JP5267219B2 - 減速装置、回転体駆動装置、像担持体駆動装置及び画像形成装置 - Google Patents

減速装置、回転体駆動装置、像担持体駆動装置及び画像形成装置 Download PDF

Info

Publication number
JP5267219B2
JP5267219B2 JP2009052424A JP2009052424A JP5267219B2 JP 5267219 B2 JP5267219 B2 JP 5267219B2 JP 2009052424 A JP2009052424 A JP 2009052424A JP 2009052424 A JP2009052424 A JP 2009052424A JP 5267219 B2 JP5267219 B2 JP 5267219B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
drive
drive shaft
shaft
speed
speed reducer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2009052424A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2010033002A (ja
Inventor
信夫 岩田
勝明 宮脇
裕道 松田
真 小松
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2009052424A priority Critical patent/JP5267219B2/ja
Publication of JP2010033002A publication Critical patent/JP2010033002A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5267219B2 publication Critical patent/JP5267219B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/75Details relating to xerographic drum, band or plate, e.g. replacing, testing
    • G03G15/757Drive mechanisms for photosensitive medium, e.g. gears
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H13/00Gearing for conveying rotary motion with constant gear ratio by friction between rotary members
    • F16H13/10Means for influencing the pressure between the members
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2403/00Power transmission; Driving means
    • B65H2403/10Friction gearings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2515/00Physical entities not provided for in groups B65H2511/00 or B65H2513/00
    • B65H2515/30Forces; Stresses
    • B65H2515/34Pressure, e.g. fluid pressure
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G2215/00Apparatus for electrophotographic processes
    • G03G2215/00025Machine control, e.g. regulating different parts of the machine
    • G03G2215/00071Machine control, e.g. regulating different parts of the machine by measuring the photoconductor or its environmental characteristics
    • G03G2215/00075Machine control, e.g. regulating different parts of the machine by measuring the photoconductor or its environmental characteristics the characteristic being its speed

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electrophotography Configuration And Component (AREA)

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に備えられる、像担持体等の回転体を駆動する駆動源の回転数を減速してかかる像担持体等の回転体に伝達する減速装置、これを備えかかる回転体を回転駆動する回転体駆動装置、これを備えかかる像担持体を回転駆動する像担持体駆動装置及びこれらを備えたかかる画像形成装置に関する。
複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置において、感光体等の像担持体を備えた画像形成装置(たとえば〔特許文献1〕〜〔特許文献5〕、〔特許文献7〕〜〔特許文献12〕参照)にあっては、像担持体の回転に従って、像担持体に対して帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程等を施すことにより画像形成を行うようになっている。
そのため、かかる画像形成装置においては、像担持体を回転駆動するためのモータ等の駆動源が設けられているが、かかる駆動源の回転数は一般に、像担持体の回転に求められる回転数よりも大きい。そこで、従来より、歯車を用いた減速装置(たとえば〔特許文献1〕、〔特許文献2〕参照)、遊星ローラを用いた減速装置(たとえば〔特許文献3〕〜〔特許文献5〕、〔特許文献8〕〜〔特許文献12〕参照)が用いられている。なお、転がり摩擦による駆動伝達に適した潤滑剤として、トラクションオイルが知られている(たとえば〔特許文献6〕参照)。
しかし、歯車を用いた減速装置では、上述の各工程の実施中に像担持体に回転負荷が生じたときなどに、バックラッシュに起因する、像担持体の回転速度の変動が生じうるため、画像品質が低下するおそれがあるという問題がある。これに対し、遊星ローラを用いた減速機構では、歯車を用いないためかかる変動が生じにくいという利点があるが、機構が比較的複雑であり、小型化、低コスト化が困難であるという問題がある。
一方、歯車を用いた減速機構における像担持体の回転速度の変動を抑制するための技術として、フライホイールを用いる技術(たとえば〔特許文献1〕〜〔特許文献3〕、〔特許文献8〕〜〔特許文献12〕参照)が知られており、特に、駆動側と従動側との間の駆動の伝達を、歯車でなく、駆動ローラの周面と従動ローラの周面との摩擦によって行なう技術が提案されている(たとえば〔特許文献1〕、〔特許文献2〕参照)。この技術では、バックラッシュによるフライホイールの回転速度の変動が抑制されるという利点がある。また、フライホイールを用いるとともに、駆動側と従動側との間の駆動の伝達を、駆動ローラの周面と従動ローラの周面との摩擦によって行なう技術が提案されており(たとえば〔特許文献7〕参照)、この技術でもフライホイールの回転速度の変動が抑制されると考えられる。
したがって、かかる構造を、減速装置に転用し、駆動ローラと従動ローラとの回転比により減速することが考えられるが、かかる構造は、単に駆動ローラの周面と従動ローラの周面との摩擦によって駆動伝達を行う構造となっているため、次の理由により回転速度の変動を抑制しつつ駆動伝達を行うことが難しいという問題がある。
すなわち、摩擦による駆動伝達を行うには、摩擦力を確保するために、駆動ローラと従動ローラとを互いに圧接した状態としなければならないという要求があり、また、回転速度の変動を抑制するには、駆動ローラ、従動ローラそれぞれの回転ずれを抑制した状態としなければならないという要求があるが、これらの要求がトレードオフの関係にあるのである。
つまり、摩擦力を確保するために駆動ローラと従動ローラとを位置決めにより固定して互いに圧接させる(たとえば〔特許文献1〕、〔特許文献2〕参照)と、これらのローラの回転軸がたわむため、これらのローラの回転が偏心した状態となるなどして不安定となり、結果として回転速度の変動が生じ、かといって、回転軸のたわみを防止するために駆動ローラと従動ローラとを単に接した状態としたり、これらのローラの圧接力を弱くすると(この圧接力が弱くなってしまう構成として、たとえば、かかる圧接力を形成するためにベルトを用いた構成(たとえば〔特許文献7〕参照)などが挙げられる。)、駆動の伝達が行われなくなったり、駆動の伝達が不十分となったりしてしまう。
また、かかる画像形成装置には、像担持体の他にも、無端ベルトその他ローラ等の各種の回転体が備えられており、このような回転体すべてについて同様の問題がある。
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に備えられる、像担持体等の回転体を駆動する駆動源の回転数を減速してかかる像担持体等の回転体に伝達する減速装置であって、摩擦による駆動伝達を用いながら回転速度の変動を抑制しつつ確実に駆動伝達を行う減速装置、これを備えかかる回転体を回転駆動する回転体駆動装置、これを備えかかる像担持体を回転駆動する像担持体駆動装置及びこれらを備えたかかる画像形成装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、駆動源によって回転駆動される駆動軸と、前記駆動軸に当接する円周面を備え同駆動軸によって回転駆動される駆動伝達部材とを有し、駆動源からの駆動を減速して回転体に伝達する減速装置であって、前記駆動伝達部材の回転方向への前記駆動軸のずれを規制するための規制部材を備え、同駆動軸を前記駆動伝達部材の回転中心に向けて押圧する押圧規制手段と、前記駆動源を支持するための不動体に対し、同駆動源を変位可能に支持した変位手段とを有し、前記変位手段は、前記押圧規制手段が前記駆動軸を前記駆動伝達部材に押圧する第1の方向に前記駆動源を付勢するための第1の付勢部材と、前記駆動源を第1の方向とは逆の第2の方向に付勢するための第2の付勢部材とを有し、第1の付勢部材が前記駆動源を第1の方向に付勢する付勢力は第2の付勢部材が前記駆動源を第2の方向に付勢する付勢力よりも大きいことを特徴とする。
請求項2記載の発明は、請求項1記載の減速装置において、前記規制部材は、前記円周面に対向する位置に設けられ、この位置において前記駆動軸を規制しており、前記規制部材と前記駆動軸との接点を、同駆動軸の前記駆動伝達部材に対向する側の周面とは逆側の周面に少なくとも2箇所有することを特徴とする。
請求項3記載の発明は、請求項2記載の減速装置において、前記接点の位置は、同接点において前記押圧規制手段が前記駆動軸を前記円周面に向けて押圧する力の合力が、同駆動軸が前記駆動伝達部材の回転中心に向かう方向とする位置であることを特徴とする。
請求項4記載の発明は、請求項2又は3記載の減速装置において、前記接点の位置は、前記駆動軸の回転中心と前記駆動伝達部材の回転中心とを結ぶ直線に対して対称な位置であることを特徴とする。
請求項5記載の発明は、請求項2ないし4の何れか1つに記載の減速装置において、前記規制部材は前記駆動軸に当接し同駆動軸に従動回転可能な2つの圧接コロであることを特徴とする。
請求項6記載の発明は、請求項5記載の減速装置において、前記2つの圧接コロは玉軸受又はコロ軸受であることを特徴とする。
請求項7記載の発明は、請求項2ないし4の何れか1つに記載の減速装置において、前記規制部材は、略U型又は略V型又は多角形型の窪みを有し、この窪みにおいて前記駆動軸に当接することを特徴とする。
請求項8記載の発明は、請求項1記載の減速装置において、前記規制部材は、前記駆動軸を、この駆動軸の軸方向において前記駆動伝達部材の両側で回転自在に支持した軸受であることを特徴とする。
請求項9記載の発明は、請求項1記載の減速装置において、前記規制部材は、前記駆動軸を、この駆動軸の軸方向において前記駆動伝達部材に対し前記駆動源とは逆側において回転自在に支持した軸受であることを特徴とする。
請求項10記載の発明は、請求項1ないし9の何れか1つに記載の減速装置において、前記駆動軸はその根元部に軸径を細めた可撓部を有することを特徴とする。
請求項11記載の発明は、請求項1ないし10の何れか1つに記載の減速装置において、前記駆動源の出力軸と前記駆動軸とが別体であり、前記出力軸の駆動力を前記駆動軸に伝達する駆動伝達手段を有することを特徴とする。
請求項12記載の発明は、請求項11記載の減速装置において、前記駆動伝達手段が、前記出力軸の駆動力を前記駆動軸に伝達するための、自在継手、又は、歯車機構、又は、ベルト伝達機構を有することを特徴とする。
請求項13記載の発明は、請求項11又は12記載の減速装置において、前記駆動軸と一体回転するフライホイールを有することを特徴とする。
請求項14載の発明は、請求項1ないし13の何れか1つに記載の減速装置において、前記変位手段は、前記駆動源を前記不動体に対し変位可能に支持した弾性部材を有することを特徴とする。
請求項15記載の発明は、請求項1ないし14の何れか1つに記載の減速装置において、前記駆動軸及び前記駆動伝達部材は金属製であり、同駆動軸と前記円周面との間を潤滑剤により潤滑させた状態とする潤滑手段を有することを特徴とする。
請求項16記載の発明は、請求項15記載の減速装置において、前記潤滑剤がトラクションオイルであることを特徴とする。
請求項17記載の発明は、請求項1ないし16の何れか1つに記載の減速装置において、前記駆動伝達部材の回転速度を検出する回転速度検出手段と、この回転速度検出手段が検知する前記回転速度を一定に保つように前記駆動軸の回転速度を制御する回転速度制御手段とを有することを特徴とする。
請求項18記載の発明は、請求項1ないし17の何れか1つに記載の減速装置と、前記駆動軸を有する前記駆動源とを有し、前記駆動伝達部材を介して前記駆動源の駆動力により回転体を回転駆動する回転体駆動装置にある。
請求項19記載の発明は、請求項18記載の回転体駆動装置において、前記回転体への負荷の変動を検知する負荷変動検知手段と、この負荷変動検知手段によって検知された前記変動に基づいて前記押圧規制手段による前記駆動軸への押圧力を変化させる押圧力変更手段とを有することを特徴とする。
請求項20記載の発明は、請求項19記載の回転体駆動装置において、前記負荷変動検知手段は、前記変動を予測により検知する負荷変動予測手段であることを特徴とする。
請求項21記載の発明は、請求項18ないし20の何れか1つの回転体駆動装置を備え、前記回転体が像担持体である像担持体駆動装置にある。
請求項22記載の発明は、請求項18ないし20の何れか1つの回転体駆動装置と、この回転体駆動装置によって回転駆動される回転体とを有し、及び/又は、請求項21記載の像担持体駆動装置と、この像担持体駆動装置によって回転駆動される像担持体とを有する画像形成装置にある。
本発明は、駆動源によって回転駆動される駆動軸と、前記駆動軸に当接する円周面を備え同駆動軸によって回転駆動される駆動伝達部材とを有し、駆動源からの駆動を減速して回転体に伝達する減速装置であって、前記駆動伝達部材の回転方向への前記駆動軸のずれを規制するための規制部材を備え、同駆動軸を前記駆動伝達部材の回転中心に向けて押圧する押圧規制手段と、前記駆動源を支持するための不動体に対し、同駆動源を変位可能に支持した変位手段とを有し、前記変位手段は、前記押圧規制手段が前記駆動軸を前記駆動伝達部材に押圧する第1の方向に前記駆動源を付勢するための第1の付勢部材と、前記駆動源を第1の方向とは逆の第2の方向に付勢するための第2の付勢部材とを有し、第1の付勢部材が前記駆動源を第1の方向に付勢する付勢力は第2の付勢部材が前記駆動源を第2の方向に付勢する付勢力よりも大きいので、第1、第2の付勢部材によって駆動源を支持しながら駆動軸、駆動伝達部材それぞれの回転中心軸の互いの平行度を向上することが可能となり、また、変位手段によっても、駆動伝達部材との当接により駆動軸が撓むことを抑制しつつ、駆動伝達部材との当接を良好に行い、摩擦による滑らかな駆動伝達を用いながら回転速度の変動を抑制しつつ確実に駆動伝達を行うことができるとともに、歯車に比べて高減速比で小型とすることが可能であり、またモータのロータをフライホイールとして機能させ回転変動を抑制することが可能な減速装置を提供することができる。
前記規制部材は、前記円周面に対向する位置に設けられ、この位置において前記駆動軸を規制しており、前記規制部材と前記駆動軸との接点を、同駆動軸の前記駆動伝達部材に対向する側の周面とは逆側の周面に少なくとも2箇所有することとすれば、規制部材により駆動軸を撓ませることなく駆動伝達部材の円周面の全幅にわたって当接させ駆動軸の位置決めを良好に行い摩擦による滑らかな駆動伝達を用いながら回転速度の変動を抑制しつつ確実に駆動伝達を行うことができるとともに、歯車に比べて高減速比で小型とすることが可能であり、またモータのロータをフライホイールとして機能させ回転変動を抑制することが可能な減速装置を提供することができる。
前記接点の位置は、同接点において前記押圧規制手段が前記駆動軸を前記円周面に向けて押圧する力の合力が、同駆動軸が前記駆動伝達部材の回転中心に向かう方向とする位置であることとすれば、かかる接点を形成する規制部材により駆動軸の位置決めをより良好に行い摩擦による滑らかな駆動伝達を用いながら回転速度の変動を抑制しつつ確実に駆動伝達を行うことができるとともに、歯車に比べて高減速比で小型とすることが可能であり、またモータのロータをフライホイールとして機能させ回転変動を抑制することが可能な減速装置を提供することができる。
前記接点の位置は、前記駆動軸の回転中心と前記駆動伝達部材の回転中心とを結ぶ直線に対して対称な位置であることとすれば、かかる接点を形成する規制部材により駆動軸の位置ずれを高度に抑制し位置決めを良好に行い摩擦による滑らかな駆動伝達を用いながら回転速度の変動を抑制しつつ確実に駆動伝達を行うことができるとともに、歯車に比べて高減速比で小型とすることが可能であり、またモータのロータをフライホイールとして機能させ回転変動を抑制することが可能な減速装置を提供することができる。
前記規制部材は前記駆動軸に当接し同駆動軸に従動回転可能な2つの圧接コロであることとすれば、2つの圧接コロにより駆動軸の磨耗を抑制し、駆動軸の位置決めを良好に行い摩擦による滑らかな駆動伝達を用いながら回転速度の変動を抑制しつつ確実に駆動伝達を行うことができるとともに、歯車に比べて高減速比で小型とすることが可能であり、またモータのロータをフライホイールとして機能させ回転変動を抑制することが可能な減速装置を提供することができる。
前記2つの圧接コロは玉軸受又はコロ軸受であることとすれば、回転の良好な2つの圧接コロにより駆動軸の磨耗を抑制し、駆動軸の位置決めを良好に行い摩擦による滑らかな駆動伝達を用いながら回転速度の変動を抑制しつつ確実に駆動伝達を行うことができるとともに、歯車に比べて高減速比で小型とすることが可能であり、またモータのロータをフライホイールとして機能させ回転変動を抑制することが可能な減速装置を提供することができる。
前記規制部材は、略U型又は略V型又は多角形型の窪みを有し、この窪みにおいて前記駆動軸に当接することとすれば、比較的簡易な構成の規制部材により駆動軸の位置決めを容易に良好に行い摩擦による滑らかな駆動伝達を用いながら回転速度の変動を抑制しつつ確実に駆動伝達を行うことができるとともに、歯車に比べて高減速比で小型とすることが可能であり、またモータのロータをフライホイールとして機能させ回転変動を抑制することが可能な減速装置を提供することができる。
前記規制部材は、前記駆動軸を、この駆動軸の軸方向において前記駆動伝達部材の両側で回転自在に支持した軸受であることとすれば、かかる軸受によって回転自在かつ高い位置決め精度で支持された駆動軸により、高い効率での摩擦による滑らかな駆動伝達を用いながら回転速度の変動を抑制しつつ確実に駆動伝達を行うことができるとともに、歯車に比べて高減速比で小型とすることが可能であり、またモータのロータをフライホイールとして機能させ回転変動を抑制することが可能な減速装置を提供することができる。
前記規制部材は、前記駆動軸を、この駆動軸の軸方向において前記駆動伝達部材に対し前記駆動源とは逆側において回転自在に支持した軸受であることとすれば、かかる軸受によって回転自在かつ比較的簡易な構成で支持された駆動軸により、摩擦による滑らかな駆動伝達を用いながら回転速度の変動を抑制しつつ確実に駆動伝達を行うことができるとともに、歯車に比べて高減速比で小型とすることが可能であり、またモータのロータをフライホイールとして機能させ回転変動を抑制することが可能な減速装置を提供することができる。
前記駆動軸はその根元部に軸径を細めた可撓部を有することとすれば、駆動軸の撓みにより駆動軸と駆動伝達部材との当接を良好に行い、摩擦による滑らかな駆動伝達を用いながら回転速度の変動を抑制しつつ確実に駆動伝達を行うことができるとともに、歯車に比べて高減速比で小型とすることが可能であり、またモータのロータをフライホイールとして機能させ回転変動を抑制することが可能な減速装置を提供することができる。
前記駆動源の出力軸と前記駆動軸とが別体であり、前記出力軸の駆動力を前記駆動軸に伝達する駆動伝達手段を有することとすれば、摩擦による滑らかな駆動伝達を用いながら回転速度の変動を抑制しつつ確実に駆動伝達を行うことができるとともに、歯車に比べて高減速比で小型とすることが可能であり、またモータのロータをフライホイールとして機能させ回転変動を抑制することが可能であるとともに、駆動伝達手段により駆動源の配置位置、位置決め精度、固定方法に関する自由度を高めた減速装置を提供することができる。
前記駆動伝達手段が、前記出力軸の駆動力を前記駆動軸に伝達するための、自在継手、又は、歯車機構、又は、ベルト伝達機構を有することとすれば、摩擦による滑らかな駆動伝達を用いながら回転速度の変動を抑制しつつ確実に駆動伝達を行うことができるとともに、歯車に比べて高減速比で小型とすることが可能であり、またモータのロータをフライホイールとして機能させ回転変動を抑制することが可能であるとともに、比較的簡易な構成の駆動伝達手段により駆動源の配置位置、位置決め精度、固定方法に関する自由度を高めた減速装置を提供することができる。
前記駆動軸と一体回転するフライホイールを有することとすれば、摩擦による滑らかな駆動伝達を用いながら回転速度の変動を抑制しつつ確実に駆動伝達を行うことができるとともに、歯車に比べて高減速比で小型とすることが可能であり、またモータのロータをフライホイールとして機能させ回転変動を抑制することが可能であるとともに、駆動伝達手段により駆動源の配置位置、位置決め精度、固定方法に関する自由度を高め、且つ駆動伝達手段がバックラッシュを生じ得る構成である場合のそのバックラッシュの影響を低減した減速装置を提供することができる。
前記変位手段は、前記駆動源を前記不動体に対し変位可能に支持した弾性部材を有することとすれば、弾性部材によって駆動伝達部材との当接により駆動軸が撓むことを抑制しつつ、駆動伝達部材との当接を良好に行い、摩擦による滑らかな駆動伝達を用いながら回転速度の変動を抑制しつつ確実に駆動伝達を行うことができるとともに、歯車に比べて高減速比で小型とすることが可能であり、またモータのロータをフライホイールとして機能させ回転変動を抑制することが可能な減速装置を提供することができる。
前記駆動軸及び前記駆動伝達部材は金属製であり、同駆動軸と前記円周面との間を潤滑剤により潤滑させた状態とする潤滑手段を有することとすれば、駆動軸及び前記駆動伝達部材の変形、磨耗を抑制し、摩擦による滑らかな駆動伝達を用いながら回転速度の変動を抑制しつつ確実に駆動伝達を行うことができるとともに、歯車に比べて高減速比で小型とすることが可能であり、またモータのロータをフライホイールとして機能させ回転変動を抑制することが可能な減速装置を提供することができる。
前記潤滑剤がトラクションオイルであることとすれば、駆動軸と前記駆動伝達部材との摩擦係数を高めつつこれらの磨耗を抑制し、また摩擦による滑らかな駆動伝達を用いながら回転速度の変動を抑制しつつ確実に駆動伝達を行うことができるとともに、歯車に比べて高減速比で小型とすることが可能であり、またモータのロータをフライホイールとして機能させ回転変動を抑制することが可能な減速装置を提供することができる。
前記駆動伝達部材の回転速度を検出する回転速度検出手段と、この回転速度検出手段が検知する前記回転速度を一定に保つように前記駆動軸の回転速度を制御する回転速度制御手段とを有することとすれば、摩擦による滑らかな駆動伝達を用いながら駆動伝達部材の回転速度を一定に保つように制御を行うことで回転速度の変動を抑制しつつ確実に駆動伝達を行うことができるとともに、歯車に比べて高減速比で小型とすることが可能であり、またモータのロータをフライホイールとして機能させ回転変動を抑制することが可能な減速装置を提供することができる。
本発明は、かかる減速装置と、前記駆動軸を有する前記駆動源とを有し、前記駆動伝達部材を介して前記駆動源の駆動力により回転体を回転駆動する回転体駆動装置にあるので、摩擦による滑らかな駆動伝達を用いながら回転速度の変動を抑制しつつ確実に駆動伝達を行うことができるとともに、歯車に比べて高減速比で小型とすることが可能であり、またモータのロータをフライホイールとして機能させ回転変動を抑制することが可能な減速装置により、駆動源の回転速度を高度に一定の状態で減速して回転体を駆動することで、回転体を高い精度で一定速度で駆動することができ、良好な画像形成に寄与することができる回転体駆動装置を提供することができる。
前記回転体への負荷の変動を検知する負荷変動検知手段と、この負荷変動検知手段によって検知された前記変動に基づいて前記押圧規制手段による前記駆動軸への押圧力を変化させる押圧力変更手段とを有することとすれば、摩擦による滑らかな駆動伝達を用いながら回転速度の変動を抑制しつつ確実に駆動伝達を行うことができるとともに、歯車に比べて高減速比で小型とすることが可能であり、またモータのロータをフライホイールとして機能させ回転変動を抑制することが可能な減速装置により、駆動源の回転速度を、回転体への負荷の変動の検知に基づくかかる押圧力の調整によってより高度に一定の状態で減速して回転体を駆動することで、回転体をより高い精度で一定速度で駆動することができ、より良好な画像形成に寄与することができる回転体駆動装置を提供することができる。
前記負荷変動検知手段は、前記変動を予測により検知する負荷変動予測手段であること、とすれば、摩擦による滑らかな駆動伝達を用いながら回転速度の変動を抑制しつつ確実に駆動伝達を行うことができるとともに、歯車に比べて高減速比で小型とすることが可能であり、またモータのロータをフライホイールとして機能させ回転変動を抑制することが可能な減速装置により、駆動源の回転速度を、回転体への負荷の変動の予測に基づくかかる押圧力の調整によってより高度に一定の状態で減速して回転体を駆動することで、回転体をより高い精度で一定速度で駆動することができ、より良好な画像形成に寄与することができる回転体駆動装置を提供することができる。
本発明は、かかる回転体駆動装置を備え、前記回転体が像担持体である像担持体駆動装置にあるので、摩擦による滑らかな駆動伝達を用いながら回転速度の変動を抑制しつつ確実に駆動伝達を行うことができるとともに、歯車に比べて高減速比で小型とすることが可能であり、またモータのロータをフライホイールとして機能させ回転変動を抑制することが可能な減速装置により、駆動源の回転速度を高度に一定の状態で減速して像担持体を駆動することで、像担持体を高い精度で一定速度で駆動することができ、良好な画像形成に寄与することができる像担持体駆動装置を提供することができる。
本発明は、かかる回転体駆動装置と、この回転体駆動装置によって回転駆動される回転体とを有し、及び/又は、かかる像担持体駆動装置と、この像担持体駆動装置によって回転駆動される像担持体とを有する画像形成装置にあるので、摩擦による滑らかな駆動伝達を用いながら回転速度の変動を抑制しつつ確実に駆動伝達を行うことができるとともに、歯車に比べて高減速比で小型とすることが可能であり、またモータのロータをフライホイールとして機能させ回転変動を抑制することが可能な減速装置を備えた像担持体駆動装置により、駆動源の回転速度を高度に一定の状態で減速して像担持体を高い精度で一定速度で駆動することができ、良好な画像形成を行うことができる画像形成装置を提供することができる。
本発明を適用した画像形成装置の概略正面図である。 図1に示した画像形成装置に備えられた像担持体、像担持体駆動装置等の概略奢侈図である。 図2に示した像担持体駆動装置及びこれに備えられた減速装置の概略図であって、(a)は概略側断面図、(b)は概略正面図である。 図3に示した像担持体駆動装置、減速装置においてフィードバック制御を行うための制御構成を示したブロック線図である。 図3に示した減速装置に備えられた押圧規制手段の別の構成例を示した概略正面図である。 図5に押圧規制手段に備えられた支持部材の構成例を示しが概略正面図である。 従来の減速装置の特性を示したグラフであって、(a)は時間領域、(b)は周波数領域におけるかかる特性を示したグラフである。 本発明にかかる減速装置の特性を示したグラフであって、(a)は時間領域、(b)は周波数領域におけるかかる特性を示したグラフである。 図3に示した像担持体駆動装置及びこれに備えられた減速装置の、特に変位手段を備えたことに関する別の構成例の概略図であって、(a)は概略側断面図、(b)は概略正面図である。 図9に示した像担持体駆動装置及びこれに備えられた減速装置の、特にモータの軸の全体を細くしたことに関する別の構成例の概略図であって、(a)は概略側断面図、(b)は概略正面図である。 図3に示した像担持体駆動装置及びこれに備えられた減速装置の、特に押圧規制手段が規制部材として駆動軸の軸受を有することに関する別の構成例の概略図であって、(a)は概略側断面図、(b)は概略正面図である。 図11に示した像担持体駆動装置及びこれに備えられた減速装置に対し、変位手段を備えたことに関する別の構成例の概略図であって、(a)は概略側断面図、(b)は概略正面図である。 図12に示した像担持体駆動装置及びこれに備えられた減速装置に対し、モータの軸の全体を細くしたことに関する別の構成例の概略図であって、(a)は概略側断面図、(b)は概略正面図である。 図11に示した像担持体駆動装置及びこれに備えられた減速装置に対し、駆動軸の軸受を片持ちの態様としたことに関する別の構成例の概略図であって、(a)は概略側断面図、(b)は概略正面図である。 図14に示した像担持体駆動装置及びこれに備えられた減速装置に対し、変位手段を備えたことに関する別の構成例の概略図であって、(a)は概略側断面図、(b)は概略正面図である。 図15に示した像担持体駆動装置及びこれに備えられた減速装置に対し、モータの軸の全体を細くしたことに関する別の構成例の概略図であって、(a)は概略側断面図、(b)は概略正面図である。 図15に示した像担持体駆動装置及びこれに備えられた減速装置に対し、変位手段が付勢部材を備えたことに関する別の構成例の概略図であって、(a)は概略側断面図、(b)は概略正面図である。 図15に示した像担持体駆動装置及びこれに備えられた減速装置に対し、変位手段が弾性部材を備えず第1、第2の付勢部材を備えたことに関する別の構成例の概略図であって、(a)は概略側断面図、(b)は概略正面図である。 図17に示した像担持体駆動装置及びこれに備えられた減速装置に対し、モータの軸の全体を細くしたことに関する別の構成例の概略図であって、(a)は概略側断面図、(b)は概略正面図である。 図18に示した像担持体駆動装置及びこれに備えられた減速装置に対し、モータの軸の全体を細くしたことに関する別の構成例の概略図であって、(a)は概略側断面図、(b)は概略正面図である。 図17に示した像担持体駆動装置及びこれに備えられた減速装置に対し、押圧規制手段が付勢部材を備えていないことに関する別の構成例の概略図であって、(a)は概略側断面図、(b)は概略正面図である。 図18に示した像担持体駆動装置及びこれに備えられた減速装置に対し、押圧規制手段が付勢部材を備えていないことに関する別の構成例の概略図であって、(a)は概略側断面図、(b)は概略正面図である。 図21に示した像担持体駆動装置及びこれに備えられた減速装置に対し、モータの軸の全体を細くしたことに関する別の構成例の概略図であって、(a)は概略側断面図、(b)は概略正面図である。 図22に示した像担持体駆動装置及びこれに備えられた減速装置に対し、モータの軸の全体を細くしたことに関する別の構成例の概略図であって、(a)は概略側断面図、(b)は概略正面図である。 図11に示した像担持体駆動装置及びこれに備えられた減速装置に対し、駆動伝達手段としての自在継手と、駆動軸に対するフライホイールとを備えたことに関する別の構成例の概略図であって、(a)は概略側断面図、(b)は概略正面図である。 図11に示した像担持体駆動装置及びこれに備えられた減速装置に対し、駆動伝達手段としての歯車機構と、駆動軸に対するフライホイールとを備えたことに関する別の構成例の概略図であって、(a)は概略側断面図、(b)は概略正面図である。 図11に示した像担持体駆動装置及びこれに備えられた減速装置に対し、駆動伝達手段としてのベルト伝達機構と、駆動軸に対するフライホイールとを備えたことに関する別の構成例の概略図であって、(a)は概略側断面図、(b)は概略正面図である。 各種像担持体駆動装置において押圧規制手段による駆動軸への押圧力を変化させる制御を行うための制御構成を示したブロック線図である。 図28に示した制御の一例を示したタイミングチャートである。 各種像担持体駆動装置において押圧規制手段による駆動軸への押圧力を変化させる他の制御を行うための制御構成を示したブロック線図である。 図30に示した制御の一例を示したタイミングチャートである。 図28又は図30に示した制御構成に用いる像担持体駆動装置の概略正面図である。 図28又は図30に示した制御構成に用いる他の像担持体駆動装置の概略正面図である。 図28又は図30に示した制御構成に用いるさらに他の像担持体駆動装置の概略正面図である。
図1に本発明を適用した、カラー画像を形成可能な多色画像形成装置である画像形成装置の概略を示す。画像形成装置100は、カラーレーザプリンタとファクシミリとの複合機であるが、他のタイプのプリンタ、ファクシミリ、複写機、複写機とプリンタとの複合機等、他の画像形成装置であっても良い。画像形成装置100は、外部から受信した画像情報に対応する画像信号に基づき画像形成処理を行なう。これは画像形成装置100がファクシミリとして用いられる場合も同様である。画像形成装置100は、一般にコピー等に用いられる普通紙の他、OHPシートや、カード、ハガキ等の厚紙や、封筒等の何れをもシート状の記録媒体としてこれに画像形成を行なうことが可能である。
画像形成装置100は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に色分解された色にそれぞれ対応する像としての画像を形成可能な複数の像担持体としての潜像担持体である円筒状の回転体である感光体ドラム20Y、20M、20C、20BKを並設したタンデム構造を採用したタンデム構造、言い換えるとタンデム方式の画像形成装置である。
感光体ドラム20Y、20M、20C、20BKは、同一径であり、画像形成装置100の本体99の内部のほぼ中央部に配設された無端ベルトである中間転写体たる転写搬送ベルトとしての転写ベルト11の外周面側すなわち作像面側に、等間隔で並んでいる。
感光体ドラム20Y、20M、20C、20BKは、転写ベルト11の移動方向であるA1方向の上流側からこの順で並設されている。各感光体ドラム感光体ドラム20Y、20M、20C、20BKはそれぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像を形成するための、画像形成部としての作像部たる画像ステーション60Y、60M、60C、60BKに備えられている。
各感光体ドラム20Y、20M、20C、20BKに形成された可視像すなわちトナー像は、矢印A1方向に移動する転写ベルト11によって搬送される記録媒体である転写媒体たる転写紙に対しそれぞれ重畳転写されるようになっている。
転写ベルト11に対する重畳転写は、転写ベルト11により転写紙がA1方向に移動する過程において、各感光体ドラム20Y、20M、20C、20BKに形成されたトナー像が、転写紙の同じ位置に重ねて転写されるよう、転写ベルト11を挟んで各感光体ドラム20Y、20M、20C、20BKのそれぞれに対向する位置に配設された転写チャージャとしての転写器12Y、12M、12C、12BKによる電圧印加によって、A1方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして、各感光体ドラム20Y、20M、20C、20BKと転写ベルト11と対向位置である転写位置にて行われる。
転写ベルト11は、その全層をゴム剤等の弾性部材を用いて構成した弾性ベルトである。転写ベルト11は、単層の弾性ベルトであっても良いし、その一部を弾性部材とした弾性ベルトであっても良いし、従来から用いられている、フッ素系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリイミド樹脂等を用いても良く、非弾性ベルトであっても良い。
画像形成装置100は、4つの画像ステーション60Y、60M、60C、60BKと、各感光体ドラム20Y、20M、20C、20BKの上方に対向して配設され、転写ベルト11を備えた転写搬送装置であるベルトユニットとしての転写ベルトユニット10とを有している。
画像形成装置100はまた、感光体ドラム20Y、20M、20C、20BKと転写ベルト11との間に向けて搬送される転写紙を積載したシート給送装置61と、シート給送装置61から搬送されてきた記録紙を、画像ステーション60Y、60M、60C、60BKによるトナー像の形成タイミングに合わせた所定のタイミングで、感光体ドラム20Y、20M、20C、20BKと転写ベルト11との転写部に向けて繰り出すレジストローラ対13と、転写紙の先端がレジストローラ対13に到達したことを検知する図示しないセンサとを有している。
画像形成装置100はまた、トナー像を転写された転写紙に同トナー像を定着させるためのローラ定着方式の定着ユニットとしての定着装置6と、定着装置6を経た転写紙を本体99の外部に排出する排紙ローラ7と、本体99の側部に配設され排紙ローラ7により本体99の外部に排出された転写紙を積載する排紙部としての排紙トレイ17と、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーを充填されたトナーホッパとしての図示しないトナーボトルとを有している。
画像形成装置100はまた、図示しないCPUと、図示しないROM、RAM等の記憶手段等とを備え、図2に示すように、感光体ドラム20Y、20M、20C、20BKの駆動制御など、画像形成装置100の動作全般を制御する制御手段40を有している。
図1に示すように、転写ベルトユニット10は、転写ベルト11の他に、転写ベルト11を巻き掛けられた、複数の巻き掛け部材としての、駆動部材である駆動ローラを兼ねた転写入口ローラ72と、従動ローラ73とを有している。
転写ベルトユニット10はまた、転写ベルト11に対向して配設され転写ベルト11を除電する除電手段としての除電器74と、A1方向において除電器74より上流側で転写ベルト11に対向して配設され位置ズレ検知モードにおいて転写ベルト11上に形成された各色によるパターンを検知する位置ズレ検知センサ75と、A1方向において除電器74より下流側で転写ベルト11に対向して配設され転写ベルト11上をクリーニングする図示しない転写クリーニングブラシを備えた転写ベルトクリーニング装置としてのクリーニング装置18とを有している。
転写入口ローラ72は、図示しない駆動源としてのモータの駆動により回転駆動され、これによって、転写ベルト11がA1方向に回転駆動される。転写入口ローラ72は図示しない電源に接続され、転写ベルト11が転写紙を静電吸着するよう転写ベルト11を帯電する帯電手段としての帯電ローラとして機能するようになっている。
従動ローラ73は、転写ベルト11が一定の張力で回転駆動されるように転写ベルト11を付勢するテンションローラとして機能するようになっている。
除電器73は、転写入口ローラ72によって帯電された転写ベルト11表面上の電荷を除電し、転写ベルト11上のパターンその他のトナー、紙粉等がクリーニング装置18によって除去され易い状態とする。
位置ズレ検知センサ75は、位置ズレ検知モードにおいて画像ステーション60Y、60M、60C、60BKのそれぞれによって転写ベルト11上に形成された各色のパターンをそれぞれ検知して、画像ステーション60Y、60M、60C、60BKそれぞれによる画像形成位置の位置ズレを読み取る。読み取られた位置ズレに基づき、この位置ズレが解消されるように、制御手段40によって、画像ステーション60Y、60M、60C、60BKによる画像形成位置が調整される。位置ズレ検知センサ75には反射型フォトセンサまたは透過型フォトセンサが用いられる。
定着装置6は、図示しない熱源を有する加熱ローラである定着ローラ62と、定着ローラ62に圧接された加圧ローラ63とを有しており、トナー像を担持した転写紙を定着ローラ62と加圧ローラ63との圧接部である定着部に通すことで、熱と圧力との作用により、担持したトナー像を転写紙の表面に定着するようになっている。
シート給送装置61は、転写紙を積載した給紙カセットである給紙トレイ15と、給紙トレイ15上に積載された転写紙を送り出す給紙コロ16とを有している。
画像ステーション60Y、60M、60C、60BKについて、そのうちの一つの、感光体ドラム20Yを備えた画像ステーション60Yの構成を代表して構成を説明する。なお、他の画像ステーションの構成に関しても実質的に同一であるので、以下の説明においては、便宜上、画像ステーション60Yの構成に付した符号に対応する符号を、他の画像ステーションの構成に付し、また詳細な説明については適宜省略することとし、符号の末尾にY、M、C、Kが付されたものはそれぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成を行うための構成であることを示すこととする。
感光体ドラム20Yを備えた画像ステーション60Yは、感光体ドラム20Yの周囲に、図中時計方向であるその回転方向B1に沿って、転写器12Yと、感光体ドラム20Yをクリーニングするためのクリーニング手段としてのクリーニング装置70Yと、感光体ドラム20Yを高圧に帯電するための帯電手段としての帯電器である帯電装置30Yと、感光体ドラム20Yを現像するための現像手段としての現像装置50Yとを有している。
画像ステーション60Yはまた、感光体ドラム20Yの上方に配設され、方向B1における帯電装置30Yと現像装置50Yとの間の位置において感光体ドラム20Yに露光を行う書き込み手段である光書き込み装置としての書込装置たる光走査装置8Yを有している。光走査装置8Yは、感光体ドラム20Yの表面によって構成された被走査面をそれぞれ走査して露光し、静電潜像を形成するための、画像信号に基づくレーザービームとしてのレーザー光であるビームLYを発するものである。
画像ステーション60Yはまた、図2に示すように、感光体ドラム20Yを回転駆動する駆動源としてのモータ81Yを備えモータ81Yの駆動力により感光体ドラム20Yを回転駆動する駆動ユニットとしての回転体駆動装置である像担持体駆動装置80Yを有している。像担持体駆動装置80Yの詳細については後述する。
以上のような構成により、感光体ドラム20Yは、B1方向への回転に伴い、帯電装置30Yにより表面を一様に帯電され、光走査装置8からのビームLYの露光走査によりイエロー色に対応した静電潜像を形成される。この静電潜像の形成は、ビームLYが、紙面垂直方向である主走査方向に走査するとともに、感光体ドラム20YのB1方向への回転により、感光体ドラム20Yの円周方向である副走査方向へも走査することによって行われる。
このようにして形成された静電潜像には、現像装置50Yにより供給される帯電したイエロー色のトナーが付着し、イエロー色に現像されて顕像化され、現像により得られたイエロー色の可視画像たるトナー像は、転写器12YによりA1方向に移動する転写紙に転写され、転写後に残留したトナー等の異物はクリーニング装置70Yにより掻き取り除去され備蓄されて、感光体ドラム20Yは、帯電装置30Yによる次の帯電に供される。
他の感光体ドラム20C、20M、20BKにおいても同様に各色のトナー像が形成等され、形成された各色のトナー像は、転写器12C、12M、12BKにより、A1方向に移動する転写紙上の同じ位置に順次転写される。
感光体ドラム20Y、20C、20M、20BKと転写ベルト11との間に搬送されてきた転写紙は、シート給送装置61から繰り出され、レジストローラ対13によって、センサによる検出信号に基づいて、感光体ドラム20Y上のトナー像の先端部が転写ベルト11に対向するタイミングで送り出されたものである。
転写紙は、すべての色のトナー像を順次転写され、担持すると、転写ベルト11から剥離して定着装置6に進入し、定着ローラ62と加圧ローラ63との間の定着部を通過する際、熱と圧力との作用により、担持したトナー像を定着され、この定着処理により、転写紙上に合成カラー画像たるカラー画像が形成される。定着装置6を通過した定着済みの転写紙は、排紙ローラ7を経て、排紙トレイ17上にスタックされる。一方、転写紙の搬送を終えた転写ベルト11は、除電器74によって除電されてからクリーニング装置18によってクリーニングされ、次の転写紙の搬送に備える。
画像形成装置100において、像担持体駆動装置80Y、80M、80C、80BKは互いに略同様の構成となっている。以下、像担持体駆動装置80Y、80M、80C、80BKを像担持体駆動装置80として説明する。またこれに伴い、感光体ドラム20Y、20M、20C、20BKを感光体ドラム20として説明し、モータ81Y、81M、81C、81BKをモータ81として説明する。
図3に示すように、像担持体駆動装置80は、モータ81と、モータ81の回転数を感光体ドラム20の回転に求められる回転数に減じて感光体ドラム20に伝達し感光体ドラム20を駆動するための減速装置82と、減速装置82と感光体ドラム20とを連結するカップリング83とを有している。
モータ81は、その出力軸であるモータ軸81aと、このモータ軸81aの先端に固定された駆動軸86とを有している。駆動軸86は、モータ81における出力の回転中心軸上に位置しモータ81によって回転駆動され、実質的にモータ81の出力軸言い換えるとモータ81の駆動力を伝達する伝達用シャフトとして備えられていれば良く、モータ軸81a自体によって構成しても良い。なお、モータ軸81aと駆動軸86とは別体でもよく、この例については、図25ないし図27を参照して後述する。
カップリング83は、感光体ドラム20の回転中心をその回転中心とする軸21の端部に配設されたカップリング83aと、減速装置82の出力軸84の端部に配設されカップリング83aと噛み合うカップリング83bとを有している。カップリング83は、カップリング83aとカップリング83bとが着脱自在であることによって分離可能となっている。カップリング83aとカップリング83bとは、噛み合った状態ではガタなく嵌合し、また軸21と出力軸84が同軸上に位置するため、カップリング83において感光体ドラム20の回転精度の低下は無視できる程度となっている。
ここで、かりに、減速装置82が歯車を用いてモータ81の回転を減速するものであるとすると、上述のように、バックラッシュに起因して感光体ドラム20の回転速度の変動が生じうる。感光体ドラム20の回転速度が変動すると、画像の位置ズレや濃度ムラによる筋等が発生して画像品質が低下するため問題である。この問題は、画像形成装置100のように、各色のトナー像を重ね合わせて画像を得る構成においては色ずれとして際立って現れるため、感光体ドラム20の回転速度は高精度に行う必要がある。また、減速装置82が遊星ローラを用いてモータ81の回転を減速するものであるとすると、上述のように、小型化、低コスト化が困難となる。
そこで、減速装置82は、感光体ドラム20を正確且つ滑らかに駆動するとともに、比較的小型で低コストの機構とするために、出力軸84に固定支持され感光体ドラム20の回転中心をその回転中心とし、言い換えると感光体ドラム20と同軸に設けられ、駆動軸86に当接する駆動伝達部材としての回転伝達用ホイールであるホイール85であって、駆動軸86の回転半径よりも大きな回転半径を有するホイール85を備えている。減速装置82は、このホイール85を駆動軸86によって感光体ドラム20と一体回転するように回転駆動することで、歯車、遊星ローラを用いることなく、駆動軸86とホイール85との摩擦を利用して減速を行うものとなっている。駆動軸86とホイール85とは、少なくとも互いに当接する部分がその回転中心を軸中心とする円柱状をなし、この円柱状の部分の円周面86a、85aにおいて互いに当接している。この方式では、駆動伝達が滑らかな円周面同士によって行われるため、バックラッシュなど歯車による駆動伝達で生じる回転ムラが抑制される。しかも、円周面の表面を精度良く仕上げることが歯車加工より容易であり、真円度等では歯車よりも一桁高い精度が容易に得られるため、駆動伝達が極めて正確且つ滑らかに行われるという利点がある。
ただし、円周面86a、85a同士の摩擦で駆動の伝達を行うには、円周面86a、85a同士を圧接した状態としなければならないが、単に駆動軸86、ホイール85の配置位置の調整によって円周面86a、85a同士を圧接した状態とすると、上述のように、駆動軸86やホイール85の回転速度の変動を抑制しつつ駆動伝達を行うことが難しい。
そのため、減速装置82は、駆動軸86をホイール85の回転中心に向けて押圧する圧接規制手段としての押圧規制手段88を備えている。なお、この押圧規制手段88には、後述するように種々の構成例があるが、各構成例に共通して、ホイール85の回転方向への駆動軸86のずれを規制するために、駆動軸86に所定の態様で係合し駆動軸86を円周面85aに押圧する規制部材を備えている。図3に示した構成例における規制部材は駆動軸86に当接し駆動軸86に従動回転する従動部材としての2つの圧接コロ87aを備えたものとなっている。
減速装置82は、出力軸84、ホイール85の他に、ホイール85及び押圧規制手段88を内蔵しモータ81を支持したハウジング89と、出力軸84をハウジング89に対し回転自在に支持したベアリング90と、ハウジング89内部において出力軸84に固定支持され出力軸84の回転中心をその回転中心とする、言い換えると出力軸84と同軸に設けられたエンコーダディスク91と、エンコーダディスク91の周縁を受け入れるようにハウジング89内面に固定支持され出力軸84の回転数言い換えると回転速度を検知する回転速度検出手段としてのエンコーダセンサ92とを有している。
減速装置82はまた、ハウジング89内部の下方に位置しホイール85の周縁を受け入れる凹部93aを有するオイル貯め部材93と、凹部93aに貯容され凹部93aに進入したホイール85の、円周面85aを含む周縁が浸される潤滑剤としてのオイル94と、エンコーダセンサ92の出力に基づいてモータ81の回転速度、タイミング等を制御するためのモータ制御回路41とを有している。
駆動軸86は、金属製で焼入れ焼き戻しの熱処理が施されたシャフト状の部材であり、モータ軸81aに圧入によって固定されている。モータ軸81aに対する駆動軸86の固定態様は、溶接等の他の態様であっても良い。駆動軸86としては一般的に針状コロ軸受に使われる針状コロを用いると、熱処理、寸法精度ともに安定であり好ましい。なお、駆動軸86を、モータ軸81a自体によって構成する場合には、モータ軸81aの先端を熱処理して必要寸法に加工することで、駆動軸86を形成する。
モータ軸81aは、モータ81本体に近い根元部分に緩衝部である可撓部としての凹条、言い換えるとU字状の溝81bを備えており、この部分の軸径が細められている。これは、駆動軸86、モータ軸81aの位置が、これらの直径の誤差や磨耗によって僅かに変動する可能性を考慮したものである。すなわち、駆動軸86、モータ軸81aが本来の回転中心からずれて回転し、これらに曲げ応力が働いた場合に、軸径の細い溝81bの形成部分でモータ軸81aを撓ませることで、駆動軸86、モータ軸81aの破損が生じたり、駆動軸86とホイール85との間の摩擦力に変動が生じたりすることを緩和し、ホイール85に対する駆動軸86の安定した圧接力を維持する。駆動軸86、モータ軸81aは、長くなると、材料力学的に先端部の位置が変動してもその単位長さ当りにかかる荷重が少なくなり、また、先端部の位置の変形量が同じであるとすると、先端部にかかる荷重は軸長の3乗に逆比例する。よって、撓みより、駆動軸86、モータ軸81aの破損や、駆動軸86とホイール85との間の摩擦力の変動を防止するには、駆動軸86、モータ軸81aを長くすることも考えられるが、これでは減速装置82が大型化するため、溝81bを設けている。
ホイール85は、金属製で焼入れ焼き戻しの熱処理が施されたディスク状の部材で、出力軸84に圧入で固定されている。出力軸84に対するホイール85の固定態様は他の態様であってもよい。ホイール85は円周面85aが出力軸84の同軸上に位置することが重要であるため、出力軸84への固定後に切削加工することで、必要な精度を出している。ホイール85の素材となる金属材料としては、転がり軸受けに用いられるSUJ2などの材料が、硬度、耐磨耗性の点で好ましい。
ハウジング89は、本体99の側板89aの一部と、側板89aに固定された駆動側板89bとを有している。側板89a、駆動側板89bは本体99に対して不動の不動体であり、ハウジング89も本体99に対して不動の不動体となっている。モータ81は駆動側板89bに固定支持されている。
ベアリング90は、側板89a、駆動側板89bのそれぞれに配設され、出力軸84を2箇所で回転自在に支持している。カップリング83bは、側板89a側の、ハウジング89外部において、出力軸84に固定されている。
エンコーダディスク91は、出力軸84の、側板89aとホイール85との間に位置している。エンコーダディスク91は、放射状のスリットを多数設けられている。
エンコーダセンサ92は、側板89a内面に固設されている。エンコーダセンサ92は、エンコーダディスク91のスリットを検出することで出力軸84の回転数を検知する。
モータ制御回路41は、感光体ドラム20の回転数を一定に保つため、エンコーダセンサ92によって検知された出力軸84の回転数に基づき、この回転数を一定に保つように駆動軸86の回転数をフィードバック制御する回転速度制御手段として機能するものであり、制御手段40の一機能として実現されている。
このようなフィードバック制御は、感光体ドラム20の駆動が、駆動軸86とホイール85との摩擦によって行われるために行う。すなわち、摩擦伝達では、モータ81の回転数を一定に保っても、感光体ドラム20の回転数は、ホイール85の径の加工精度や磨耗、さらには微小な滑り等の影響でモータ81の回転数に一致するとは限らず、ズレが生じ得るために行う。
かかるフィードバック制御は、図4に示すブロック線図の構成にしたがって行われる。
はじめに感光体ドラム20上に適正な画像を形成するための、感光体ドラム20の回転速度の目標値がモータ制御回路41に設定されると、これに基づいて、モータ制御回路41のコントローラ42により駆動信号が発生し、この信号によってモータ81のドライバ43を駆動し、ドライバ43からの通電によりモータ81が駆動される。モータ81の回転数は駆動軸86とホイール85との回転半径の比、いわゆる減速比によって減速されて出力軸84に伝達される。出力軸84の回転速度は、出力軸84と同軸に設けられたエンコーダディスク91のスリットを検出することでエンコーダセンサ92(図4においては「エンコーダ」と図示)により発生するパルス周期によって検出される。このパルス周期はモータ制御回路41に入力され、このパルス周期が一定となるようにコントローラ42により駆動信号がドライバ43に向けて発生される。
このように、エンコーダセンサ92のパルス出力をモータ制御回路41に入力し、感光体ドラム20の回転数が目標の一定値になるように、モータ81の回転数を制御することで、駆動軸86の周面86a、ホイール85の周面85aの径、形状が、その加工精度、磨耗等によってばらついても、感光体ドラム20の回転速度が正確に一定に保たれる。
押圧規制手段88は、圧接コロ87a、87aの他、圧接コロ87a、87aを支持した支持部材であるブラケットとしての圧接アーム95と、圧接アーム95を駆動側板89bに搖動自在に支持した圧接アーム支点としての軸96と、その一端が圧接アーム95に当接し圧接コロ87a、87aが駆動軸86を押圧するように圧接アーム95を軸96中心に付勢し駆動軸86を円周面85aに押圧する押圧部材としての圧接スプリングであるバネ97と、バネ97を位置決めするネジ98とを有している。
圧接コロ87a、87aはそれぞれ、金属製で焼入れ焼き戻しの熱処理が施された、圧接アーム95によって支持された軸87a1を有し、この軸87a1によって回転自在に支持されている。圧接コロ87a、87aはそれぞれ、通常の玉軸受、針状のコロ軸受で構成することが可能である。
圧接コロ87a、87aはそれぞれ、駆動軸86の回転中心に平行な周面により、駆動軸86を挟むようにして駆動軸86に当接している。圧接コロ87a、87aと駆動軸86との接点は、駆動軸86の、ホイール85に対向する側の周面とは逆側の周面において2箇所となっている。これにより、駆動軸86は、ホイール85との接点を合わせて計3箇所の接点で位置保持されており、その位置ズレが防止されている。
また、圧接コロ87a、87aとの接点の位置は、この接点において圧接コロ87a、87aが駆動軸86を円周面85aに向けて押圧する力の合力が、駆動軸86がホイール85の回転中心に向かう方向とするように、駆動軸86の回転中心とホイール85の回転中心とを結ぶ直線に対して対称な位置となっている。これにより、圧接コロ87a、87aとの接点によって生じる押圧力において、駆動軸86を、かかる直線に交差する方向へ移動させる力が打ち消され、駆動軸86の位置決めがさらに精度良く行われるとともに、駆動軸86がホイール85にまっすぐに押圧される。
ネジ98は、その一端部にバネ97の他端が当接し、また先端部が、固定ブラケットとして機能する駆動側板89bに螺合することによって駆動側板89bに支持されている。よって、駆動側板89bに対するネジ98の螺合位置を調整することで、バネ97による圧接アーム95の付勢力が調整され、これによって駆動軸86に対するバネ97による圧接コロ87a、87aの押圧力が調整され、駆動軸86とホイール85との圧接力が調整され、これらの間の摩擦力が調整される。
図5に、押圧規制手段88の変形例を示す。この押圧規制手段88では、規制部材として、圧接コロ87a、87aに代えて、駆動軸86を支持する支持部材87bを用いている。同図において単に符号を付した部分は上記の構成と同様の構成であり、説明を省略する。
支持部材87bは、駆動軸86との接点が、駆動軸86の、ホイール85に対向する側の周面とは逆側の周面において少なくとも生じるように、駆動軸86がホイール85に当接する側とは逆側から駆動軸86に当接し支持することで、駆動軸86をホイール85に当接するように支持した部材であり、駆動軸86を位置決めした状態で支持するために駆動軸86を受け入れ嵌合する窪みである嵌合部87b1を有している。
支持部材87bはバネ97による押圧力により駆動軸86をホイール85に加圧する加圧部材としても機能している。支持部材87bは、駆動軸86の回転に対し、嵌合部87b1において摺動するようになっている。そのため、支持部材87bの材質は、樹脂あるいは金属の、軸受の材料とすることが望ましい。具体的には、ポリアセタール、ナイロン、テフロン(登録商標)などをベースにした樹脂材料、含油焼結などの金属材料を用いることが好ましい。ここでの注意点は、支持部材87bが磨耗しても、駆動軸86がホイール85との接点における周面85aの接線方向に移動しないようにしっかりと固定されることが重要であることである。
図6に、嵌合部87b1の具体的な種々の形状を示す。
同図(a)は嵌合部87b1がU字型の溝として支持部材87bに形成されている支持部材87bの形状を示しており、この形状では、駆動軸86との接点を、面である接触面とし、比較的広く取ることが出来るため、磨耗に対して有利である。
同図(b)は嵌合部87b1がV字型の溝として支持部材87bに形成されている支持部材87bの形状を示しており、駆動軸86との接点は同図(a)に示した例よりも少ないが、磨耗しても駆動軸86の位置がしっかりと固定される点で有利である。
同図(c)は嵌合部87b1が多角形、具体的にはホームベース状の溝として支持部材87bに形成されている支持部材87bの形状を示しており、この形状では、駆動軸86との接点が同図(b)に示した例よりも多いため、各接点における面の接触圧が分散されるため、磨耗に対して有利である。
以上述べた各圧接手段88において、規制部材と駆動軸86との接点は、図3に示した構成のように、2箇所に限らず、図6(c)に示したように3箇所以上にしても良く、また図6(a)に示したようにかかる接点を面で構成することで3箇所以上にしても良い。また、接点は、図6に示した例においてもそうであるように、駆動軸86の回転中心とホイール85の回転中心とを結ぶ直線に対して対称な位置とすることが望ましい。
オイル貯め部材93は、駆動軸86とホイール85との間、並びに駆動軸86と圧接コロ87aもしくは支持部材87bとの間をオイル94により潤滑させた状態とする潤滑手段として機能する。駆動軸86、ホイール85、圧接コロ87a、支持部材87bは、高剛性、高耐久性、回転伝達の滑らかさを得るために、上述のように、焼入れ等の熱処理を施した金属材料等によって形成されている。そのため、これらの部材間には潤滑剤が必要であることから、オイル貯め部材93にオイル94を蓄え、ホイール85をこれに常時浸すとともに、ホイール85の回転により、ホイール85を介してオイル94をホイール85と駆動軸86との接点に供給し、また駆動軸86の回転により、駆動軸86を介してオイル94を駆動軸86と圧接コロ87aあるいは支持部材87bとの接点に供給している。
オイル94としては、一般的な工業用オイルを用いてもよいが、本形態では、摩擦伝達駆動用オイルとして知られた公知のトラクションオイルを用いている。トラクションオイルは、極圧状態でガラス化する傾向の潤滑剤であり、極圧下で摩擦係数を0.1程度に維持する。よってトラクションオイルは滑り開始トルクを高めることに優れており、駆動軸86とホイール85との間での摩擦による駆動伝達すなわち転がり摩擦による駆動伝達に適している。トラクションオイルを用いると、高圧力時の摩擦係数が通常のオイル使用時の摩擦係数に対し50%高まり、伝達可能なトルクも50%高まる。
ここで、伝達トルクと圧接力の関係について述べると、ホイール85として直径が60mmのものを用いて、1N・m(約10Kg・cm)のトルク伝達を行なう場合、駆動軸86とホイール85との圧接部では、1/0.03=33.3Nの摩擦力が必要となる。摩擦力は加圧力と摩擦係数μの積であるから、オイル94としてトラクションオイルを用いた場合の加圧力は33.3/0.1=333N(約33.3Kg)以上で伝達が出来ることになる。
このような構成の減速装置82における減速比について述べる。駆動軸86の軸径は、少ないトルクであれば直径1mm程度でホイール85を駆動するのに十分である。駆動軸86の軸径が直径1mmであるとき、減速比を1/20とすると、ホイール85の直径は20mmとなり、減速装置82が非常に小型となる。かりに、駆動軸86の軸径が直径4mmであるとしても、減速比が1/20のときのホイール85の直径は80mmに収まり、感光体ドラム20の相互間隔が100mm程度の場合は、それぞれの感光体ドラム20に対する減速装置82の配置スペースが十分に確保される。なお、感光体ドラム20の相互間隔については、感光体ドラム20の通常の直径が30mm〜60mmであり、それぞれの感光体ドラム20に上述のような現像手段やクリーニング手段等を設けることを考慮すると、かかる相互間隔は70mm〜100mmであることが一般的である。よって、駆動軸86の軸径を直径4mmとしても各感光体ドラム20に対する減速装置82の配置スペースが十分に確保されることが分かる。
以上のような構成の像担持体駆動装置80の動作を簡略に説明する。
駆動源であるモータ81が駆動されると、駆動軸86が回転する。駆動軸86は押圧規制手段88により、ホイール85に対しホイール85の円周方向、回転方向へのずれを規制された状態で圧接され、駆動伝達する。その駆動力によりホイール85は回転し、ベアリング90、90にて回転自在に支持されている出力軸84を回転させることにより、カップリング83を介して軸21が回転し、感光体ドラム20が回転する。また、ホイール85はオイル貯め部材93に貯められたオイル94により駆動伝達面である円周面85aが潤滑されている。出力軸84上に設けたエンコーダディスク91の回転をエンコーダセンサ92にて読取ることにより出力軸84の回転変動を検出し、モータ制御回路41はエンコーダセンサ92で検出した出力軸84の回転変動を打ち消すようにモータ81を駆動するフィードバック制御を行なう。
減速装置82では、歯車を用いていないため歯車に起因するバックラッシュが防止され、また押圧規制手段88によって駆動軸86とホイール85との間の摩擦が確保されるために駆動軸86自身とホイール85自身との位置調整によりこれらを互いに押圧する必要がなくこれらの回転変動が抑制されることで、回転ムラのない駆動伝達が行われる。また、押圧規制手段88を備えるものの、遊星ローラ機構を用いないため、装置の小型化が可能となっている。
図7、図8により、感光体ドラム20の回転ムラの発生状況を、歯車を用いた減速装置を使用した場合と本形態の減速装置82を使用した場合とで比較する。
図7は、歯車を用いた減速装置を使用した場合であって、一段減速の場合の回転ムラの発生状況を示しており、同図(a)は回転数の変動を時間軸で示す図、同図(b)は回転むらを周波数分析した図となっている。図8は、減速装置82を使用した場合の回転ムラの発生状況を示しており、同図(a)は回転数の変動を時間軸で示す図、同図(b)は回転むらを周波数分析した図となっている。
歯車減速の場合は、図7(a)から、歯ごとの振動が発生し、また、同図(b)から、周波数分析ではC:感光体軸一回転周期、D:モータ軸一回転周期、E:歯車の一歯周期の回転むら及びその高次周波数での変動が発生することがわかる。
これに対し、減速装置82を使用すると、図8(a)から、図7(b)においてEとして現れていた歯車の一歯周期の回転むらすなわち歯のピッチの回転変動が当然のことながら無くなり、また同図(b)から、C:感光体軸一回転周期、D:モータ軸一回転周期の回転むらも、低減されていることが分かる。これは、駆動軸86、ホイール85の真円度の向上やモータ81のロータによって発生するフライホイール効果等によって、もたらされたと考えられる。このように、減速装置82を使用すると、安定した駆動が得られる。
モータ81のロータによるフライホイール効果が発生する理由について説明する。
まず通常のフラーホイールの効果について説明すると、フライホイールは一般に感光体ドラムのような被駆動部と一体回転するように構成されており、被駆動部の回転速度が変動しようとするときにはフライホイールも一緒にその回転速度が変動しようとすることとなるが、フラーホイールの慣性モーメントはかかる変動に対するブレーキとして作用するように大きく設定されているため、被駆動部の回転速度の変動も抑制されることとなる。これが通常のフラーホイール効果である。
次に、通常の歯車減速器の場合は歯車にはバックラッシュが必要であり、モータの回転は通常は正確に感光体等の被駆動部に伝達されるが、被駆動部に急に負荷が掛かったり、あるいは被駆動部が外力によって先送りされるような状態が発生したときにはバックラッシュによってモータと被駆動部の回転が離れてしまい、被駆動部自体がフリーに動く状態が発生するのが一般的である。従って歯車駆動ではモータのロータが持つ慣性モーメントがフライホイールとして働くことは無い。
これに対し、減速装置82では、歯車を用いておらず、駆動伝達部が摩擦により常時接触しているためバックラッシュは存在しない。よって被駆動部に外力が加わってその回転角が変動しようとする場合は減速比の逆数の増速比でモータ81のロータを回転させないと被駆動部の回転変動が起こらない。そこで、ロータの回転モーメントの大きさを見てみると、慣性モーメントは通常のフラーホイールと比較して小さな値ではあるが、ロータが持つ慣性モーメントはモータの増速比の2乗倍した値となるため、モータの増速比が10倍では慣性モーメントは100倍に、増速比20倍では慣性モーメントに400倍に相当するため、ロータでも、通常の大型フラーホイールと同等の効果が得られることとなる。なお、モータの回転が正確に制御され、回転むらが少ない状態で維持されることが条件となる。
以下、図9ないし図24に、減速装置82の種々の変形例をそれぞれ示す。各変形例において、すでに説明した構成と同様の構成には同じ符号を付し、適宜説明を省略する。
図9に示す減速装置82について説明する。
図3に示した減速装置82ではモータ81の支持態様が固定支持による不動の支持態様とされているのに対して、図9に示す減速装置82ではモータ81の支持態様が変位可能な支持態様となっている。
具体的には、図3に示した減速装置82ではモータ81が不動体である駆動側板89bに固定支持されているのに対して、図9に示す減速装置82ではモータ81を支持する不動体である駆動側板89bに対しモータ81を変位可能に支持した変位手段44を有している。
変位手段44は後述するように種々の構成例があるが、いずれも、その配設目的は、モータ軸81aに設けたU字状の溝81bと同様であって、駆動軸86、モータ軸81aの位置が、これらの直径の誤差や磨耗によって僅かに変動する可能性を考慮し、駆動軸86、モータ軸81aが本来の回転中心からずれて回転し、これらに曲げ応力が働いた場合に、変位手段44よってかかる応力を吸収するようにモータ81を変位させることで、駆動軸86、モータ軸81aの破損が生じたり、駆動軸86とホイール85との間の摩擦力に変動が生じたりすることを緩和し、ホイール85に対する駆動軸86の安定した圧接力を維持することである。
図9に示した変位手段44は、弾性部材としてのゴム44aを備えており、モータ81は、このゴム44aを介して駆動側板89bに支持され、駆動側板89bに対して変位可能となっている。ゴム44aはリング状をなしており、モータ81はこのゴム44aを駆動側板89bとの間に挟むようにして、図示しないねじによってねじ止めされている。なおモータ81の設置態様はこれに限らず、たとえばモータ81をゴム44aに接着しゴム44aを駆動側板89bに接着するようにしても良い。
変位手段44を有していることにより、上述の曲げ応力が働いた場合に、ゴム44aの弾性変形によってかかる応力を吸収するようにモータ81が変位し、これによって駆動軸86、モータ軸81aの破損が生じたり、駆動軸86とホイール85との間の摩擦力に変動が生じたりすることを緩和し、ホイール85に対する駆動軸86の安定した圧接力を維持する。
図10に示す減速装置82は、図9に示した変位手段44を備えているとともに、同図に示した形状と異なる形状のモータ軸81aを備えている。具体的に、図10に示したモータ軸81aは、溝81bを設ける代わりに、モータ軸81aの全体を細くして、上述の曲げ応力が働いた場合に、モータ軸81aの全体がかかる応力を吸収するように弾性変形することで、駆動軸86、モータ軸81aの破損が生じたり、駆動軸86とホイール85との間の摩擦力に変動が生じたりすることを緩和し、ホイール85に対する駆動軸86の安定した圧接力を維持する。
図11に示す減速装置82は、図3、図5に示した構成例と異なる構成の押圧規制手段88を備えている。具体的には、図11に示した押圧規制手段88は、規制部材として、図3に示した圧接コロ87a、図5に示した支持部材87bのような、駆動軸86に当接、摺接の態様で係合した規制部材ではなく、駆動軸86に嵌合した態様で係合し、駆動軸86を圧接アーム95に対して回転自在に支持した軸受87cを備えている。同図において、軸受87cは、駆動軸86の軸方向においてホイール85の両側で、いわゆる両持ちの態様で、駆動軸86を回転自在に支持している。
この構成では、両持ちの状態で駆動軸86を支持し、円周面85aに押圧するので、その軸方向の全体にわたって摩擦による駆動伝達の効率が向上する。また規制部材が駆動軸86に摺接することがないため、駆動軸86への負担が軽減されている。なお、駆動軸86は細い軸状の部材であるため、ホイール85との圧接によって生じる曲げモーメントによる撓みや破損を防止ないし軽減するために、軸受87c、87c相互間の間隔は可能な限り狭くすることが好ましい。軸受87cには通常の玉軸受、ニードル軸受等を用いることが可能である。
図12に示す減速装置82は、図11に示した軸受87cを用いた押圧規制手段88と、図9に示した変位手段44とを同時に有する構成例を示したものとなっており、かかる押圧規制手段88、変位手段44の機能が同時に発揮されるようになっている。
図13に示す減速装置82は、図12に示した減速装置82と比べて、モータ軸81aの形状が、溝81bを有するものである代わりに、その全体を細くして全体が撓むようにした形状となった構成例を示したものとなっている。
図14に示す減速装置82は、図11に示した軸受87cを用いた押圧規制手段88の別の構成例を示しており、この構成例の押圧規制手段88では、軸受87cは、駆動軸86の軸方向においてホイール85に対しモータ81本体とは逆側の片側で、いわゆる片持ちの態様で、駆動軸86を回転自在に支持している。
この構成では、図11に示した両持ちによる駆動軸86の支持態様に比して押圧規制手段88の小型化が可能となり、減速装置82、像担持体駆動装置80の小型化が可能となる。またこの構成では、片持ちであるため、両持ちである場合に比べて、駆動軸86の先端がモータ81本体を中心に矢印Dで示すように僅かに搖動可能となっている。そのため、上述の曲げ応力が働いた場合に、かかる応力がより吸収されやすく、駆動軸86、モータ軸81aの破損が生じたり、駆動軸86とホイール85との間の摩擦力に変動が生じたりすることをより緩和し、ホイール85に対する駆動軸86のより安定した圧接力が維持される。
なお、片持ちの態様は、図14に示したのと逆、すなわち、軸受87cは、駆動軸86の軸方向においてホイール85に対しモータ81本体側で駆動軸86を支持していても良いが、図14に示した態様で片持ちのほうが、上述の曲げ応力への対応が良好である。
図15に示す減速装置82は、図14に示した軸受87cを用いた押圧規制手段88と、図9に示した変位手段44とを同時に有する構成例を示したものとなっており、かかる押圧規制手段88、変位手段44の機能が同時に発揮されるようになっている。
図16に示す減速装置82は、図15に示した減速装置82と比べて、モータ軸81aの形状が、溝81bを有するものである代わりに、その全体を細くして全体が撓むようにした形状となった構成例を示したものとなっている。
図17に示す減速装置82は、図15に示した減速装置82と比べて、変位手段44が、ゴム44aを備えていることに加え、押圧規制手段88が駆動軸86をホイール85に押圧する、図中下方である第1の方向E1にモータ81を付勢する付勢部材としてのバネ44bと、このバネ44bを支持したブラケット44cとを備えている構成例を示している。
モータ81は、ゴム44aにより、第1の方向E1に弾性的に変位可能となっているため、バネ44bによって第1の方向E1に加圧することで、ホイール85の軸方向に対する駆動軸86の軸方向の平行度を向上した状態で駆動軸86が円周面85aに圧接される。平行度の向上のため、バネ44bによる付勢力は、駆動部86とホイール85との接点を中心にバネ97による付勢力の回転モーメントに釣り合う回転モーメントを生じさせる大きさとされている。なお、バネ44bは、駆動軸86をホイール85に押圧する機能を有するため押圧規制手段88に備えられた付勢部材であるともいえる。
図18に示す減速装置82は、図17に示した減速装置82と比べて、変位手段44が、ゴム44aを備えておらず、その一方で、バネ44b、ブラケット44cを備えていることに加え、図中上方であり第1の方向E1と逆の第2の方向E2にモータ81を付勢する付勢部材としてのバネ44dと、このバネ44dを支持したブラケット44eとを備えている構成例を示している。
モータ81は第1の方向E1、第2の方向E2においては、バネ44b、44dのみによって支持されており、バネ44dは、モータ81を下方から支持するために配設されている。バネ44bがモータ81を第1の方向E1に付勢する付勢力はバネ44dがモータ81を第2の方向E2に付勢する付勢力よりも大きく、これら付勢力の合力は、図17に示した変位手段44におけるバネ44bがモータ81を第1の方向E1に付勢する付勢力と等しくなっている。このような構成でもホイール85の軸方向に対する駆動軸86の軸方向との平行度を向上した状態で駆動軸86が円周面85aに圧接される。この場合も、バネ44bは、駆動軸86をホイール85に押圧する機能を有するため押圧規制手段88に備えられた付勢部材であるともいえる。
図19、図20に示す減速装置82はそれぞれ、図17、図18に示した減速装置82と比べて、モータ軸81aの形状が、溝81bを有するものである代わりに、その全体を細くして全体が撓むようにした形状となった構成例を示したものとなっている。
図21、図22に示す減速装置82はそれぞれ、図17、図18に示した減速装置82と比べて、押圧規制手段88が、バネ97を備えておらず、圧接アーム95が駆動側板89bに直に支持されている構成例を示したものとなっている。圧接アーム95は、バネ97が駆動軸86をホイール85に押圧するのと同じ圧力で駆動軸86をホイール85に押圧し押圧部材として機能するように、その剛性、大きさ、配置位置が調整されている。
この構成では、圧接アーム95によるかかる圧力により、モータ81が、駆動軸86とホイール85との接点を中心に、矢印Fで示すように僅かに搖動可能となっている。そのため、ホイール85の軸方向に対する駆動軸86の軸方向の平行度の向上のために、図21に示す構成では、バネ44bによる付勢力は、駆動部86とホイール85との接点を中心に圧接アーム95による圧力の回転モーメントに釣り合う回転モーメントを生じさせる大きさとされており、図22に示す構成では、バネ44bによる付勢力とバネ44dによる付勢力との合力は、駆動部86とホイール85との接点を中心に圧接アーム95による圧力の回転モーメントに釣り合う回転モーメントを生じさせる大きさとされている。なお、図21、図22に示した構成におけるバネ44bは、駆動軸86をホイール85に押圧する機能を有するため押圧規制手段88に備えられた付勢部材であるともいえる。
図23、図24に示す減速装置82はそれぞれ、図21、図22に示した減速装置82と比べて、モータ軸81aの形状が、溝81bを有するものである代わりに、その全体を細くして全体が撓むようにした形状となった構成例を示したものとなっている。
図25ないし図27を参照して、モータ軸81aと駆動軸86とを別体とした構成例について説明する。
これらの構成例では、共通して、モータ軸81aと駆動軸86とを連結し、モータ軸81aの駆動力を駆動軸86に伝達する、連結手段としての駆動伝達手段110と、駆動軸86と一体回転するフライホイール120とを有している。なお、押圧規制手段88の構成については、これらの図に示された構成のみならず、すでに述べた構成を採用することが可能である。
モータ軸81aと駆動軸86とを別体とし、モータ軸81aの駆動力を駆動軸86に伝達する駆動伝達手段110を備えている利点は、モータ軸81aと駆動軸86とを必ずしも同軸上に配設する必要がなくなり、モータ81の取り付け位置や位置決め精度、モータ81の固定構造についての自由度が向上することにある。
フライホイール120を駆動軸86に配設している利点は、駆動伝達手段110を設けることにより生じ得る、駆動軸86の回転ムラが抑制ないし防止されることにある。また、フライホイール120を駆動軸86に配設することで、感光体ドラム20と一体回転するフライホイールより小型にしても同様のイナーシャ効果が得られるという利点がある。
フライホイール120は、金属製でディスク状の部材で、駆動軸86に圧入で固定されている。駆動軸86に対するフライホイール120の固定態様は他の態様であってもよい。フライホイール120は円周面が駆動軸86の同軸上に位置することが重要であるため、駆動軸86への固定後に切削加工することで、必要な精度を出している。
図25に示した構成例では、駆動伝達手段110が、モータ軸81aと駆動軸86とに介在した自在継手111を備えており、自在継手111により、モータ軸81aの駆動力を等速で駆動軸86に伝達するようになっている。自在継手111により、モータ81の取り付け位置が変動しても、フライホイール120の作用により、回転ムラのない正確な駆動が行われる。このように、駆動伝達手段110とフライホイール120との相性は、正確な駆動を行う上で極めて良好である。
図26に示した構成例では、駆動伝達手段110が、モータ軸81aに一体のギア112と、ギア112に噛合した、駆動軸86に一体のギア113とを備えた歯車機構114を備えており、歯車機構114により、モータ軸81aの駆動力を等速で駆動軸86に伝達するようになっている。
符号89cは、モータ81を固定支持したモータブラケットを示しており、符号89dは、フライホイール120に関して押圧規制手段88とは反対側で駆動側板89bに対して駆動軸86を回転自在に支持させた軸受けを示している。モータブラケット89は、駆動側板89bに固定されている。これにより、モータ81は定位置に固定されている。
歯車機構114により、モータ81の取り付け位置に関する自由度が向上するとともに、フライホイール120の作用により、回転ムラを抑制した正確な駆動が行われる。このように、駆動伝達手段110とフライホイール120との相性は、正確な駆動を行う上で極めて良好である。また、ギア112とギア113とにギア比を設け、歯車機構114によって減速することも可能であり、これに伴って駆動軸86とホイール85との減速比を小さくすることも可能であり、設計の自由度が増す。このように2段減速を用いて駆動軸86とホイール85との減速比を小さくする場合、ホイール85の径を変えずに駆動軸86を太くすることが可能であり、駆動軸86を太くすればその強度を高め、駆動の伝達を良好に行うことが可能となる。歯車機構114はモータ軸81aの回転を減速する部分であり、回転数が高いところでの減速となるために、回転ムラが生じてもその周波数は人間の目に認識されにくい高周波領域となる。たとえば、感光体ドラム20の線速が200mm/sであれば、噛み合い周波数を1kHz程度、画像のピッチに換算して0.2mmピッチ以下となるような歯数を選択することで、人間の目に認識されにくくなる。
図27に示した構成例では、駆動伝達手段110が、モータ軸81aに一体のギア115と、駆動軸86に一体のギア116と、ギア115及びギア116に噛合しモータ軸81a及び駆動軸86に巻き掛けられたた無端ベルトとしての歯付ベルト117とを備えたベルト伝達機構118を備えており、ベルト伝達機構118により、モータ軸81aの駆動力を等速で駆動軸86に伝達するようになっている。
ベルト伝達機構118により、モータ81の取り付け位置に関する自由度が向上するとともに、フライホイール120の作用により、回転ムラを抑制した正確な駆動が行われる。このように、駆動伝達手段110とフライホイール120との相性は、正確な駆動を行う上で極めて良好である。また、ギア115とギア116とにギア比を設け、ベルト伝達機構118によって減速することも可能であり、これに伴って駆動軸86とホイール85との減速比を小さくすることも可能であり、設計の自由度が増す。このように2段減速を用いて駆動軸86とホイール85との減速比を小さくする場合、ホイール85の径を変えずに駆動軸86を太くすることが可能であり、駆動軸86を太くすればその強度を高め、駆動の伝達を良好に行うことが可能となる。ベルト伝達機構118はモータ軸81aの回転を減速する部分であり、回転数が高いところでの減速となるために、回転ムラが生じてもその周波数は人間の目に認識されにくい高周波領域となる。たとえば、感光体ドラム20の線速が200mm/sであれば、噛み合い周波数を1kHz程度、画像のピッチに換算して0.2mmピッチ以下となるような歯数を選択することで、人間の目に認識されにくくなる。
以上述べた各構成例において、押圧規制手段88によって与えられる、駆動軸86への押圧力言い換えると駆動軸86とホイール85との間の押圧力は一定であるため、感光体ドラム20への負荷、具体的には感光体ドラム20の回転に対する負荷が変動すると、駆動軸86とホイール85との間で滑りが生じ、回転体ドラム20の回転ムラが生じたり回転が停止したり、さらには減速装置82にかかる負担が増加し、耐久性が低下する可能性がある。かかる負荷の変動は、定常状態の感光体ドラム20の回転とは異なる、突発的な負荷変動要因が生じた際に、感光体ドラム20の回転に対する負荷トルクが急激に増加するなどの態様によって生ずる。
これに対処するには、感光体ドラム20への負荷の変動を検知し、検知された変動に基づいて押圧規制手段88による駆動軸86への押圧力を変化させ、かかる押圧力を適正に保つことが望ましい。
そこで、像担持体駆動装置80では、図28に示すように、かかる変動を検知する負荷変動検知手段と、押圧規制手段88による駆動軸86への押圧力を変化させる押圧駆動システムとしての押圧力変更手段130とを有しており、押圧力変更手段130により、かかる負荷変動検知手段によって検知されたかかる変動に基づいて、押圧規制手段88による駆動軸86への押圧力を変化させ、これを、回転体ドラム20の回転ムラが生じたり回転が停止したりすることが抑制ないし防止される適正な範囲に保つようにすることが望ましい。なお、押圧力変更手段130の具体的な構成例については、図31ないし図34を参照して後述する。
図28に示した例では、エンコーダセンサ92(同図においては「エンコーダ」と図示)を負荷変動検知手段として機能させるようになっている。エンコーダセンサ92によって感光体ドラム20への負荷の変動を検知可能であるのは、エンコーダセンサ92によって検知された感光体ドラム20の回転速度の変動が、かかる負荷の変動と相関があるためである。
同図に示した駆動負荷制御回路141は、制御手段40の一機能として実現されているものであり、押圧規制手段88による駆動軸86への押圧力を適正に保つため、負荷変動検知手段として機能するエンコーダセンサ92によって検知された感光体ドラム20への負荷の変動に基づき、押圧力変更手段130を制御することで、かかる押圧力を制御するようになっている。
同図に示すブロック線図の構成において、はじめに、負荷変動検知手段として機能するエンコーダセンサ92によって検知される感光体ドラム20の回転速度の変動の大きさについて、駆動軸86とホイール85との間での滑りが抑制ないし防止されるための、スレッシュ値が、駆動負荷制御回路141に設定されている。かかるスレッシュ値は、たとえば駆動軸86等の偏心等に起因する感光体ドラム20の回転速度の変動を超える値とされ、スレッシュ値以上となると、外部から突発的な負荷変動が入力されたことを意味する。
負荷変動検知手段として機能するエンコーダセンサ92によって検知された感光体ドラム20の回転速度の変動の大きさがスレッシュ値を超えると、これに基づいて、駆動負荷制御回路141のコントローラ142により駆動信号が発生し、この信号によって押圧力変更手段130に備えられた駆動源である負荷駆動手段のドライバ143を駆動し、ドライバ143からの通電により押圧力変更手段130が押圧規制手段88による駆動軸86への押圧力を変化せる。
このときコントローラ142からドライバ143に入力される駆動信号は、定常状態におけるかかる回転速度との差分の大きさに応じて、押圧力変更手段130によって変更される押圧規制手段88による駆動軸86への押圧力の大きさが、駆動軸86とホイール85との間での滑りを抑制ないし防止し、回転体ドラム20の回転ムラが生じること等を抑制ないし防止される適正な範囲に保つ大きさとなるように調整されたものである。
図29を参照して、押圧力変更手段130により押圧規制手段88による駆動軸86への押圧力を変更するタイミングおよびかかる押圧力を変更する大きさについて説明する。
同図において、上の図は、回転体ドラム20に生じる負荷をトルクとして縦軸にとり、横軸に時間をとったものであり、下の図は、押圧規制手段88による駆動軸86への押圧力の大きさをトルクとして縦軸にとり、横軸に時間をとったものである。トルクT1は定常状態において回転体ドラム20に生じる負荷を示し、トルクT2は上述のスレッシュ値を超えた場合における回転体ドラム20に生じた負荷を示している。トルクT3はトルクT1に応じて定常状態において押圧規制手段88によって与えられる駆動軸86への押圧力の大きさを示し、トルクT4はトルクT2に応じて押圧力変更手段130によって変更された、押圧規制手段88によって与えられる駆動軸86への押圧力の大きさを示している。負荷T2は、時間t1から時間t2まで生じているため、トルクT3からトルクT4からへの変更も、かかる負荷T1から負荷T2への変動のタイミングに合わせて、時間t1から時間t2まで行われており、これによって、駆動軸86とホイール85との間での滑りが抑制ないし防止され、回転体ドラム20の回転ムラが生じること等が抑制ないし防止されている。なお、時間t2以降も、トルクT4を維持しても良い。
負荷変動検知手段は、エンコーダセンサ92でなく、他の光学センサ、磁気センサ、接触センサなど、どのような種類のセンサであってもよい。たとえば、感光体ドラム20Yに対して配設されたクリーニング装置70Yに、感光体ドラム20Yに当接したクリーニングブレードが備えられているような場合など、感光体ドラム20に当接した部材が備えられている場合には、かかる部材に加速度センサを設け、感光体ドラム20の回転によってかかる部材にめくれ等が生じ、感光体ドラム20の回転の負荷に変動が生じたときに、かかる加速度センサでかかる部材のめくれが生じたことを検知しこれによってかかる変動が生じたことを検知するようにしても良い。
図30に示すように、負荷変動検知手段は、感光体ドラム20に実際に負荷の変動が生じたことを検知するものでなく、かかる変動を予測により検知する負荷変動予測手段145として備えられていても良い。
負荷変動予測手段145を負荷変動検知手段として用いることで、感光体ドラム20への負荷の変動の大きさやタイミングを実際に検知する場合におけるそれらの検知誤差などの不特定な要素を避けて、押圧力変更手段130により押圧規制手段88による駆動軸86への押圧力を変更することが可能となる利点がある。
負荷変動予測手段145は、制御手段40の一機能として実現されるものであり、画像形成装置100において、その特性により、感光体ドラム20への負荷の変動の大きさやタイミングが予め分かっている場合に好適に用いられる。具体的には、たとえば、給紙によって感光体ドラム20に転写紙が当接したり、現像によって感光体ドラム20にトナーが付着したりするタイミングは予め分かっており、またそのときの負荷の変動の大きさも、転写紙の種類、トナーの付着量等によって予め分かるため、負荷変動予測手段145は、そのようなタイミングや変動の大きさを駆動負荷制御回路141に入力する。なお、このような予測は、たとえば自動車においてはタイヤに結合されたサスペンションの変化、工場の生産ラインにおいては製品の流れてくるタイミングの変化などについても行われ得るものである。
駆動負荷制御回路141は、上述したのと同様に調整された駆動信号をコントローラ142からドライバ143に入力し、ドライバ143からの通電により押圧力変更手段130が押圧規制手段88による駆動軸86への押圧力を変化せる。
このとき、図31に示すように、押圧規制手段88による駆動軸86への押圧力を変化せるタイミングである時間t3、時間t4は、実際に感光体ドラム20への負荷の変動が生じるタイミングである時間t1、時間t2に対して任意にずらすことが可能であり、このようにずらすことで、押圧力変更手段130によって押圧規制手段88による駆動軸86への押圧力を変更すべきタイミングに対する余裕が十分に形成されて、押圧力変更手段130の応答性やその他駆動負荷制御回路141、ドライバ143の応答性等に対する許容度が上がり、これに起因する制御の遅れ、具体的には、押圧力変更手段130によって押圧規制手段88による駆動軸86への押圧力を変更するタイミングの遅れが防止され、駆動軸86とホイール85との間での滑りの抑制ないし防止がより確実に行われ、回転体ドラム20の回転ムラが生じること等の抑制ないし防止がより確実に行われる。なお、時間t4以降も、トルクT4を維持しても良い。
負荷変動予測手段145は、図28に示して説明した負荷変動検知手段としてのエンコーダセンサ92のように、感光体ドラム20に実際に負荷の変動が生じたことを検知する負荷変動検知手段と併用しても良い。いずれの場合も、駆動負荷制御手段141は、モータ制御回路41と共通化することが可能であり、またコントローラ142はコントローラ42と共通化することが可能である。駆動負荷制御手段141、負荷変動予測手段145は、制御手段40と異なる構成によって実現しても良い。駆動負荷制御手段141、ドライバ143、押圧力変更手段130に含まれるものとして捉えてもよい。
押圧力変更手段130の構成例を図32ないし図34に示す。
図32に示す構成例では、押圧力変更手段130が、圧接アーム95の先端にその一端が当接した付勢部材としての押圧バネ131と、押圧バネ131の他端に当接した、負荷駆動手段としての図示しないモータによって回転駆動される偏心カム132とを有している。偏心カム132が短軸において押圧バネ131に当接する状態では、押圧バネ131は自然長であり、駆動軸86はバネ97の付勢力のみによってホイール85に押圧される。偏心カム132は定常状態において短軸で押圧バネ131に当接する姿勢を維持される。偏心カム132は、感光体ドラム20の回転の負荷に変動が生じると、モータによって回転駆動され、短軸でない部分が押圧バネ131に当接し、その当接している部分の径の大きさに応じて、押圧バネ131の付勢力がバネ97の付勢力に加わり、その合力によって駆動軸86がホイール85に押圧される。偏心カム132は、感光体ドラム20の回転の負荷の変動の大きさに応じて、駆動軸86とホイール85との間での滑りが抑制ないし防止されるように、位相が調節される。偏心カム132の回転を用いるため、モータの駆動力が圧接アーム95に急激に伝達されることが緩衝されている。
図33に示す構成例では、押圧力変更手段130が、圧接アーム95の先端に配設された弾性部材としてのゴム133と、ゴム133に固定された直線ギア134と、直線ギア134に噛合した、負荷駆動手段としての図示しないモータによって回転駆動される回転ギア135とを有している。回転ギア135は、感光体ドラム20の回転の負荷に変動が生じると、モータによって回転駆動され、直線ギア134を上下動させ、ゴム133を介してバネ97の付勢力を調整し、ホイール85に対する駆動軸86の押圧力を調整する。直線ギア134は、上方に移動するとかかる押圧力を弱め、下方に移動するとかかる押圧力を強める。回転ギア135は、感光体ドラム20の回転の負荷の変動の大きさに応じて、上下方向における直線ギア134の位置が、駆動軸86とホイール85との間での滑りが抑制ないし防止される位置を占めるように、位相が調節される。いわゆるピニオンラックという比較的簡易な構成により、押圧力変更手段130が実現されている。
弾性部材は、モータの駆動力が圧接アーム95に急激に伝達されるのを緩衝するものであり、ゴム133のようにそれ自身が弾性を有するのでなく、板ばねのようにその形状によって弾性を有するものであっても良い。
図34に示す構成例では、押圧力変更手段130が、圧接アーム95の先端に配設された弾性部材としてのゴム136と、ゴム136に接続された負荷駆動手段としてのソレノイド137とを有している。ソレノイド137は、感光体ドラム20の回転の負荷に変動が生じると通電され、ゴム136を介してバネ97の付勢力を調整し、ホイール85に対する駆動軸86の押圧力を調整する。ソレノイド137は、感光体ドラム20の回転の負荷の変動の大きさに応じて、駆動軸86とホイール85との間での滑りが抑制ないし防止されるように、その移動量が調節される。ソレノイド137を負荷駆動手段として用いているため、応答性が良好である。
弾性部材は、ソレノイド137の駆動力が圧接アーム95に急激に伝達されるのを緩衝するものであり、ゴム133のようにそれ自身が弾性を有するのでなく、板ばねのようにその形状によって弾性を有するものであっても良い。
なお、以上の説明は、感光体ドラム20の回転の負荷が増加する方向に変化する場合について行ったが、かかる負荷が減少する方向に変化する場合には、押圧力変更手段130は押圧規制手段88による駆動軸86への押圧力を減じるように変化させても良い。必要に応じて、感光体ドラム20の回転の負荷が減少する方向に変化する場合においても、押圧力変更手段130は押圧規制手段88による駆動軸86への押圧力を増加させるように変化させても良い。押圧規制手段88の構成については、図32ないし図34に示された構成のみならず、すでに述べた種々の構成を採用することが可能である。押圧力変更手段130を備えた構成に駆動伝達手段110を組み合わせても良い。
以上本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
たとえば、押圧規制手段は、従動部材と軸受との何れか一方のみでなく、これらの双方を備えていてもよい。変位手段は、第2の付勢部材を有する場合にも、弾性部材を備えていてもよい。
回転体は、感光体ドラムである像担持体の他、転写ベルト11のような中間転写体である像担持体、その他、転写ベルト11のようなの無端ベルトであっても良いし、現像装置50Yのような現像装置に一般に備えられる現像ローラ等のローラなど、どのようなものであっても良い。
また、本発明は、中間転写体上に順次、各色のトナー像を重ね合わせて転写し、重ね合わされたトナー像を一括して記録媒体に転写するいわゆる中間転写方式の画像形成装置にも適用可能である。本発明は、1つの感光体ドラム上に順次各色のトナー像を形成して各色トナー像を順次重ね合わせてカラー画像を得るいわゆる1ドラム方式の画像形成装置にも適用可能である。本発明は、モノクロのみの画像形成が可能な画像形成装置にも適用可能である。
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
20、20Y、20M、20C、20BK 像担持体、回転体
41 回転速度制御手段
44 変位手段
44a 弾性部材
44b 付勢部材、第1の付勢部材
44d 第2の付勢部材
80、80Y、80M、80C、80BK 像担持体駆動装置、回転体駆動装置
81、81Y、81M、81C、81BK 駆動源
81a 出力軸
82 減速装置
85 駆動伝達部材
85a 円周面
86 駆動軸
87a、87b、87c 規制部材
87a 圧接コロ
87b 支持部材
87b1 窪み
87c 軸受
88 押圧規制手段
89、89b 不動体
92 回転速度検出手段、負荷変動検知手段
93 潤滑手段
94 潤滑剤、トラクションオイル
100 画像形成装置
110 駆動伝達手段
111 自在継手
114 歯車機構
118 ベルト伝達機構
120 フライホイール
130 押圧力変更手段
145 負荷変動検知手段、負荷変動予測手段
E1 第1の方向
E2 第2の方向
特開2001−134138号公報 特開平10−288915号公報 特開2002−171779号公報 特開2000−346144号公報 特許第2981295号公報 特開平1−138296号公報 特開2002−182449号公報 特開2002−123130号公報 特開2000−231301号公報 特開2002−251104号公報 特開平9−222826号公報 特許第3013779号公報

Claims (22)

  1. 駆動源によって回転駆動される駆動軸と、
    前記駆動軸に当接する円周面を備え同駆動軸によって回転駆動される駆動伝達部材とを有し、駆動源からの駆動を減速して回転体に伝達する減速装置であって、
    前記駆動伝達部材の回転方向への前記駆動軸のずれを規制するための規制部材を備え、同駆動軸を前記駆動伝達部材の回転中心に向けて押圧する押圧規制手段と、
    前記駆動源を支持するための不動体に対し、同駆動源を変位可能に支持した変位手段とを有し、
    前記変位手段は、前記押圧規制手段が前記駆動軸を前記駆動伝達部材に押圧する第1の方向に前記駆動源を付勢するための第1の付勢部材と、前記駆動源を第1の方向とは逆の第2の方向に付勢するための第2の付勢部材とを有し、
    第1の付勢部材が前記駆動源を第1の方向に付勢する付勢力は第2の付勢部材が前記駆動源を第2の方向に付勢する付勢力よりも大きいことを特徴とする減速装置。
  2. 請求項1記載の減速装置において、
    前記規制部材は、前記円周面に対向する位置に設けられ、この位置において前記駆動軸を規制しており、
    前記規制部材と前記駆動軸との接点を、同駆動軸の前記駆動伝達部材に対向する側の周面とは逆側の周面に少なくとも2箇所有することを特徴とする減速装置。
  3. 請求項2記載の減速装置において、
    前記接点の位置は、同接点において前記押圧規制手段が前記駆動軸を前記円周面に向けて押圧する力の合力が、同駆動軸が前記駆動伝達部材の回転中心に向かう方向とする位置であることを特徴とする減速装置。
  4. 請求項2又は3記載の減速装置において、
    前記接点の位置は、前記駆動軸の回転中心と前記駆動伝達部材の回転中心とを結ぶ直線に対して対称な位置であることを特徴とする減速装置。
  5. 請求項2ないし4の何れか1つに記載の減速装置において、
    前記規制部材は前記駆動軸に当接し同駆動軸に従動回転可能な2つの圧接コロであることを特徴とする減速装置。
  6. 請求項5記載の減速装置において、
    前記2つの圧接コロは玉軸受又はコロ軸受であることを特徴とする減速装置。
  7. 請求項2ないし4の何れか1つに記載の減速装置において、
    前記規制部材は、略U型又は略V型又は多角形型の窪みを有し、この窪みにおいて前記駆動軸に当接することを特徴とする減速装置。
  8. 請求項1記載の減速装置において、
    前記規制部材は、前記駆動軸を、この駆動軸の軸方向において前記駆動伝達部材の両側で回転自在に支持した軸受であることを特徴とする減速装置。
  9. 請求項1記載の減速装置において、
    前記規制部材は、前記駆動軸を、この駆動軸の軸方向において前記駆動伝達部材に対し前記駆動源とは逆側において回転自在に支持した軸受であることを特徴とする減速装置。
  10. 請求項1ないし9の何れか1つに記載の減速装置において、
    前記駆動軸はその根元部に軸径を細めた可撓部を有することを特徴とする減速装置。
  11. 請求項1ないし10の何れか1つに記載の減速装置において、
    前記駆動源の出力軸と前記駆動軸とが別体であり、前記出力軸の駆動力を前記駆動軸に伝達する駆動伝達手段を有することを特徴とする減速装置。
  12. 請求項11記載の減速装置において、
    前記駆動伝達手段が、前記出力軸の駆動力を前記駆動軸に伝達するための、自在継手、又は、歯車機構、又は、ベルト伝達機構を有することを特徴とする減速装置。
  13. 請求項11又は12記載の減速装置において、
    前記駆動軸と一体回転するフライホイールを有することを特徴とする減速装置。
  14. 請求項1ないし13の何れか1つに記載の減速装置において、
    前記変位手段は、前記駆動源を前記不動体に対し変位可能に支持した弾性部材を有することを特徴とする減速装置。
  15. 請求項1ないし14の何れか1つに記載の減速装置において、
    前記駆動軸及び前記駆動伝達部材は金属製であり、同駆動軸と前記円周面との間を潤滑剤により潤滑させた状態とする潤滑手段を有することを特徴とする減速装置。
  16. 請求項15記載の減速装置において、
    前記潤滑剤がトラクションオイルであることを特徴とする減速装置。
  17. 請求項1ないし16の何れか1つに記載の減速装置において、
    前記駆動伝達部材の回転速度を検出する回転速度検出手段と、
    この回転速度検出手段が検知する前記回転速度を一定に保つように前記駆動軸の回転速度を制御する回転速度制御手段とを有することを特徴とする減速装置。
  18. 請求項1ないし17の何れか1つに記載の減速装置と、
    前記駆動軸を有する前記駆動源とを有し、
    前記駆動伝達部材を介して前記駆動源の駆動力により回転体を回転駆動する回転体駆動装置
  19. 請求項18記載の回転体駆動装置において、
    前記回転体への負荷の変動を検知する負荷変動検知手段と、
    この負荷変動検知手段によって検知された前記変動に基づいて前記押圧規制手段による前記駆動軸への押圧力を変化させる押圧力変更手段とを有することを特徴とする回転体駆動装置
  20. 請求項19記載の回転体駆動装置において、
    前記負荷変動検知手段は、前記変動を予測により検知する負荷変動予測手段であることを特徴とする回転体駆動装置
  21. 請求項18ないし20の何れか1つの回転体駆動装置を備え、
    前記回転体が像担持体である像担持体駆動装置
  22. 請求項18ないし20の何れか1つの回転体駆動装置と、この回転体駆動装置によって回転駆動される回転体とを有し、及び/又は、請求項21記載の像担持体駆動装置と、この像担持体駆動装置によって回転駆動される像担持体とを有する画像形成装置
JP2009052424A 2008-06-30 2009-03-05 減速装置、回転体駆動装置、像担持体駆動装置及び画像形成装置 Expired - Fee Related JP5267219B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009052424A JP5267219B2 (ja) 2008-06-30 2009-03-05 減速装置、回転体駆動装置、像担持体駆動装置及び画像形成装置

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008171609 2008-06-30
JP2008171609 2008-06-30
JP2009052424A JP5267219B2 (ja) 2008-06-30 2009-03-05 減速装置、回転体駆動装置、像担持体駆動装置及び画像形成装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010033002A JP2010033002A (ja) 2010-02-12
JP5267219B2 true JP5267219B2 (ja) 2013-08-21

Family

ID=41446448

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009052424A Expired - Fee Related JP5267219B2 (ja) 2008-06-30 2009-03-05 減速装置、回転体駆動装置、像担持体駆動装置及び画像形成装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8229325B2 (ja)
JP (1) JP5267219B2 (ja)
CN (1) CN101639114B (ja)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8496247B2 (en) * 2009-09-17 2013-07-30 Xerox Corporation Encoder idler roll
JP2011196450A (ja) 2010-03-18 2011-10-06 Ricoh Co Ltd 駆動装置および画像形成装置
JP5464490B2 (ja) 2010-05-12 2014-04-09 株式会社リコー 画像形成装置の製造方法及び画像形成装置
EP2390104B1 (en) 2010-05-25 2012-09-26 Ricoh Company, Limited Rotary Drive Device and Image Forming Apparatus Including the Same
JP5545541B2 (ja) 2010-07-29 2014-07-09 株式会社リコー 画像形成装置
JP2012063008A (ja) * 2010-08-19 2012-03-29 Ricoh Co Ltd 駆動減速装置および画像形成装置
JP5732780B2 (ja) 2010-08-25 2015-06-10 株式会社リコー トナー補給制御システム及び画像形成装置
JP2013054244A (ja) * 2011-09-05 2013-03-21 Canon Inc 像担持体駆動装置、その制御方法、および制御プログラム、並びに画像形成装置
JP2013219871A (ja) * 2012-04-05 2013-10-24 Canon Inc モータ制御装置
JP5772774B2 (ja) 2012-09-20 2015-09-02 コニカミノルタ株式会社 画像形成装置
CN103016668B (zh) * 2012-12-25 2015-12-02 东莞市俊知自动机械有限公司 摩擦传动式减速器
JP5985385B2 (ja) * 2012-12-27 2016-09-06 住友重機械工業株式会社 ギヤモータ
DE102013100843B3 (de) * 2013-01-29 2014-02-27 Océ Printing Systems GmbH & Co. KG Digitaldrucker zum Bedrucken eines Aufzeichnungsträgers
KR101374474B1 (ko) 2013-03-11 2014-03-13 김종근 일방향 동력전달 장치
JP6236733B2 (ja) * 2013-06-11 2017-11-29 株式会社リコー 伝動機構、駆動機構及び画像形成装置
JP6331481B2 (ja) * 2014-03-03 2018-05-30 富士ゼロックス株式会社 画像形成装置
JP6911417B2 (ja) 2017-03-17 2021-07-28 株式会社リコー 回転体制御装置、搬送装置、画像形成装置、回転体制御方法、回転体制御プログラム
US11294320B2 (en) * 2019-09-30 2022-04-05 Canon Kabushiki Kaisha Image forming apparatus
JP7483543B2 (ja) 2019-09-30 2024-05-15 キヤノン株式会社 画像形成装置

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4183254A (en) * 1977-12-15 1980-01-15 Tapecon, Inc. Drive reducer for tape recorder
DE3005147C2 (de) * 1980-02-12 1981-12-03 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut Spielfreier Präzisionsantrieb für ein rotierendes oder ein längsverschiebliches Teil
JP2981295B2 (ja) 1991-01-30 1999-11-22 株式会社リコー 感光体駆動機構
JPH04370447A (ja) * 1991-06-14 1992-12-22 Hitachi Ltd 摩擦式動力伝達装置
JPH0662984A (ja) 1992-08-24 1994-03-08 Toshiba Eng & Constr Co Ltd 壁面移動装置
JP3013779B2 (ja) * 1995-10-20 2000-02-28 富士ゼロックス株式会社 画像形成装置の像担持体の駆動装置および画像形成装置
US5905927A (en) * 1996-12-03 1999-05-18 Minolta Co., Ltd. Image forming apparatus and driving mechanism for image holding member
JPH10240069A (ja) * 1997-02-27 1998-09-11 Kokusan Denki Co Ltd 感光ドラム駆動装置
JPH10288915A (ja) 1997-04-16 1998-10-27 Fuji Xerox Co Ltd 画像形成装置の像担持体の駆動装置および画像形成装置
JP2000162846A (ja) * 1998-11-30 2000-06-16 Canon Inc 画像形成装置
JP2000194245A (ja) * 1998-12-28 2000-07-14 Canon Inc 画像形成装置
JP3635618B2 (ja) * 1999-02-12 2005-04-06 株式会社リコー 画像形成装置
US6420807B1 (en) * 1999-03-10 2002-07-16 Minolta Co., Ltd. Rotator driving device, image forming apparatus using the rotator driving device, and method of driving rotator
JP2000267502A (ja) * 1999-03-16 2000-09-29 Fuji Xerox Co Ltd 回転ドラム装置と画像形成装置
JP4378831B2 (ja) 1999-03-30 2009-12-09 コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 回転体の駆動装置およびこれを用いた画像形成装置ならびに回転体の駆動方法
JP2001134138A (ja) 1999-11-05 2001-05-18 Fuji Xerox Co Ltd 像担持体の駆動装置
JP3904375B2 (ja) * 2000-05-29 2007-04-11 株式会社リコー 画像形成装置
JP2002115751A (ja) * 2000-10-06 2002-04-19 Nidec-Shimpo Corp 回転駆動装置及び動力伝達装置
JP2002156020A (ja) * 2000-11-17 2002-05-31 Ricoh Co Ltd 回転体の駆動機構及び画像形成装置
JP2002171779A (ja) 2000-11-30 2002-06-14 Nidec-Shimpo Corp 回転駆動装置
US7136605B2 (en) * 2002-12-24 2006-11-14 Ricoh Company, Ltd. Image forming apparatus, method of evaluating noise, and methods of manufacturing and modifying image forming apparatus
JP2002195374A (ja) * 2000-12-26 2002-07-10 Ricoh Co Ltd 回転体の駆動機構及び画像形成装置
JP2003195687A (ja) * 2001-12-21 2003-07-09 Ricoh Co Ltd 画像形成装置
JP4324353B2 (ja) * 2002-08-29 2009-09-02 株式会社リコー 変速装置、画像形成装置
JP2004109706A (ja) * 2002-09-19 2004-04-08 Ricoh Co Ltd ベルト駆動装置・転写駆動システム・画像形成装置
JP2004183784A (ja) * 2002-12-03 2004-07-02 Nidec-Shimpo Corp 動力伝達用回転部材、動力伝達装置、回転駆動装置及び画像形成装置の画像形成部駆動装置
JP2004197830A (ja) * 2002-12-18 2004-07-15 Tochigi Fuji Ind Co Ltd カップリング
JP2005030556A (ja) * 2003-07-11 2005-02-03 Fuji Xerox Co Ltd トラクション減速装置及びこれを用いた画像形成装置
JP4392234B2 (ja) * 2003-12-10 2009-12-24 株式会社東芝 画像形成装置とトナー補給方法
JP4561133B2 (ja) * 2004-03-11 2010-10-13 日産自動車株式会社 摩擦伝動装置
JP2006084771A (ja) * 2004-09-16 2006-03-30 Ricoh Co Ltd 画像形成装置及び駆動装置
JP4481197B2 (ja) * 2005-02-28 2010-06-16 株式会社リコー 歯車減速装置及び回転駆動装置
JP2007120718A (ja) * 2005-10-31 2007-05-17 Mikuni Corp 無段変速装置
US7587157B2 (en) * 2006-01-25 2009-09-08 Ricoh Co., Ltd. Image forming apparatus capable of correcting a rotation speed of an image carrier
KR20080070342A (ko) * 2007-01-26 2008-07-30 삼성전자주식회사 화상형성장치
US20080271556A1 (en) * 2007-03-09 2008-11-06 Nidec-Shimpo Corporation Rotation drive unit and image forming apparatus using same
JP5263640B2 (ja) * 2007-04-17 2013-08-14 株式会社リコー 駆動装置または画像形成装置

Also Published As

Publication number Publication date
US8229325B2 (en) 2012-07-24
CN101639114B (zh) 2013-03-27
CN101639114A (zh) 2010-02-03
JP2010033002A (ja) 2010-02-12
US20090322020A1 (en) 2009-12-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5267219B2 (ja) 減速装置、回転体駆動装置、像担持体駆動装置及び画像形成装置
JP5274397B2 (ja) 駆動装置及び画像形成装置
US6829457B2 (en) Driving apparatus and image formation apparatus using the driving apparatus
US9164433B2 (en) Image forming apparatus
JP4609564B2 (ja) ベルトユニット及び画像形成装置
JP5699551B2 (ja) ベルト駆動装置、ベルトユニット及び画像形成装置
US20090087230A1 (en) Developing apparatus
JP5234425B2 (ja) 減速装置、像担持体駆動装置及び画像形成装置
JP5234424B2 (ja) 減速装置、像担持体駆動装置及び画像形成装置
JP2006242216A (ja) 歯車減速装置及び回転駆動装置
US8437662B2 (en) Driving force transmitting device and image forming apparatus including the same
JPH0611016A (ja) 歯車及び歯車駆動装置及び画像形成装置
US11022921B2 (en) Image forming apparatus
JP2003206993A (ja) 駆動伝達装置及び該装置を備えた画像形成装置
JP2011053473A (ja) 駆動伝達装置および画像形成装置
JP4385673B2 (ja) 画像形成装置における回転駆動制御装置
JP2006002826A (ja) 駆動伝達装置およびこれを備えた画像形成装置
JP2011190922A (ja) 駆動伝達装置及びこれを備えた画像形成装置
JP5521760B2 (ja) 像担持体駆動装置及び画像形成装置
JP2008106790A (ja) 画像形成装置およびそれに備わる駆動装置
JP2012229708A (ja) 遊星歯車機構、回転駆動装置、及び画像形成装置
JP2002258672A (ja) 画像形成装置
JP2005195700A (ja) ベルト走行安定化装置及び画像形成装置
US20240231259A9 (en) Pressing device and image forming apparatus
JPH02156280A (ja) 画像形成装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120130

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120620

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130219

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130220

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130326

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130409

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130422

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees