊星歯車機構の入力歯車13と出力歯車14を同一歯数(例えば20歯)とすることでモジュールから見てクラッチ部3Yの直径を最小化している。さらに、後述するように、太陽歯車を転移歯車で形成することで、遊星歯車の公転直径を縮小して、クラッチ部3Yの直径をさらに小さくしている。
表1に示すように、クラッチ部3Yは、入力箇所と出力箇所を選ぶことにより、様々な入出力速度比を設定することができる。6種類のクラッチ部3Yの評価結果を表3に示す。
表3に示すアイドル歯車回転速度は、所定の回転数nでトナーボトル106を回転させる際に、表2の歯車の組み合わせでクラッチ部3Yを構成した場合のアイドル歯車5の回転数を示す数値である。
表1に示すように、実施例1では、入力歯車13を内歯歯車9に一体化し、出力歯車14をキャリア11と一体化したため、入出力速度比が比較例1、2に比較して100%に近く、入力歯車13と出力歯車14の速度差を小さく構成できる。このため、比較例1、2に比較してアイドル歯車5の回転速度を小さく設計できるため、アイドル歯車5と入力歯車13との歯面衝突の周波数が低下して、比較例1、2に比較して聴感上の噛み合い駆動音が小さくなる。
また、表1に示すように、実施例2では、入力歯車13をキャリア11に一体化し、出力歯車14を内歯歯車9と一体化したため、入出力速度比が比較例3、4に比較して100%に近く、入力歯車13と出力歯車14の伝達トルク差を小さく構成できる。このため、比較例3、4に比較して同じ太陽歯車8、内歯歯車9、遊星歯車10を用いて大きなトルクを伝達できるため、比較例1、2よりも小さなモジュールを選択してクラッチ部3Yを小口径、小型に構成できる。
表3に示すように、実施例1では、アイドル歯車5における噛合駆動音が最も小さくなり、静音化に効果があった。実施例2でも、アイドル歯車5における噛合駆動音が小さくなり、静音化に効果があった。これに対して比較例1〜4では、高い周波数の噛合駆動音が発生して静音化に効果が無かった。
(はすば歯車)
図5ははすば歯車の歯面の傾きの説明図である。
図5ははすば歯車の歯面の傾きの説明図である。
図3に示すように、太陽歯車8は、その下流側に駆動すべき負荷が存在しない。よって、ソレノイド6がOFFされてフック6aと係止爪車12の係合が外れた状態では、太陽歯車8は、無負荷状態で空転することになる。
このとき、部品成型時の寸法誤差等により、太陽歯車8と遊星歯車10の噛合部における負荷変動が微少量でも発生すると、太陽歯車8と遊星歯車10の噛合すべき歯面が互いに離間してしまう場合がある。この現象を回転駆動時の歯面分離と呼ぶ。
歯面分離が生じると、分離した歯面が再び当接する際に歯打ち音が発生して、運転騒音の悪化を招くおそれがある。
そこで、実施の形態1では、図3に示すように、太陽歯車8、内歯歯車9、遊星歯車10をはすば歯車で構成している。
図5に示すように、太陽歯車8は、遊星歯車10との噛合歯面において、ねじれ角βと直行する方向の力Fを受ける。力Fの軸方向の分力Faにより、太陽歯車8の端面8aは、駆動支板15に向かって付勢され、駆動支板15に摺擦する。分力Faによる付勢力を受けて、太陽歯車8の端面8aと駆動支板15との間で摩擦負荷が発生し、従動回転する太陽歯車8に対して一定の駆動負荷が付与される。この一定の駆動負荷は、前述した負荷変動に対して、はるかに大きい値となるため、負荷変動の割合が低減され、歯面分離による歯打ち音の発生が防止される。
なお、太陽歯車8の端面8aと駆動支板15との間の摩擦負荷は、トナーボトル106を回転するために太陽歯車8の回転を停止させている間は発生しないため、トナーボトルを回転させる際の駆動モータ2の駆動負荷を増大させることはない。太陽歯車8の端面8aと駆動支板15との間の摩擦負荷は、トナーボトル106を回転する駆動負荷に対しては十分に小さいため、トナーボトルを停止させている際の駆動モータ2の駆動負荷を増大させることもない。
(実施の形態1の効果)
実施例1では、キャリア部材の一例であるキャリア11は、駆動力を出力する出力歯車14が設けられている。内歯歯車部材の一例である内歯歯車9は、駆動力が入力される入力歯車13が設けられている。一方、実施例2では、キャリア11には、駆動力が入力される入力歯車13が設けられる。内歯歯車9には、駆動力を出力する出力歯車が設けられる。
実施例1では、キャリア部材の一例であるキャリア11は、駆動力を出力する出力歯車14が設けられている。内歯歯車部材の一例である内歯歯車9は、駆動力が入力される入力歯車13が設けられている。一方、実施例2では、キャリア11には、駆動力が入力される入力歯車13が設けられる。内歯歯車9には、駆動力を出力する出力歯車が設けられる。
このため、実施例1、2では、入力歯車13と出力歯車14の回転数比が100%に近くなり、駆動伝達装置119の運転騒音を軽減できる。また、入力歯車13と出力歯車14の伝達トルク比が100%に近くなり、入力歯車13と出力歯車14のモジュールを小さくしても伝達トルクを確保できる。遊星歯車機構を用いて駆動/停止を制御するにもかかわらず、入力回転数と出力回転数の比、入力トルクと出力トルクの比が100%に近くなる。
よって、間欠駆動が必要な複数の駆動負荷を同一駆動源で駆動する機械系の場合であっても、各々の駆動負荷に対して配設した遊星歯車機構を連係させるアイドル歯車の駆動回転数が上昇しにくく、駆動音の増大を招きにくい。
クラッチ部3Yを小型に構成しつつ入出力回転数差を最も少なく構成することができ、間に介在するアイドル歯車の駆動回転数が低減される。
そして、太陽歯車8の回転規制によって駆動源の駆動モータ2の駆動負荷が増大しない。アイドル歯車5Y、太陽歯車8が空転する際の負荷変動が小さくて済むため、歯打ち音の発生が防止されて静音性に優れる。
また、駆動伝達時に太陽歯車8が無負荷であるため、太陽歯車8を転移歯車で構成して太陽歯車8の直径を削減して、クラッチ部3Yをさらに小型化することが可能である。
実施例1、2では、遊星歯車10と太陽歯車8の歯数が同一である。このため、モジュールを確保してトルク伝達を損なうことなく、内歯歯車9の基準円径を最小化して遊星歯車機構を小型化できる。
実施例1、2では、入力歯車13と出力歯車14のモジュールと歯数が同一である。このため、遊星歯車機構の外観の凹凸を減らして駆動伝達装置119を小型化できる。
実施例1、2では、遊星歯車10、内歯歯車9、及び太陽歯車8がはすば歯車である。摩擦部材の一例である駆動支板15は、はすば歯車に付勢された太陽歯車8の回転軸線方向の移動方向で太陽歯車8に当接して摩擦負荷を発生する。このため、遊星歯車10、内歯歯車9、及び太陽歯車8の歯面の衝突音が軽減され、駆動伝達装置119の運転が静かになる。トナーボトル106の回転を停止している間、遊星歯車機構の内部には、無負荷で空転する歯車が存在しないため、空転する歯車の噛合部において歯面分離による歯打ち音が発生しにくい。このため、運転時の駆動音の増大を招きにくい。
以上説明したように、実施の形態1によれば、遊星歯車機構を用いて駆動/停止を制御するので、電磁クラッチが不要になり、小型かつ安価な構成で駆動負荷の間欠駆動が行える。このため、画像形成装置の小型化および低コスト化に効果がある。
実施の形態1の駆動伝達装置119は、アイドル歯車の駆動回転数を低減でき、かつ、空転歯車の歯打ち音の発生を防止可能できるから静音性に優れる。
実施の形態1の駆動伝達装置119は、小型化を維持したまま入出力回転数差を最も少なく構成することができ、間に介在するアイドル歯車の駆動回転数が低減されて、静音性に優れる。
実施の形態1の駆動伝達装置119は、駆動源における駆動負荷を増大することなく、空転歯車の負荷変動を低減することができ、歯打ち音の発生が防止されて、静音性に優れる。
なお、本発明では、複数のトナーボトル106の間欠駆動に遊星歯車機構を採用したクラッチ部3を設ける実施の形態を説明したが、本発明の実施の形態は、これに限定されるものでない。例えば、トナーボトル106から現像装置105に至るトナー補給経路に設けた複数の補給スクリューの間欠駆動に適用しても良く、多段の給紙カセット110を有するプリンタ部100における複数の給紙ローラの間欠駆動に適用しても良い。すなわち、間欠駆動が必要な複数の駆動負荷を同一駆動源で駆動する場合であれば、本実施の形態で説明した同様な効果を得ることができる。
<その他の実施の形態>
本発明は、遊星歯車機構の太陽歯車8の回転を規制して内歯歯車9とキャリア11との間の駆動力伝達をON/OFFする限りにおいて、実施形態の構成の一部または全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実施できる。
本発明は、遊星歯車機構の太陽歯車8の回転を規制して内歯歯車9とキャリア11との間の駆動力伝達をON/OFFする限りにおいて、実施形態の構成の一部または全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実施できる。
したがって、実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載が無い限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。本発明の実施の形態は、複数の並列なトナーボトルを間欠的に回転させる用途には限らない。画像形成装置内の間欠駆動が必要な駆動負荷を伝達する駆動伝達装置において広く実施できる。
画像形成装置は、1ドラム型/タンデム型の区別なく実施できる。感光体の数、帯電方式、静電潜像の形成方式、転写方式、定着方式等の区別無く実施できる。ここでは、トナー像の形成/転写に係る主要部のみを説明しているが、本発明は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、プリンタ、各種印刷機、複写機、FAX、複合機等、種々の用途の画像形成装置で実施できる。
1 画像形成装置、2 駆動モータ、3 クラッチ部(遊星歯車機構)
5 アイドル歯車、6 ソレノイド、7 ボトル歯車
8 太陽歯車、9 内歯歯車、10 遊星歯車、11 キャリア
12 係止爪車、13 入力歯車、14 出力歯車、15 駆動支板
101Y、101M、101C、101K 画像形成部
102Y、102M、102C、102K 感光ドラム
105Y、105M、105C、105K 現像装置
106Y、106M、106C、106K トナーボトル
119 駆動伝達装置、130 制御部
5 アイドル歯車、6 ソレノイド、7 ボトル歯車
8 太陽歯車、9 内歯歯車、10 遊星歯車、11 キャリア
12 係止爪車、13 入力歯車、14 出力歯車、15 駆動支板
101Y、101M、101C、101K 画像形成部
102Y、102M、102C、102K 感光ドラム
105Y、105M、105C、105K 現像装置
106Y、106M、106C、106K トナーボトル
119 駆動伝達装置、130 制御部
Claims (7)
- 遊星歯車機構を用いて画像形成装置の動力伝達を行う駆動伝達装置であって、
駆動力を出力する出力歯車が設けられたキャリア部材と、
前記キャリア部材に回転自在に軸支された遊星歯車と、
駆動力が入力される入力歯車が設けられ、前記遊星歯車に噛み合う内周歯を有して前記キャリア部材の回転軸線上に配置された内歯歯車部材と、
前記遊星歯車に噛み合う外周歯を有して前記キャリア部材の回転軸線に配置された太陽歯車部材と、
前記太陽歯車部材の回転を規制可能な規制機構と、
前記出力歯車から駆動力を出力させるときは前記太陽歯車部材の回転を規制し、前記出力歯車から駆動力を出力させないときは前記太陽歯車部材の回転を規制しないように前記規制機構を制御する制御部と、を備えることを特徴とする駆動伝達装置。 - 遊星歯車機構を用いて画像形成装置の動力伝達を行う駆動伝達装置であって、
駆動力が入力される入力歯車が設けられたキャリア部材と、
前記キャリア部材に回転自在に軸支された遊星歯車と、
駆動力を出力する出力歯車が設けられ、前記遊星歯車に噛み合う内周歯を有して前記キャリア部材の回転軸線上に配置された内歯歯車部材と、
前記遊星歯車に噛み合う外周歯を有して前記キャリア部材の回転軸線上に配置された太陽歯車部材と、
前記太陽歯車部材の回転を規制可能な規制機構と、
前記出力歯車から駆動力を出力させるときは前記太陽歯車部材の回転を規制し、前記出力歯車から駆動力を出力させないときは前記太陽歯車部材の回転を規制しないように前記規制機構を制御する制御部と、を備えることを特徴とする駆動伝達装置。 - 前記遊星歯車と前記太陽歯車部材の歯数が同一であることを特徴とする請求項1又は2に記載の駆動伝達装置。
- 前記入力歯車と前記出力歯車のモジュールと歯数が同一であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の駆動伝達装置。
- 前記遊星歯車、前記内歯歯車部材、及び前記太陽歯車部材は、はすば歯車であって、
前記はすば歯車に付勢された前記太陽歯車部材の回転軸線方向の移動方向で前記太陽歯車部材に当接して摩擦負荷を発生する摩擦部材を備えることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の駆動伝達装置。 - 像担持体と、
前記像担持体に形成された静電潜像をトナー像に現像する現像装置と、
トナーを含む補給用現像剤を収容し、回転することで補給用現像剤を前記現像装置に補給する現像剤容器を回転自在に支持する支持部と、
請求項1乃至5のいずれか1項に記載の駆動伝達装置と、
前記現像剤容器の回転軸線上に配置され、前記出力歯車に噛み合って前記現像剤容器と一体に回転する被出力歯車と、を備え、
前記制御部は、前記現像装置に補給用現像剤を補給するときは前記太陽歯車の回転を規制し、前記現像装置に補給用現像剤を補給しないときは前記太陽歯車の回転を規制しないように前記規制機構を制御することを特徴とする画像形成装置。 - 前記現像剤容器である第一の現像剤容器と一体に回転する第一の被出力歯車に噛み合う前記出力歯車を有する前記駆動伝達装置である第一の駆動伝達装置と、
前記現像剤容器である第二の現像剤容器と一体に回転する第二の被出力歯車に噛み合う前記出力歯車を有する前記駆動伝達装置である第二の駆動伝達装置と、
前記第一の現像剤容器又は前記第二の現像剤容器の回転軸線上に配置されて、前記第一の駆動伝達装置の前記入力歯車と前記第二の駆動伝達装置の前記入力歯車とに噛み合って駆動力を伝達するアイドル歯車と、を備えることを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013259085A JP2015114648A (ja) | 2013-12-16 | 2013-12-16 | 駆動伝達装置、及び画像形成装置 |
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JP2013259085A JP2015114648A (ja) | 2013-12-16 | 2013-12-16 | 駆動伝達装置、及び画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2015114648A true JP2015114648A (ja) | 2015-06-22 |
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ID=53528462
Family Applications (1)
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JP2013259085A Pending JP2015114648A (ja) | 2013-12-16 | 2013-12-16 | 駆動伝達装置、及び画像形成装置 |
Country Status (1)
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JP (1) | JP2015114648A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106353979A (zh) * | 2015-07-17 | 2017-01-25 | 中山诚威科技有限公司 | 一种动力传递装置以及感光件和处理盒 |
JP2017040680A (ja) * | 2015-08-17 | 2017-02-23 | 富士ゼロックス株式会社 | 画像形成装置 |
WO2017141607A1 (ja) * | 2016-02-17 | 2017-08-24 | Ntn株式会社 | 車両駆動装置 |
-
2013
- 2013-12-16 JP JP2013259085A patent/JP2015114648A/ja active Pending
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