JP5397757B2 - 駆動装置及び画像形成装置 - Google Patents

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本発明は、被駆動部材を駆動させる駆動装置、及び、その駆動装置を備えた複写機、ファクシミリ、プリンタなどの画像形成装置に関するものである。
特許文献1に記載の画像形成装置に備えられた駆動装置においては、駆動源に接続された駆動ローラと、被駆動部材である感光体ドラムに接続された従動ローラとで、無端状ベルトを張架している。駆動源から駆動ローラに回転駆動力が伝達されると駆動ローラが回転し、駆動ローラと無端状ベルトとの間で生じる摩擦力によって駆動ローラから無端状ベルトに回転駆動力が伝達され無端状ベルトが回転する。このように無端状ベルトが回転すると、従動ローラと無端状ベルトとの間で生じる摩擦力によって無端状ベルトから従動ローラに回転駆動力が伝達され従動ローラが回転する。そして、従動ローラから感光体ドラムに回転駆動力が伝達されることで感光体ドラムが回転する。
しかしながら、無端状ベルトと従動ローラとの間で滑りが生じると、無端状ベルトから従動ローラに回転駆動力の伝達が行われなくなったり、回転駆動力の伝達が不十分となったりしてしまう。そのため、駆動源から感光体ドラムに回転駆動力の伝達を安定して行えなくなるといった問題が生じる。
また、感光体ドラムを一定速度で回転させるために、感光体ドラムに回転駆動力伝達機構を介して慣性回転体であるフライホイールを設けた駆動装置が知られている。複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置では、被駆動部材である感光体ドラムを感光体ドラム駆動装置で回転して画像を形成するが、高画質な画像を得るためには、感光体ドラムの回転を安定させることが必要である。そのため、上記駆動装置が画像形成装置の感光体ドラム駆動装置として広く用いられている。
前記回転駆動力伝達機構としては、感光体ドラムに接続されたローラと、フライホイールに接続されたローラとで、無端状ベルトを張架したものが挙げられる。しかしながら、フライホイールに接続されたローラと無端状ベルトとの間で滑りが生じると、フライホイールに接続されたローラと無端状ベルトとの間で回転駆動力の伝達が行われなくなったり、回転駆動力の伝達が不十分となったりしてしまう。そのため、感光体ドラムとフライホイールとの間で回転駆動力の伝達を安定して行えなくなるといった問題が生じる。
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、駆動源から被駆動部材への回転駆動力の伝達の安定化を図ることができる駆動装置、及び、その駆動装置を備えた画像形成装置を提供することである。
また、他の目的は、被駆動部材と慣性回転体との間での回転駆動力の伝達の安定化を図ることができる駆動装置、及び、その駆動装置を備えた画像形成装置を提供することである。
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、駆動源と、該駆動源に接続された第1のローラ部材と、被駆動部材に接続された第2のローラ部材と、前記第1のローラ部材と前記第2のローラ部材とに張架された無端状のベルト部材と、を備えた駆動装置において、前記第1のローラ部材と前記第2のローラ部材とに接し、該第1のローラ部材と該第2のローラ部材との間で回転可能に設けられた第3のローラ部材を有することを特徴とするものである。
また、請求項2の発明は、請求項1の駆動装置において、上記ベルト部材の上記第1のローラ部材に巻き付けられた部分の外周面に接し前記ベルト部材を介して前記第1のローラ部材を押し付ける押し付けローラと、前記ベルト部材の上記第2のローラ部材に巻き付いた部分の外周面に当接し前記ベルト部材を介して前記第2のローラ部材を押し付ける押し付けローラと、の少なくとも一方を備えることを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項1の駆動装置において、上記第3のローラ部材の可動範囲を規定する規定部材を、前記第3のローラ部材の軸方向片側あるいは両側に設け、前記規定部材は前記第3のローラ部材の可動範囲を、上記第1のローラ部材の回転中心と上記第2のローラ部材の回転中心とを通る仮想直線上、あるいは、前記仮想直線に対して任意の角度以内に規定することを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項1の駆動装置において、上記ベルト部材の上記第1のローラ部材及び上記第2のローラ部材に接していない部分の外周面に接し、前記ベルト部材をループ外側からループ内側に押し付ける押し付けローラと、上記第3のローラ部材と前記押し付けローラとをそれぞれ自転可能で連結する連結部材と、を有し、前記第3のローラ部材のの回転中心位置は、前記第1のローラ部材の回転中心と前記第2のローラ部材の回転中心とを通る仮想直線よりも前記押し付けローラが位置する側とは反対側に位置することを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項1の駆動装置において、上記ベルト部材の上記第1のローラ部材及び上記第2のローラ部材に接していない部分の内周面に接し、前記ベルト部材をループ内側からループ外側に押し付ける押し付けローラと、上記第3のローラ部材と前記押し付けローラとをそれぞれ自転可能で連結する連結部材と、を有し、前記第3のローラ部材の回転中心位置は、前記第1のローラ部材の回転中心と前記第2のローラ部材の回転中心とを通る仮想直線よりも前記押し付けローラが位置する側に位置することを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、請求項1、2、3、4または5の駆動装置において、上記第1のローラ部材、上記第2のローラ部材、上記第3のローラ部材、上記押し付けローラ、または、上記ベルト部材の少なくとも1つの回転状態を検出する回転状態検出手段と、該回転状態検出手段の検出結果に基づいて上記駆動源の駆動を制御する駆動制御手段とを備えたことを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、請求項1、2、3、4、5または6の駆動装置において、上記被駆動部材が画像形成装置に用いられる像担持体であることを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、駆動源から被駆動部材に回転駆動力を伝達する駆動装置において、前記被駆動部材に接続された第1のローラ部材と、慣性回転体に接続された第2のローラ部材と、前記第1のローラ部材と前記第2のローラ部材とに張架された無端状のベルト部材と、前記第1のローラ部材と前記第2のローラ部材とに接し、該第1のローラと該第2のローラとの間で回転可能に設けられた第3のローラ部材を有することを特徴とするものである。
また、請求項9の発明は、請求項8の駆動装置において、上記ベルト部材の上記第1のローラ部材に巻き付けられた部分の外周面に接し前記ベルト部材を介して前記第1のローラ部材を押し付ける押し付けローラと、前記ベルト部材の上記第2のローラ部材に巻き付いた部分の外周面に当接し前記ベルト部材を介して前記第2のローラ部材を押し付ける押し付けローラと、の少なくとも一方を備えることを特徴とするものである。
また、請求項10の発明は、請求項8の駆動装置において、上記第3のローラ部材の可動範囲を規定する規定部材を、前記第3のローラ部材の軸方向片側あるいは両側に設け、前記規定部材は前記第3のローラ部材の可動範囲を、上記第1のローラ部材の回転中心と上記第2のローラ部材の回転中心とを通る仮想直線上、あるいは、前記仮想直線に対して任意の角度以内に規定することを特徴とするものである。
また、請求項11の発明は、請求項8の駆動装置において、上記ベルト部材の上記第1のローラ部材及び上記第2のローラ部材に接していない部分の外周面に接し、前記ベルト部材をループ外側からループ内側に押し付ける押し付けローラと、上記第3のローラ部材と前記押し付けローラとをそれぞれ自転可能で連結する連結部材と、を有し、前記第3のローラ部材のの回転中心位置は、前記第1のローラ部材の回転中心と前記第2のローラ部材の回転中心とを通る仮想直線よりも前記押し付けローラが位置する側とは反対側に位置することを特徴とするものである。
また、請求項12の発明は、請求項8の駆動装置において、上記ベルト部材の上記第1のローラ部材及び上記第2のローラ部材に接していない部分の内周面に接し、前記ベルト部材をループ内側からループ外側に押し付ける押し付けローラと、上記第3のローラ部材と前記押し付けローラとをそれぞれ自転可能で連結する連結部材と、を有し、前記第3のローラ部材の回転中心位置は、前記第1のローラ部材の回転中心と前記第2のローラ部材の回転中心とを通る仮想直線よりも前記押し付けローラが位置する側に位置することを特徴とするものである。
また、請求項13の発明は、請求項8、9、10、11または12の駆動装置において、上記第1のローラ部材、上記第2のローラ部材、上記第3のローラ部材、上記押し付けローラ、または、上記ベルト部材の少なくとも1つの回転状態を検出する回転状態検出手段と、該回転状態検出手段の検出結果に基づいて上記駆動源の駆動を制御する駆動制御手段とを備えたことを特徴とするものである。
また、請求項14の発明は、請求項8、9、10、11、12または13の駆動装置において、上記被駆動部材が画像形成装置に用いられる像担持体であることを特徴とするものである。
また、請求項15の発明は、像担持体上に形成された画像を最終的に記録媒体上に転写して、記録媒体上に画像を形成する画像形成部と、装置本体に設けられた被駆動部材を駆動させる駆動手段とを備えた画像形成装置において、前記駆動手段として、請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13または14の駆動装置を備えることを特徴とするものである。
請求項1乃至請求項7の発明においては、ベルト部材を介して第1のローラ部材から第2のローラ部材に回転駆動力が伝達されると共に、第3のローラ部材を介して第1のローラ部材から第2のローラ部材に回転駆動力が伝達される。これにより、第2のローラ部材とベルト部材との間ですべりが生じベルト部材を介して第2のローラ部材に回転駆動力が適切に伝達されなかったとしても、第3のローラ部材を介して第2のローラ部材に回転駆動力を伝達させることができる。よって、ベルト部材を介して第1のローラ部材から第2のローラ部材に回転駆動力が伝達されるだけではなく、第3のローラ部材を介して第1のローラ部材から第2のローラ部材に回転駆動力が伝達される分、駆動源から被駆動部材への回転駆動力の伝達の安定化を図ることができる。
請求項8乃至請求項14の発明においては、ベルト部材を介して第1のローラ部材と第2のローラ部材との間で回転駆動力が伝達されると共に、第3のローラ部材を介して第1のローラ部材と第2のローラ部材との間で回転駆動力が伝達される。これにより、第2のローラ部材とベルト部材との間ですべりが生じベルト部材を介して第1のローラ部材と第2のローラ部材との間で回転駆動力が適切に伝達されなかったとしても、第3のローラ部材を介して第1のローラ部材と第2のローラ部材との間で回転駆動力を伝達させることができる。よって、ベルト部材を介して第1のローラ部材と第2のローラ部材との間で回転駆動力が伝達されるだけではなく、第3のローラ部材を介して第1のローラ部材と第2のローラ部材との間で回転駆動力が伝達される分、被駆動部材と慣性回転体との間での回転駆動力の伝達の安定化を図ることができる。
以上、本発明によれば、駆動源から被駆動部材への回転駆動力の伝達の安定化を図ることができるという優れた効果がある。また、被駆動部材と慣性回転体との間での回転駆動力の伝達の安定化を図ることができるという優れた効果がある。
構成例1に係る感光体ドラム駆動装置の斜視図。 実施形態に係る画像形成装置の概略構成図。 従来の感光体ドラム駆動装置の斜視図。 構成例1に係る感光体ドラム駆動装置の駆動伝達機構の一部分の断面図。 構成例2に係る感光体ドラム駆動装置の駆動伝達機構の一部分の断面図。 構成例2に係る感光体ドラム駆動装置の他の駆動伝達機構の一部分の断面図。 構成例3に係る感光体ドラム駆動装置の駆動伝達機構の一部分の拡大断面図。 構成例4に係る感光体ドラム駆動装置の駆動伝達機構の一部分の断面図。 構成例5に係る感光体ドラム駆動装置の駆動伝達機構の一部分の断面図。 構成例6に係る感光体ドラム駆動装置の駆動伝達機構の概略構成図。 スケールの模式図。 スケールの無反射部分が検出器の向かいに来た場合における検出の説明図。 スケールの全反射部分が検出器の向かいに来た場合における検出の説明図。 実施形態2に係る感光体ドラム駆動装置の概略構成図。 構成例7に係る感光体ドラム駆動装置の駆動伝達機構の一部分の断面図。 構成例8に係る感光体ドラム駆動装置の駆動伝達機構の一部分の断面図。 構成例8に係る感光体ドラム駆動装置の他の駆動伝達機構の一部分の断面図。 構成例9に係る感光体ドラム駆動装置の駆動伝達機構の一部分の断面図。 構成例10に係る感光体ドラム駆動装置の駆動伝達機構の一部分の断面図。 構成例11に係る感光体ドラム駆動装置の駆動伝達機構の一部分の断面図。 構成例12に係る感光体ドラム駆動装置の概略構成図。
[実施形態1]
図を参照しながら本発明の第1の実施形態を詳細に説明する。
図2は本実施形態に係る画像形成装置であるカラー複写機(以下、単に複写機という)の概略構成図である。まず、中間転写ベルト41は、図示しない駆動モータより駆動が伝達されて駆動する駆動ローラ42、中間転写ベルト41にテンションを与えるテンションローラ44、連れ回りする従動ローラ43によって支持され、駆動ローラ42によって図中矢印A方向に回動する。
中間転写ベルト41を含む中間転写ユニット40は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(Bk)の各色の円筒形状の像担持体である感光体ドラム4Y,M,C,Bkを含み、帯電器(図示しない)、露光手段としての露光装置(図示しない)、現像器(図示しない)を含む感光体ドラムユニット50Y,M,C,Bk、転写バイアスを印加する転写器45Y,M,C,Bk、記録媒体である紙へ転写する二次転写ローラ64、ゴム等をブレード状に形成した中間転写ベルトクリーニング手段46、が設けられている。
感光体ドラム4Y,M,C,Bkを含む感光体ドラムユニット50Y,M,C,Bkにおいて、露光装置はレーザ駆動回路により階調変換手段からの各色の画像信号を順次に光強度変調やパルス幅変調をして、その変調信号で半導体レーザを駆動することにより露光光線を得て、この露光光線により感光体ドラム4Y,M,C,Bkを走査して感光体ドラム4Y,M,C,Bk上に各色の画像信号に対応する静電潜像を順次に形成する。また、各現像器は、それぞれの現像色に対応したトナーを収納しており、感光体ドラム4Y,M,C,Bk上の各色の画像信号に対応した静電潜像に応じたタイミングで感光体ドラム4Y,M,C,Bk上の静電潜像をトナーにより現像して各色の画像とすることで4色重ねの画像によるフルカラー画像を形成する。形成されたフルカラー画像は、中間転写ベルト41を挟んで設けられた転写器45Y,M,C,Bkに転写バイアスを印可する事で感光体ドラム4Y,M,C,Bk上から中間転写ベルト41上へと転写される。
また、中間転写ベルトクリーニング手段46は、つねに中間転写ベルト41上に接しており、中間転写ベルト41から記録媒体である紙に転写されずに残った中間転写ベルト41上の残トナーなどを取り除いている。また、中間転写ベルトクリーニング手段46を中間転写ベルト41をクリーニングする時のみ中間転写ベルト41に接し、それ以外では、中間転写ベルト41から離間させるような構成でも良い。
紙は、記録紙カセット60から給紙ローラ61により1枚ずつ用紙搬送路62に送り出される。転写手段としての二次転写ローラ64は、中間転写ベルト41上のフルカラー画像を紙に転写するものであり、中間転写ベルト41上のフルカラー画像を紙に転写するための転写バイアスを図示しない電源によって二次転写ローラ64に印加し、紙にフルカラー画像を転写する。
定着器70は、内部に熱源を有するヒートローラ71と、加圧ローラ72とから構成され、紙上に転写されたフルカラー画像をヒートローラ71と加圧ローラ72との紙挟持回転に伴い圧力と熱を紙に加えて紙にフルカラー画像を定着させてフルカラー画像を形成する。
次に、以上のように構成された本実施形態に係る複写機の画像形成動作について説明する。ここで、静電潜像の現像は、ブラック(Bk)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の順で行われるものとして説明を進める。
感光体ドラムユニット50Bkにおいて感光体ドラム4Bkは、駆動源(図示しない)により図中反時計回りに回転駆動されており、この状態でまず、感光体ドラム4Bkの表面に対向して配設された図示しない帯電器に数kV程度の高電圧が電源装置(図示しない)から印可され、その帯電器が感光体ドラム4Bkの表面を一様に数百V程度に帯電させる。次に、感光体ドラム4Bkに露光装置(図示しない)からブラックの画像信号に対応したレーザービームの露光光線が照射され、感光体ドラム4Bkは露光光線が照射された部分の電荷が消えて静電潜像が形成される。
一方、感光体ドラム4Bkの表面に対向して配設されたブラックトナーを有するブラック用現像器(図示しない)は、所定のタイミングで感光体ドラム4Bkに当接される。ブラック用現像器内のブラックトナーには負の電荷が予め与えられており、感光体ドラム4Bk上の露光光線の照射により電荷が無くなった部分(静電潜像部分)にのみブラックトナーが付着し、いわゆるネガポジプロセスによる現像が行われる。
ブラック用現像器により感光体ドラム4Bkの表面に形成されたブラックトナー像は、感光体ドラム4Bkと中間転写ベルト41とが接し、転写器45Bkに図示しない電源によって転写バイアスが印可される事で、感光体ドラム4Bk上から中間転写ベルト41に転写される。
感光体ドラム4Bkから中間転写ベルト41に転写されなかった感光体ドラム4Bk上の残留トナーは、感光体ドラム4Bkの表面に対向して配設された図示しない感光体クリーニング手段により除去される。この後、感光体ドラム4Bkの表面に対向して配設された図示しない除電器によって感光体ドラム4Bk上の電荷が除去される。
感光体ドラムユニット50Cにおいて感光体ドラム4Cは、駆動源(図示しない)により図中反時計回りに回転駆動されており、この状態でまず、感光体ドラム4Cの表面に対向して配設された図示しない帯電器に数kV程度の高電圧が電源装置から印可され、その帯電器が感光体ドラム4Cの表面を一様に数百V程度に帯電させる。次に、感光体ドラム4Cに露光装置(図示しない)からシアンの画像信号に対応したレーザービームの露光光線が照射され、感光体ドラム4Cは露光光線が照射された部分の電荷が消えて静電潜像が形成される。
一方、感光体ドラム4Cの表面に対向して配設されたシアントナーを有するシアン用現像器(図示しない)は、所定のタイミングで感光体ドラム4Cに当接される。シアン用現像器内のシアントナーには負の電荷が予め与えられており、感光体ドラム4C上の露光光線の照射により電荷が無くなった部分(静電潜像部分)にのみシアントナーが付着し、いわゆるネガポジプロセスによる現像が行われる。
シアン用現像器により感光体ドラム4Cの表面に形成されたシアントナー像は、感光体ドラム4Cと中間転写ベルト41とが接し、転写器45Cに図示しない電源によって転写バイアスが印可される事で、感光体ドラム4C上から中間転写ベルト41に転写される。
感光体ドラム4Cから中間転写ベルト41に転写されなかった感光体ドラム4C上の残留トナーは、感光体ドラム4Cの表面に対向して配設された図示しない感光体クリーニング手段により除去される。この後、感光体ドラム4Cの表面に対向して配設された図示しない除電器によって感光体ドラム4Bk上の電荷が除去される。
感光体ドラムユニット50Mにおいて感光体ドラム4Mは、駆動源(図示しない)により図中反時計回りに回転駆動されており、この状態でまず、感光体ドラム4Cの表面に対向して配設された図示しない帯電器に数kV程度の高電圧が電源装置から印可され、その帯電器が感光体ドラム4Mの表面を一様に数百V程度に帯電させる。次に、感光体ドラム4Cに露光装置(図示しない)からマゼンタの画像信号に対応したレーザービームの露光光線が照射され、感光体ドラム4Mは露光光線が照射された部分の電荷が消えて静電潜像が形成される。
一方、感光体ドラム4Mの表面に対向して配設されたマゼンタトナーを有するマゼンタ用現像器は、所定のタイミングで感光体ドラム4Mに当接される。マゼンタ用現像器内のマゼンタトナーには負の電荷が予め与えられており、感光体ドラム4M上の露光光線の照射により電荷が無くなった部分(静電潜像部分)にのみマゼンタトナーが付着し、いわゆるネガポジプロセスによる現像が行われる。
シアン用現像器により感光体ドラム4Mの表面に形成されたマゼンタトナー像は、感光体ドラム4Mと中間転写ベルト41とが接し、転写器45Mに図示しない電源によって転写バイアスが印可される事で、感光体ドラム4M上から中間転写ベルト41に転写される。
感光体ドラム4Mから中間転写ベルト41に転写されなかった感光体ドラム4M上の残留トナーは、感光体ドラム4Mの表面に対向して配設された図示しない感光体クリーニング手段により除去される。この後、感光体ドラム4Mの表面に対向して配設された図示しない除電器によって感光体ドラム4M上の電荷が除去される。
さらに、感光体ドラムユニット50Yにおいて感光体ドラム4Yは、駆動源(図示しない)により図中反時計回りに回転駆動されており、この状態でまず、感光体ドラム4Cの表面に対向して配設された図示しない帯電器に数kV程度の高電圧が電源装置から印可され、その帯電器が感光体ドラム4Yの表面を一様に数百V程度に帯電させる。次に感光体ドラム4Yに露光装置(図示しない)からイエローの画像信号に対応したレーザービームの露光光線が照射され、感光体ドラム4Yは露光光線が照射された部分の電荷が消えて静電潜像が形成される。
一方、感光体ドラム4Yの表面に対向して配設されたイエロートナーを有するイエロー用現像器(図示しない)は、所定のタイミングで感光体ドラム4Yに当接される。イエロー用現像器内のイエロートナーには負の電荷が予め与えられており、感光体ドラム4Y上の露光光線の照射により電荷が無くなった部分(静電潜像部分)にのみイエロートナーが付着し、いわゆるネガポジプロセスによる現像が行われる。
イエロー用現像器により感光体ドラム4Yの表面に形成されたイエロートナー像は、感光体ドラム4Yと中間転写ベルト41とが接し、転写器45Yに図示しない電源によって転写バイアスが印可される事で、感光体ドラム4Y上から中間転写ベルト41に転写される。
感光体ドラム4Yから中間転写ベルト41に転写されなかった感光体ドラム4Y上の残留トナーは、感光体ドラム4Yの表面に対向して配設された図示しない感光体クリーニング手段により除去される。この後、感光体ドラム4Yの表面に対向して配設された図示しない除電器によって感光体ドラム4Y上の電荷が除去される。
中間転写ベルト41上に形成された4色フルカラー画像は、中間転写ベルト41を介して対向する駆動ローラ42と二次転写ローラ64とで形成される二次転写部まで搬送される。二次転写ローラ64に数kV程度の高電圧が図示しない電源装置から印可される事で、記録紙カセット60から用紙搬送路62に沿って二次転写部に搬送されてきた紙へ一括して転写される。二次転写部で中間転写ベルト41上からフルカラー画像が転写された紙は、続いて二次転写部よりも紙搬送方向下流側にある定着器70に送られ、ここでヒートローラ71と加圧ローラ72とによる挟持圧、ヒートローラ71の熱によってフルカラー画像が紙に定着される。定着器70でフルカラー画像が定着された紙は、定着器70よりも紙搬送方向下流側にある排紙ローラ65により機外に設けられた排紙トレイへ排出される。
また、二次転写部で中間転写ベルト41上から紙上に転写されなかった中間転写ベルト41上の残留トナーは、中間転写ベルトクリーニング手段46により除去される。以上の一連の動作によって1枚分のフルカラー画像形成が終了する。
このようなカラー複写機においては、4色それぞれの感光体ドラム4Y,M,C,Bkの回転精度が各色の作像と4色の重ね合わせの精度に大きく影響するため、感光体ドラム4Y,M,C,Bkの高精度駆動が望まれる。
そこで、本構成例では、感光体ドラム4Y,M,C,Bkの駆動が図1に示す例の感光体ドラム駆動装置により行われる。本構成例によれば、感光体ドラム4Y,M,C,Bkの駆動を図1に示す例の駆動装置により行うので、クリーニングやその他の負荷変動が発生しても、感光体ドラム4Y,M,C,Bkに生じる変動とその伝達が減少し、高精度な回転駆動を行うことができ、高品質な画像を得ることができる。
図3は従来より知られている感光体ドラム駆動装置の一例を示した模式図である。図3に示すように従動ローラ3と同軸となるように感光体ドラム4が取り付けられている。モータ1は駆動ローラ2と同軸となるように取り付けられており、モータ1から駆動を駆動ローラ2と従動ローラ3とを介して感光体ドラム4に伝達させて感光体ドラム4を駆動させる。感光体ドラム4の駆動源側とは反対側の回転軸5はここでは図示しない筐体と支持されており、感光体ドラム4の姿勢を保持している。
従来より、高品質な画像を得るためには高精度な感光体ドラムの駆動が要求されている。特に駆動源であるモータから感光体ドラムまでの駆動伝達において、ギヤ減速駆動によるギヤの噛み合い振動が画像品質に大きな影響を及ぼしている。そのため、この振動を低減するためにフライホイール技術や小モジュールギヤなど様々な技術が開発されてきている。また、噛み合い振動をなくしてしまう方法としてダイレクト駆動や摩擦駆動伝達なども数多く検討されてきている。この中の摩擦駆動伝達においては噛み合い振動は全くないものの、接触面積によって摩擦力が変わる構成であり、バラツキなどの影響を受けると、駆動伝達という基本的な機能すら危うくなる可能性を持っている。
つまり、高品質で高精度な駆動を達成するための駆動伝達技術として、安定した摩擦力を発生させる機構を考案する必要がある。この安定した摩擦力を達成する方法としては、摩擦伝達をする接触面積を増やす事が最も効果的である。
しかし、通常のローラ対では必要な減速比に対して増やす事が可能な接触面積は限られている。また、遊星機構などを用いて接触面積を増加させる方法もあるが、機構そのものが複雑で部品点数も増えてしまう。つまり、安定し、かつ摩擦力を増やす事は非常に難しい。
摩擦あるいはトラクション伝達による最も簡単な感光体ドラム駆動装置の構成は図3に示したような構成となるが、摩擦あるいはトラクションによりローラ間で駆動を伝達させると、駆動ローラ2と従動ローラ3との間ですべりが生じる。そのすべりも大きくは2種類あり、定常的にすべりが発生するものと、突発的な負荷変動によって大きなすべりが発生するものである。いずれのすべりに対しても駆動ローラ2と従動ローラ3との間で生じる摩擦力を上げる事ですべりを小さくする事は可能である。その摩擦力を上げるためには一方のローラから他方のローラが受ける垂直抗力を上げればよく、つまりローラ間の加圧力を大きくする必要がある。
しかしながら、ローラ間の加圧力を上げるためには、強い加圧力を生み出す機構が必要になる。予め加圧力が決定していれば各ローラをネジなどで締めこんでしまう簡単な構成が考えられるが、余裕を持たせる、あるいは何らかの原因で破損してしまう事を防ぐため、通常はコイルバネや板バネなどの加圧部材によってローラ間に加圧力を付勢することになる。そのため、複写機内にそれら加圧部材を配置するスペースが必要となる。これは現在の複写機の機械構成の主流である小型化に対しては不利である。また、加圧力が上がるという事は、加圧される側には加圧力に対してある程度の余裕度を持った耐久性が必要となる。例えば、ローラを保持する軸受けなどである。加圧力が増える事で軸受けなどに必要な耐荷重や耐久時間は極端に大きくなり、高価な部品を用いるなどの必要が出てきてしまい、コスト上昇を招いてしまう。
また、図3に示した感光体ドラム駆動装置の他にも感光体ドラム駆動装置としては駆動ローラ2と従動ローラ3とにベルトをかけた構成もある。このような構成の感光体ドラム駆動装置においては、駆動ローラ2とベルトとの間や従動ローラ3とベルトとの間ですべりが生じる。そのため、駆動ローラ2とベルトとの間で生じる摩擦力を上げたり、従動ローラ3とベルトとの間で生じる摩擦力を上げたりすることですべりを小さくすることは可能である。ところがローラとベルトとの間で生じる摩擦力を挙げるためには、ローラから受けるベルトの垂直抗力を上げる、つまりローラとベルトとの間の加圧力を大きくする必要があるため、上述したようなローラ対で駆動を伝達する場合と同様の不具合が生じてしまう。
[構成例1]
本構成例に係る感光体ドラム駆動装置の斜視図を図1に示す。また、図4に感光体ドラム駆動装置の駆動伝達機構の一部分の感光体ドラム軸方向の従動ローラ側から見た断面図を示す。
図1に示すように、本構成例の感光体ドラム装置は、駆動源であるモータ1と、モータ1に接続された駆動入力軸に固定されモータ1から回転駆動力が入力され回転駆動する駆動ローラ2と、被駆動部材である感光体ドラム4と、感光体ドラム4に接続された駆動出力軸に固定され感光体ドラムに回転駆動力を出力し感光体ドラム4を回転駆動させる従動ローラ3と、駆動ローラ2と従動ローラ3とに張架され駆動ローラ2から従動ローラ3に回転駆動力を伝達する回転駆動力伝達ベルトであるベルト7と、駆動ローラ2と従動ローラ3とに接するように駆動ローラ2と従動ローラ3との間に回転可能に設けられ、駆動ローラ2から従動ローラ3に回転駆動力を伝達する回転駆動力伝達ローラである中間ローラ6とを有している。駆動ローラ2には、任意の加圧力で中間ローラ6が押し付けられている。中間ローラ6には、駆動ローラ2と接している箇所とは別の箇所に従動ローラ3が押し付けられている。また、ベルト7は中間ローラ6とは接する事がないように構成されている。また、感光体ドラム4の従動ローラ3が固定された駆動出力軸が接続された側とは反対側で感光体ドラム4に接続された回転軸5は、図示しない複写機本体の筐体に軸支されており、感光体ドラム4の姿勢を保持している。
駆動源であるモータ1として用いるモータの種類に関しては特別な制約はなく、例えばパルスモータであれば一定パルスを入力することでモータを高精度に駆動することができ、ブラシレスDCモータであれば内部FG信号などによりモータを高精度に駆動することができる。
また、駆動ローラ2、従動ローラ3、及び、中間ローラ6の表面をゴムなどの弾性部材部材で形成すれば、各ローラ間ですべりが生じ難くなるので好ましい。
本構成例においては、駆動ローラ2がモータ1から回転駆動力を受けると、駆動ローラ2から中間ローラ6を介して従動ローラ3に摩擦力あるいはトラクション力によって回転駆動力の伝達が行われる。同時に、駆動ローラ2と従動ローラ3とに巻き付けられたベルト7を介して摩擦力あるいはトラクション力により駆動ローラ2から従動ローラ3に回転駆動力の伝達が行われる。よって、例えば、従動ローラ3とベルト7との間ですべりが生じベルト7を介して従動ローラ3に回転駆動力が適切に伝達されなかったとしても、中間ローラ6を介して従動ローラに回転駆動力が伝達される分、従動ローラ3への回転駆動力の伝達の安定化を図ることができる。
ここで、中間ローラ6は駆動伝達の関係からベルト7と回転方向が逆になる。そのため中間ローラ6とベルト7とが互いに接触しないように構成する事が望ましいが、ベアリングなどを介して接触する、あるいは擦れあっても問題がない場合には、中間ローラ6とベルト7とを接触させて構成しても良い。
また、従来のような駆動ローラと従動ローラとに巻きつけられたベルトを介してのみ駆動ローラから従動ローラに回転駆動力を伝達する構成では、従動ローラとベルトとの間で生じる摩擦力やトラクション力とによって従動ローラが回転する。そのため、例えば、従動ローラとベルトとの間ですべりが生じると、従動ローラとベルトとの間で生じる摩擦力やトラクション力が小さくなり、従動ローラを回転させるのに必要なトルクが得られなくなる虞がある。
これに対し、本構成例においては、従動ローラ3とベルト7との間で生じる摩擦力やトラクション力と、従動ローラ3と中間ローラ6との間で生じる摩擦力やトラクション力とによって、従動ローラ3が回転する。そのため、従動ローラ3とベルト7との間ですべりが生じ従動ローラ3とベルト7との間で生じる摩擦力やトラクション力が小さくなっても、従動ローラ3と中間ローラ6との間で生じる摩擦力やトラクション力が従動ローラ3に作用する分、従動ローラ3を回転させるのに必要なトルクが得られなくなってしまうのを抑制することができる。このように本構成例においては、駆動ローラ2から従動ローラ3への駆動力の伝達に必要な摩擦力あるいはトラクション力を容易に増やす事が可能となる。
本構成例によれば、ローラとベルトとの間で生じる摩擦力やローラ間で生じる摩擦力を上げるために、ローラとベルトとの間やローラ間に大きな加圧力を付与することなく、駆動ローラ2から従動ローラ3へのギヤ噛み合いのない摩擦力あるいはトラクション力での安定した駆動伝達を可能とし、その結果、感光体ドラム4を高精度で回転駆動することができる。
[構成例2]
本構成例に係る感光体ドラム駆動装置の駆動伝達機構の一部分を感光体ドラム軸方向の従動ローラ側から見た断面図を図5に示す。また、構成例1に係る感光体ドラム駆動装置と基本的な構成が同じであるため説明は省略し、構成例1で用いた部材と同じ部材については符号を同じにしている。
本構成例においても、駆動ローラ2がモータ1から回転駆動力を受けると、駆動ローラ2から中間ローラ6を介して従動ローラ3に摩擦力あるいはトラクション力によって回転駆動力の伝達が行われる。同時に、駆動ローラ2と従動ローラ3とに巻き付けられたベルト7を介して摩擦力あるいはトラクション力により駆動ローラ2から従動ローラ3に回転駆動力の伝達が行われる。よって、例えば、従動ローラ3とベルト7との間ですべりが生じベルト7を介して従動ローラ3に回転駆動力が適切に伝達されなかったとしても、中間ローラ6を介して従動ローラに回転駆動力が伝達される分、従動ローラ3への回転駆動力の伝達の安定化を図ることができる。
また、本構成例においても、従動ローラ3とベルト7との間で生じる摩擦力やトラクション力と、従動ローラ3と中間ローラ6との間で生じる摩擦力やトラクション力とによって、従動ローラ3が回転する。そのため、従動ローラ3とベルト7との間ですべりが生じ従動ローラ3とベルト7との間で生じる摩擦力やトラクション力が小さくなっても、従動ローラ3と中間ローラ6との間で生じる摩擦力やトラクション力が従動ローラ3に作用する分、従動ローラ3を回転させるのに必要なトルクが得られなくなってしまうのを抑制することができる。このように本構成例においても、駆動ローラ2から従動ローラ3への駆動力の伝達に必要な摩擦力あるいはトラクション力を容易に増やす事が可能となる。
本構成例においては、図5に示すように、ローラ間やローラとベルトとの間に任意の加圧力を発生させるために、押し付けローラ8をベルト7を介して駆動ローラ2の中間ローラ6と接している側とは反対側に設け、この押し付けローラ8から必要な加圧力が加えられる構成となっている。これにより、ローラとベルトとの間で生じる摩擦力やローラ間で生じる摩擦力を上げることができ、ローラとベルトとの間やローラ間ですべりが生じ難くすることができる。
この際、上述したようにベルト7を介して駆動ローラ2から従動ローラ3に回転駆動力が伝達されると共に、中間ローラ6を介して駆動ローラ2から従動ローラ3に回転駆動力が伝達されることで、駆動ローラ2から従動ローラ3への回転駆動力の伝達の安定化が図られている分、従来のようなベルト7を介して駆動ローラ2から従動ローラ3に回転駆動力が伝達されるだけの構成よりも、押し付けローラ8からの加圧力の大きさを小さくすること可能である。
また、図5においては、押し付けローラ8をベルト7を介して駆動ローラ2の中間ローラ6と接している側とは反対側に設ける構成で説明しているが、図6に示すようにベルト7を介して従動ローラ3の中間ローラ6と接している側とは反対側に押し付けローラ9を設ける構成としても良い。さらに、図5と図6とに示した構成を足し合わせたように、ベルト7を介して駆動ローラ2の中間ローラ6と接している側とは反対側と、ベルト7を介して従動ローラ3の中間ローラ6と接している側とは反対側との両方に押し付けローラ8,9を設けた構成としても良い。さらに、本構成例では図示していないが、ベルト7には初期段階で任意のテンションを設けただけの構成となっているが、ベルト7による駆動ローラ2から従動ローラ3への駆動伝達をより確実にするために、別途、ベルトテンションを管理する機構を設けた構成としても良い。
本構成例によれば、駆動ローラ2から従動ローラ3へのギヤ噛み合いのない摩擦力あるいはトラクション力での安定した駆動伝達を可能とし、且つ、ローラ間やローラとベルトとの間で生じるすべりを低減して駆動伝達をより確実に行えるにようにし、その結果、感光体ドラム4を高精度で回転駆動することができる。
[構成例3]
本構成例に係る感光体ドラム駆動装置の駆動伝達機構の一部分を感光体ドラム軸方向の従動ローラ側から見た断面図を図7に示す。また、構成例1に係る感光体ドラム駆動装置と基本的な構成が同じであるため説明は省略し、構成例1で用いた部材と同じ部材については符号を同じにしている。
本構成例においても、駆動ローラ2がモータ1から回転駆動力を受けると、駆動ローラ2から中間ローラ6を介して従動ローラ3に摩擦力あるいはトラクション力によって回転駆動力の伝達が行われる。同時に、駆動ローラ2と従動ローラ3とに巻き付けられたベルト7を介して摩擦力あるいはトラクション力により駆動ローラ2から従動ローラ3に回転駆動力の伝達が行われる。よって、例えば、従動ローラ3とベルト7との間ですべりが生じベルト7を介して従動ローラ3に回転駆動力が適切に伝達されなかったとしても、中間ローラ6を介して従動ローラに回転駆動力が伝達される分、従動ローラ3への回転駆動力の伝達の安定化を図ることができる。
また、本構成例においても、従動ローラ3とベルト7との間で生じる摩擦力やトラクション力と、従動ローラ3と中間ローラ6との間で生じる摩擦力やトラクション力とによって、従動ローラ3が回転する。そのため、従動ローラ3とベルト7との間ですべりが生じ従動ローラ3とベルト7との間で生じる摩擦力やトラクション力が小さくなっても、従動ローラ3と中間ローラ6との間で生じる摩擦力やトラクション力が従動ローラ3に作用する分、従動ローラ3を回転させるのに必要なトルクが得られなくなってしまうのを抑制することができる。このように本構成例においても、駆動ローラ2から従動ローラ3への駆動力の伝達に必要な摩擦力あるいはトラクション力を容易に増やす事が可能となる。
本構成例においては、摩擦力あるいはトラクション力により確実に中間ローラ6を介して駆動ローラ2から従動ローラ3へ回転駆動力を伝達させるために、中間ローラ6の回転軸の片側あるいは両側に、中間ローラ6の自転が可能であり中間ローラ6の可動範囲を規定する規定部材10が取り付けられている。図7においては、駆動ローラ2及び従動ローラ3も中間ローラ6と同様に、駆動ローラ2の自転及び従動ローラ3の自転が可能な状態で、各ローラの回転軸の片側あるいは両側に規定部材10を取り付けている。これによって、中間ローラ6の可動範囲は、駆動ローラ2と従動ローラ3の回転中心軸方向のみに移動可能となるように規定部材10によって規定される。
通常、加圧力が加えられる構成においてはローラの回転軸の両端をベアリングなどで支持し、そのベアリングを設ける箇所に少し余裕を持たせてローラが自由に動ける構成となっている。しかし、中間ローラ6が自由に動けてしまうと加えなければいけない加圧力が逃げてしまう可能性がある。そのため、規定部材10にて加圧力が逃げないように中間ローラ6の可動範囲(可動方向)を規定する事によって、ローラ間(駆動ローラ2と中間ローラ6との間、及び、中間ローラ6と従動ローラ3との間)に必要な加圧力を加える事が可能となる。これにより、ローラ間で生じる摩擦力を適切に上げることができ、ローラとベルトとの間やローラ間ですべりが生じ難くすることができる。
また、図7では規定部材10による中間ローラ6の可動範囲の規定方向を駆動ローラ2と従動ローラ3との回転中心軸方向としているが、その他の方向でも良い。また、その他の方向への自由度は少ない方が望ましいが、設計の都合や破損などを考慮して任意の分だけ自由度を増やした構成としても良い。
また、構成例2の感光体ドラム駆動装置のように、ローラ対同士やベルトに任意の加圧力を発生させるために、押し付けローラ8をベルト7を介して駆動ローラ2の中間ローラ6と接している側とは反対側に設け、この押し付けローラ8から必要な加圧力が加えられる構成などを採用することで、ローラとベルトとの間で生じる摩擦力やローラ間で生じる摩擦力を上げて、よりローラとベルトとの間やローラ間ですべりが生じ難くすることができる。
本構成例によれば、駆動ローラ2から従動ローラ3へのギヤ噛み合いのない摩擦力あるいはトラクション力での安定した駆動伝達を可能とし、且つ、ローラ間やローラとベルトとの間で生じるすべりを低減して駆動伝達をより確実に行えるにようにし、その結果、感光体ドラム4を高精度で回転駆動することができる。
[構成例4]
本構成例に係る感光体ドラム駆動装置の駆動伝達機構の一部分を感光体ドラム軸方向の従動ローラ側から見た断面図を図8に示す。また、構成例2に係る感光体ドラム駆動装置と基本的な構成が同じであるため説明は省略し、構成例2で用いた部材と同じ部材については符号を同じにしている。
本構成例においては、摩擦力あるいはトラクション力によるローラ駆動伝達機構において、中間ローラ6に圧力をかけるのと同時にベルト7にテンションを加えるために、ベルト7の外側から内側に向かってベルト7を押し付ける押し付けローラ18が設けられている。押し付けローラ18と中間ローラ6とは、各々が自由に自転可能に互いの回転軸が連結部材13に連結されている。また、中間ローラ6の回転軸中心は、駆動ローラ2と従動ローラ3それぞれの回転軸中心を結んだ仮想直線よりも押し付けローラ18の位置する側とは反対側に位置するよう設けられている。
また、本構成例においては構成例2と同様に、ローラ間やローラとベルトとの間に任意の加圧力を発生させるために、押し付けローラ8をベルト7を介して駆動ローラ2の中間ローラ6と接している側とは反対側に設け、この押し付けローラ8から必要な加圧力が加えられる構成となっている。これにより、ローラとベルトとの間で生じる摩擦力やローラ間で生じる摩擦力を上げることができ、ローラとベルトとの間やローラ間ですべりが生じ難くすることができる。
ここで、押し付けローラ8によってベルト7を介して駆動ローラ2が加圧されると、駆動ローラ2から押し付け力が中間ローラ6を介して従動ローラ3まで伝わる。これにより、ベルト7と駆動ローラ2との間、駆動ローラ2と中間ローラ6との間、及び、中間ローラ6と従動ローラ3との間の摩擦力が、押し付けローラ8による加圧がなされる前よりも大きくなる。この際、上述したように中間ローラ6は駆動ローラ2と従動ローラ3との回転軸中心を結んだ仮想直線よりも、押し付けローラ8が位置する側とは反対側に位置するため、押し付けローラ8からの加圧力により中間ローラ6を図8中左側に移動させる力が中間ローラ6に加わり、中間ローラ6が図8中左側に移動する。この際、中間ローラ6は連結部材13を介して押し付けローラ18と接続されているので、中間ローラ6が図8中左側に移動することで、同時に押し付けローラ18も図8中左側に移動する。押し付けローラ18は図8に示すようにベルト7の外側でベルト7の外周面と接する位置に位置しているため、押し付けローラ18が図8中左側に移動した分だけ、押し付けローラ18によりベルト7が外側から内側に押し付けられ、その結果、ベルト7のテンションを上げる事となる。これにより、ベルト7には特別にテンション調節機構を設ける事なく、中間ローラ6の移動を利用して任意のテンションを印加する事が可能となる。
また、上述したように押し付けローラ18をベルト7の外側から内側に向けてベルト7を押し付けベルト7にテンションを印加する際、ベルト7にテンションを必要以上に加えないために、連結部材13などに移動の規定を設ける留め部材(図示しない)などを設けても良い。また、連結部材13を任意の弾性を持たせた構成としても良い。
本構成例によれば、駆動ローラ2から従動ローラ3へのギヤ噛み合いのない摩擦力あるいはトラクション力での安定した駆動伝達を可能とし、且つ、ローラ間やローラとベルトとの間で生じるすべりを低減して駆動伝達をより確実に行えるにようにし、その結果、感光体ドラム4を高精度で回転駆動することができる。
[構成例5]
本構成例に係る感光体ドラム駆動装置の駆動伝達機構の一部分を感光体ドラム軸方向の従動ローラ側から見た断面図を図9に示す。また、構成例2に係る感光体ドラム駆動装置と基本的な構成が同じであるため説明は省略し、構成例2で用いた部材と同じ部材については符号を同じにしている。
本構成例においては、摩擦力あるいはトラクション力によるローラ駆動伝達機構において、中間ローラ6に圧力をかけるのと同時にベルト7にテンションを加えるために、ベルト7の内側から外側に向かってベルト7を押し付ける押し付けローラ18が設けられている。押し付けローラ18と中間ローラ6とは、各々が自由に自転可能に互いの回転軸が連結部材13に連結されている。また、中間ローラ6の回転軸中心は、駆動ローラ2と従動ローラ3それぞれの回転軸中心を結んだ仮想直線よりも押し付けローラ18の位置する側と同じ側に位置するよう設けられている。
また、本構成例においては構成例2と同様に、ローラ間やローラとベルトとの間に任意の加圧力を発生させるために、押し付けローラ8をベルト7を介して駆動ローラ2の中間ローラ6と接している側とは反対側に設け、この押し付けローラ8から必要な加圧力が加えられる構成となっている。これにより、ローラとベルトとの間で生じる摩擦力やローラ間で生じる摩擦力を上げることができ、ローラとベルトとの間やローラ間ですべりが生じ難くすることができる。
ここで、押し付けローラ8によってベルト7を介して駆動ローラ2が加圧されると、駆動ローラ2から押し付け力が中間ローラ6を介して従動ローラ3まで伝わる。これにより、ベルト7と駆動ローラ2との間、駆動ローラ2と中間ローラ6との間、及び、中間ローラ6と従動ローラ3との間の摩擦力が、押し付けローラ8による加圧がなされる前よりも大きくなる。この際、上述したように中間ローラ6は駆動ローラ2と従動ローラ3との回転軸中心を結んだ仮想直線よりも、押し付けローラ8が位置する側と同じ側に位置するため、押し付けローラ8からの加圧力により中間ローラ6を図9中右側に移動させる力が中間ローラ6に加わり、中間ローラ6が図9中右側に移動する。この際、中間ローラ6は連結部材13を介して押し付けローラ18と接続されているので、中間ローラ6が図9中右側に移動することで、同時に押し付けローラ18も図9中右側に移動する。押し付けローラ18は図9に示すようにベルト7の内側でベルト7の内周面と接する位置に位置しているため、押し付けローラ18が図9中右側に移動した分だけ、押し付けローラ18によりベルト7が内側から外側に押し付けられ、その結果、ベルト7のテンションを上げる事となる。これにより、ベルト7には特別にテンション調節機構を設ける事なく、中間ローラ6の移動を利用して任意のテンションを印加する事が可能となる。
また、上述したように押し付けローラ18をベルト7の内側から外側に向けて押し付け、ベルト7にテンションを印加する際、ベルト7にテンションを必要以上に加えないために、連結部材13などに移動の規定を設ける留め部材(図示しない)などを設けても良い。また、連結部材13を任意の弾性を持たせた構成としても良い。
本構成例によれば、駆動ローラ2から従動ローラ3へのギヤ噛み合いのない摩擦力あるいはトラクション力での安定した駆動伝達を可能とし、且つ、ローラ間やローラとベルトとの間で生じるすべりを低減して駆動伝達をより確実に行えるにようにし、その結果、感光体ドラム4を高精度で回転駆動することができる。
[構成例6]
ここで、本実施形態の上記構成例1から上記構成例5までの各構成例の共通項目として、感光体ドラムの回転駆動に対するすべりの影響を抑える必要性が出てくる。そのすべりの影響を抑える方法の1つとしては、フィードバック制御系を構築する手法があり、感光体ドラムの回転駆動に適用した場合について図10を用いて簡単に説明する。
図10では1つの例として、感光体ドラム4を介して従動ローラ3とは反対側の回転軸5の端部に回転検出器38を設けた構成を用いて説明する。分かりやすいように図10においても図1と同じ構成については同じ符号を付与している。回転軸5の感光体ドラム4を介して従動ローラ3とは反対側の端部に、回転検出器38を回転軸5と同軸となるように取り付ける。回転検出器38は例えば光学エンコーダやタコジェネレータなどが挙げられる。この回転検出器38で検出された回転信号は計算部11におくられ、必要な換算や目標値との比較が行われる。計算部11からは、その時の負荷状況や変動状況に応じた駆動指令信号が出力され、ドライバ12に送られる。ドライバ12では入力された駆動指令信号に基づいてモータ1の回転を決定する。
ここで、回転検出器38の最も使われる構成であるエンコーダの仕組みを簡単に説明する。回転検出器38の内部では、計測したい対象に図11に示すようなパターンを設ける。このパターンは、例えば光を全反射する全反射部分86と、光を反射しない無反射部分85とが交互に並んだスケール83を貼り付ける、あるいは直接に作成する、などにより設けられている。ここでは、直線状に形成されているように見えるが、回転系であれば必要に応じて曲率を持たせた構成としても良い。このスケール83を読み取るものが検出部84であり、それを図12と図13とに示す。
回転検出器38は図11に示すようなパターンから回転状態を検出する際、検出部84から発光される光の有無により検出する。まず、図12に示すように無反射部分85が検出部84の向かいに来た場合について説明する。発光部87から発光された光89はスケール83上の無反射部分85に当たる。しかし、反射されないため、受光部88には光は入って来ず、「光がない」、という信号を検出部84は得る。一方、図13に示すように全反射部分86が向かいに来た場合には、発光部87から発光された光89はスケール83上の全反射部分86に当たるため、反射して受光部88に光が入ってくる。そのため、検出部84は、「光が有る」、という信号を得る。これらを繰り返す事で連続的にスケール信号を読み取って、回転情報を得る事が可能となる。ただし、ここでは光の反射を用いて構成し、説明を行っているが、同様に考えて光の透過を用いた構成としても良い。
また、光学エンコーダやタコジェネレータなどの回転検出器38を感光体ドラム4に対して従動ローラ3の位置する側と同じ側で従動ローラ3及び感光体ドラム4と同軸となる位置に取り付け、感光体ドラム4の駆動状態を計測してモータ1を制御する方法によって感光体ドラム4の高精度駆動を達成する方法としても良い。さらに、図示しないが感光体ドラム4の表面あるいは裏面などに感光体ドラム4の回転状態が計測可能となるスケールとそのスケールから感光体ドラム4の駆動状態を検出可能なセンサを設け、そこから感光体ドラム4の駆動状態を計測してモータ1を制御する方法でも良い。
本実施形態の上記構成例1から上記構成例5までの各構成例の感光体ドラム駆動装置に上述したようなフィードバック制御系を構築することで、感光体ドラム4の回転駆動に対するすべりの影響が抑えられ、感光体ドラム4を高精度で回転駆動することができる。
[実施形態2]
図を参照しながら本発明の第2の実施形態について説明する。本実施形態に係る画像形成装置であるカラー複写機(以下、単に複写機という)の基本的な構成は、実施形態1に係る複写機と略同じであるため、その説明は省略する。また、実施形態1に係る複写機で用いている部材と同じ部材については実施形態1と同じ符号を付けている。
本実施形態に係る感光体ドラム駆動装置の斜視図を図14に示す。本構成例においては、図14に示すように、従動ギヤ33と同軸となるように感光体ドラム4が取り付けられている。モータ1は駆動ギヤ32と同軸となるように取り付けられており、モータ1から駆動ギヤ32と従動ギヤ33とを介して感光体ドラム4に駆動力を伝達することで感光体ドラム4を回転駆動させる。感光体ドラム4の軸方向で従動ギヤ33とは反対側の回転軸5の端部は、ここでは図示しない筐体に支持されており、感光体ドラム4の姿勢を保持している。回転軸5には回転軸5と同軸となるように基本ローラ15が設けられており、感光体ドラム4が回転駆動することで回転軸5を介して基本ローラ15に回転駆動力が伝達される。基本ローラ15には、ベルト35を介して摩擦力あるいはトラクション力によって基本ローラ15から駆動が伝達される変速ローラ16が設けられている。変速ローラ16には変速ローラ16と同軸となるように慣性回転体であるフライホイール36が設けられている。このようにフライホイール36を設けることで、感光体ドラム4の回転を安定化させることができ感光体ドラム1の回転速度変動による画像上のジターの発生を防止して高画質化を図ることができる。また、基本ローラ15と変速ローラ16とに接するように基本ローラ15と変速ローラ16との間に回転可能に設けられ、基本ローラ15から変速ローラ16に回転駆動力を伝達する回転駆動力伝達ローラである中間ローラ34を有している。基本ローラ15には、任意の加圧力で中間ローラ34が押し付けられている。また、中間ローラ34には、基本ローラ15と接している箇所とは別の箇所に変速ローラ16が押し付けられている。また、ベルト35は中間ローラ34とは接する事がないように構成されている。
また、基本ローラ15、変速ローラ16、及び、中間ローラ34の表面をゴムなどの弾性部材部材で形成すれば、各ローラ間ですべりが生じ難くなるので好ましい。
[構成例7]
また、図15に感光体ドラム駆動装置の駆動伝達機構の一部分の感光体ドラム軸方向の基本ローラ15側から見た断面図を示す。
本構成例においては、基本ローラ15が感光体ドラム4から回転駆動力を受けると、基本ローラ15から中間ローラ34を介して変速ローラ16に摩擦力あるいはトラクション力によって回転駆動力の伝達が行われる。同時に、基本ローラ15と変速ローラ16とに巻き付けられたベルト35を介して摩擦力あるいはトラクション力により基本ローラ15から変速ローラ16に回転駆動力の伝達が行われる。よって、例えば、変速ローラ16とベルト35との間ですべりが生じベルト35を介して変速ローラ16に回転駆動力が適切に伝達されなかったとしても、中間ローラ34を介して変速ローラ16に回転駆動力が伝達される分、変速ローラ16への回転駆動力の伝達の安定化を図ることができる。
ここで、中間ローラ34は駆動伝達の関係からベルト35と回転方向が逆になる。そのため中間ローラ34とベルト35とが互いに接触しないように構成する事が望ましいが、ベアリングなどを介して接触する、あるいは擦れあっても問題がない場合には、中間ローラ34とベルト35とを接触させて構成しても良い。
また、基本ローラ15と変速ローラ16とに巻きつけられたベルト35を介してのみ基本ローラ15から変速ローラ16に回転駆動力を伝達する構成では、変速ローラ16とベルト35との間で生じる摩擦力やトラクション力とによって変速ローラ16が回転する。そのため、例えば、変速ローラ16とベルト35との間ですべりが生じると、変速ローラ16とベルト35との間で生じる摩擦力やトラクション力が小さくなり、変速ローラ16を回転させるのに必要なトルクが得られなくなる虞がある。
これに対し、本構成例においては、変速ローラ16とベルト35との間で生じる摩擦力やトラクション力と、変速ローラ16と中間ローラ34との間で生じる摩擦力やトラクション力とによって、変速ローラ16が回転する。そのため、変速ローラ16とベルト35との間ですべりが生じ変速ローラ16とベルト35との間で生じる摩擦力やトラクション力が小さくなっても、変速ローラ16と中間ローラ34との間で生じる摩擦力やトラクション力が変速ローラ16に作用する分、変速ローラ16を回転させるのに必要なトルクが得られなくなってしまうのを抑制することができる。このように本構成例においては、基本ローラ15から変速ローラ16への駆動力の伝達に必要な摩擦力あるいはトラクション力を容易に増やす事が可能となる。
本構成例によれば、ローラとベルトとの間で生じる摩擦力やローラ間で生じる摩擦力を上げるために、ローラとベルトとの間やローラ間に大きな加圧力を付与することなく、基本ローラ15と変速ローラ16との間でギヤ噛み合いのない摩擦力あるいはトラクション力による安定した駆動伝達が可能となり、その結果、感光体ドラム4とフライホイール36との間での回転駆動力の伝達をより確実に安定して行うことができる。
[構成例8]
本構成例に係る感光体ドラム駆動装置の駆動伝達機構の一部分を感光体ドラム軸方向の基本ローラ15側から見た断面図を図16に示す。また、構成例7に係る感光体ドラム駆動装置と基本的な構成が同じであるため説明は省略し、構成例7で用いた部材と同じ部材については符号を同じにしている。
本構成例においては、基本ローラ15が感光体ドラム4から回転駆動力を受けると、基本ローラ15から中間ローラ34を介して変速ローラ16に摩擦力あるいはトラクション力によって回転駆動力の伝達が行われる。同時に、基本ローラ15と変速ローラ16とに巻き付けられたベルト35を介して摩擦力あるいはトラクション力により基本ローラ15から変速ローラ16に回転駆動力の伝達が行われる。よって、例えば、変速ローラ16とベルト35との間ですべりが生じベルト35を介して変速ローラ16に回転駆動力が適切に伝達されなかったとしても、中間ローラ34を介して変速ローラ16に回転駆動力が伝達される分、変速ローラ16への回転駆動力の伝達の安定化を図ることができる。
また、本構成例においても、変速ローラ16とベルト35との間で生じる摩擦力やトラクション力と、変速ローラ16と中間ローラ34との間で生じる摩擦力やトラクション力とによって、変速ローラ16が回転する。そのため、変速ローラ16とベルト35との間ですべりが生じ変速ローラ16とベルト35との間で生じる摩擦力やトラクション力が小さくなっても、変速ローラ16と中間ローラ34との間で生じる摩擦力やトラクション力が変速ローラ16に作用する分、変速ローラ16を回転させるのに必要なトルクが得られなくなってしまうのを抑制することができる。このように本構成例においては、基本ローラ15から変速ローラ16への駆動力の伝達に必要な摩擦力あるいはトラクション力を容易に増やす事が可能となる。
本構成例においては、図16に示すように、ローラ間やローラとベルトとの間に任意の加圧力を発生させるために、押し付けローラ21をベルト35を介して変速ローラ16の中間ローラ34と接している側とは反対側に設け、この押し付けローラ21から必要な加圧力が加えられる構成となっている。これにより、ローラとベルトとの間で生じる摩擦力やローラ間で生じる摩擦力を上げることができ、ローラとベルトとの間やローラ間ですべりが生じ難くすることができる。
この際、上述したようにベルト35を介して基本ローラ15から変速ローラ16に回転駆動力が伝達されると共に、中間ローラ34を介して基本ローラ15から変速ローラ16に回転駆動力が伝達されることで、基本ローラ15から変速ローラ16への回転駆動力の伝達の安定化が図られている分、従来のようなベルト35を介して基本ローラ15から変速ローラ16に回転駆動力が伝達されるだけの構成よりも、押し付けローラ21からの加圧力の大きさを小さくすること可能である。
また、図16においては、押し付けローラ21をベルト35を介して変速ローラ16の中間ローラ34と接している側とは反対側に設ける構成で説明しているが、図17に示すようにベルト35を介して基本ローラ15の中間ローラ34と接している側とは反対側に押し付けローラ22を設ける構成としても良い。さらに、図16と図17とに示した構成を足し合わせたように、ベルト35を介して変速ローラ16の中間ローラ34と接している側とは反対側と、ベルト35を介して基本ローラ15の中間ローラ34と接している側とは反対側との両方に押し付けローラ21,22を設けた構成としても良い。さらに、本構成例では図示していないが、ベルト35には初期段階で任意のテンションを設けただけの構成となっているが、ベルト35による基本ローラ15から変速ローラ16への駆動伝達をより確実にするために、別途、ベルトテンションを管理する機構を設けた構成としても良い。
本構成例によれば、基本ローラ15と変速ローラ16との間でギヤ噛み合いのない摩擦力あるいはトラクション力により安定した駆動伝達を可能とし、且つ、ローラ間やローラとベルトとの間で生じるすべりを低減して駆動伝達をより確実に行えるにようにし、その結果、感光体ドラム4とフライホイール36との間での回転駆動力の伝達をより確実に安定して行うことができる。
[構成例9]
本構成例に係る感光体ドラム駆動装置の駆動伝達機構の一部分を感光体ドラム軸方向の基本ローラ15側から見た断面図を図18に示す。また、構成例7に係る感光体ドラム駆動装置と基本的な構成が同じであるため説明は省略し、構成例7で用いた部材と同じ部材については符号を同じにしている。
本構成例においては、基本ローラ15が感光体ドラム4から回転駆動力を受けると、基本ローラ15から中間ローラ34を介して変速ローラ16に摩擦力あるいはトラクション力によって回転駆動力の伝達が行われる。同時に、基本ローラ15と変速ローラ16とに巻き付けられたベルト35を介して摩擦力あるいはトラクション力により基本ローラ15から変速ローラ16に回転駆動力の伝達が行われる。よって、例えば、変速ローラ16とベルト35との間ですべりが生じベルト35を介して変速ローラ16に回転駆動力が適切に伝達されなかったとしても、中間ローラ34を介して変速ローラ16に回転駆動力が伝達される分、変速ローラ16への回転駆動力の伝達の安定化を図ることができる。
また、本構成例においても、変速ローラ16とベルト35との間で生じる摩擦力やトラクション力と、変速ローラ16と中間ローラ34との間で生じる摩擦力やトラクション力とによって、変速ローラ16が回転する。そのため、変速ローラ16とベルト35との間ですべりが生じ変速ローラ16とベルト35との間で生じる摩擦力やトラクション力が小さくなっても、変速ローラ16と中間ローラ34との間で生じる摩擦力やトラクション力が変速ローラ16に作用する分、変速ローラ16を回転させるのに必要なトルクが得られなくなってしまうのを抑制することができる。このように本構成例においては、基本ローラ15から変速ローラ16への駆動力の伝達に必要な摩擦力あるいはトラクション力を容易に増やす事が可能となる。
本構成例においては、摩擦力あるいはトラクション力により確実に中間ローラ34を介して基本ローラ15から変速ローラ16へ回転駆動力を伝達させるために、中間ローラ34の回転軸の片側あるいは両側に、中間ローラ34の自転が可能であり中間ローラ34の可動範囲を規定する規定部材20が取り付けられている。図18においては、基本ローラ15及び変速ローラ16も中間ローラ34と同様に、基本ローラ15の自転及び変速ローラ16の自転が可能な状態で、各ローラの回転軸の片側あるいは両側に規定部材20を取り付けている。これによって、中間ローラ34の可動範囲は、基本ローラ15と変速ローラ16の回転中心軸方向のみに移動可能となるように規定部材10によって規定される。
通常、加圧力が加えられる構成においてはローラの回転軸の両端をベアリングなどで支持し、そのベアリングを設ける箇所に少し余裕を持たせてローラが自由に動ける構成となっている。しかし、中間ローラ34が自由に動けてしまうと加えなければいけない加圧力が逃げてしまう可能性がある。そのため、規定部材20にて加圧力が逃げないように中間ローラ34の可動範囲(可動方向)を規定する事によって、ローラ間(基本ローラ15と中間ローラ34との間、及び、変速ローラ16と中間ローラ34との間)に必要な加圧力を加える事が可能となる。これにより、ローラ間で生じる摩擦力を適切に上げることができ、ローラ間ですべりが生じ難くすることができる。
また、図18では規定部材20による中間ローラ34の可動範囲の規定方向を基本ローラ15と変速ローラ16との回転中心軸方向としているが、その他の方向でも良い。また、その他の方向への自由度は少ない方が望ましいが、設計の都合や破損などを考慮して任意の分だけ自由度を増やした構成としても良い。
また、構成例8の感光体ドラム駆動装置のように、ローラ間やローラとベルトとの間に任意の加圧力を発生させるために、押し付けローラ21をベルト35を介して変速ローラ16の中間ローラ34と接している側とは反対側に設け、この押し付けローラ21から必要な加圧力が加えられる構成などを採用することで、ローラとベルトとの間で生じる摩擦力やローラ間で生じる摩擦力を上げて、よりローラとベルトとの間やローラ間ですべりが生じ難くすることができる。
本構成例によれば、基本ローラ15と変速ローラ16との間でギヤ噛み合いのない摩擦力あるいはトラクション力により安定した駆動伝達を可能とし、且つ、ローラ間やローラとベルトとの間で生じるすべりを低減して駆動伝達をより確実に行えるにようにし、その結果、感光体ドラム4とフライホイール36との間での回転駆動力の伝達をより確実に安定して行うことができる。
[構成例10]
本構成例に係る感光体ドラム駆動装置の駆動伝達機構の一部分を感光体ドラム軸方向の基本ローラ15から見た断面図を図19に示す。また、構成例8に係る感光体ドラム駆動装置と基本的な構成が同じであるため説明は省略し、構成例8で用いた部材と同じ部材については符号を同じにしている。
本構成例においては、摩擦力あるいはトラクション力によるローラ駆動伝達機構において、中間ローラ34に圧力をかけるのと同時にベルト35にテンションを加えるために、ベルト35の外側から内側に向かってベルト35を押し付ける押し付けローラ23が設けられている。押し付けローラ23と中間ローラ34とは、各々が自由に自転可能に互いの回転軸が連結部材24に連結されている。また、中間ローラ34の回転軸中心は、基本ローラ15と変速ローラ16それぞれの回転軸中心を結んだ仮想直線よりも押し付けローラ23の位置する側とは反対側に位置するよう設けられている。
また、本構成例においては構成例8と同様に、ローラ対同士やベルトに任意の加圧力を発生させるために、押し付けローラ21をベルト35を介して変速ローラ16の中間ローラ34と接している側とは反対側に設け、この押し付けローラ21から必要な加圧力が加えられる構成となっている。これにより、ローラとベルトとの間で生じる摩擦力やローラ間で生じる摩擦力を上げることができ、ローラとベルトとの間やローラ間ですべりが生じ難くすることができる。
ここで、押し付けローラ21によってベルト35を介して変速ローラ16が加圧されると、変速ローラ16から押し付け力が中間ローラ34を介して基本ローラ15まで伝わる。これにより、ベルト35と変速ローラ16との間、変速ローラ16と中間ローラ34との間、及び、中間ローラ34と基本ローラ15との間の摩擦力が、押し付けローラ21による加圧がなされる前よりも大きくなる。この際、上述したように中間ローラ34は変速ローラ16と基本ローラ15との回転軸中心を結んだ仮想直線よりも、押し付けローラ23が位置する側とは反対側に位置するため、押し付けローラ21からの加圧力により中間ローラ34を図19中左側に移動させる力が中間ローラ34に加わり、中間ローラ34が図19中左側に移動する。この際、中間ローラ34は連結部材24を介して押し付けローラ23と接続されているので、中間ローラ34が図19中左側に移動することで、同時に押し付けローラ23も図19中左側に移動する。押し付けローラ23は図19に示すようにベルト35の外側でベルト35の外周面と接する位置に位置しているため、押し付けローラ23が図19中左側に移動した分だけ、押し付けローラ23によりベルト35が外側から内側に押し付けられ、その結果、ベルト35のテンションを上げる事となる。これにより、ベルト35には特別にテンション調節機構を設ける事なく、中間ローラ34の移動を利用して任意のテンションを印加する事が可能となる。
また、上述したように押し付けローラ23をベルト35の外側から内側に向けてベルト35を押し付け、ベルト35にテンションを印加する際、ベルト35にテンションを必要以上に加えないために、連結部材24などに移動の規定を設ける留め部材(図示しない)などを設けても良い。また、連結部材24を任意の弾性を持たせた構成としても良い。
本構成例によれば、基本ローラ15と変速ローラ16との間でギヤ噛み合いのない摩擦力あるいはトラクション力により安定した駆動伝達を可能とし、且つ、ローラ間やローラとベルトとの間で生じるすべりを低減して駆動伝達をより確実に行えるにようにし、その結果、感光体ドラム4とフライホイール36との間での回転駆動力の伝達をより確実に安定して行うことができる。光体ドラム4への回転駆動力の伝達もより確実に安定して行うことができる。
[構成例11]
本構成例に係る感光体ドラム駆動装置の駆動伝達機構の一部分を感光体ドラム軸方向の基本ローラ15側から見た断面図を図20に示す。また、構成例8に係る感光体ドラム駆動装置と基本的な構成が同じであるため説明は省略し、構成例8で用いた部材と同じ部材については符号を同じにしている。
本構成例においては、摩擦力あるいはトラクション力によるローラ駆動伝達機構において、中間ローラ34に圧力をかけるのと同時にベルト35にテンションを加えるために、ベルト35の内側から外側に向かってベルト35を押し付ける押し付けローラ23が設けられている。押し付けローラ23と中間ローラ34とは、各々が自由に自転可能に互いの回転軸が連結部材24に連結されている。また、中間ローラ34の回転軸中心は、基本ローラ15と変速ローラ16それぞれの回転軸中心を結んだ仮想直線よりも押し付けローラ23の位置する側と同じ側に位置するよう設けられている。
また、本構成例においては構成例8と同様に、ローラ対同士やベルトに任意の加圧力を発生させるために、押し付けローラ21をベルト35を介して変速ローラ16の中間ローラ34と接している側とは反対側に設け、この押し付けローラ21から必要な加圧力が加えられる構成となっている。これにより、ローラとベルトとの間で生じる摩擦力やローラ間で生じる摩擦力を上げることができ、ローラとベルトとの間やローラ間ですべりが生じ難くすることができる。
ここで、押し付けローラ21によってベルト35を介して変速ローラ16が加圧されると、変速ローラ16から押し付け力が中間ローラ34を介して基本ローラ15まで伝わる。これにより、ベルト35と変速ローラ16との間、変速ローラ16と中間ローラ34との間、及び、中間ローラ34と基本ローラ15との間の摩擦力が、押し付けローラ21による加圧がなされる前よりも大きくなる。この際、上述したように中間ローラ34は変速ローラ16と基本ローラ15との回転軸中心を結んだ仮想直線よりも、押し付けローラ23が位置する側と同じ側に位置するため、押し付けローラ21からの加圧力により中間ローラ34を図20中右側に移動させる力が中間ローラ34に加わり、中間ローラ34が図20中右側に移動する。この際、中間ローラ34は連結部材24を介して押し付けローラ23と接続されているので、中間ローラ34が図20中右側に移動することで、同時に押し付けローラ23も図20中右側に移動する。押し付けローラ23は図20に示すようにベルト35の内側でベルト35の内周面と接する位置に位置しているため、押し付けローラ23が図20中右側に移動した分だけ、押し付けローラ23によりベルト35が内側から外側に押し付けられ、その結果、ベルト35のテンションを上げる事となる。これにより、ベルト35には特別にテンション調節機構を設ける事なく、中間ローラ34の移動を利用して任意のテンションを印加する事が可能となる。
また、上述したように押し付けローラ23をベルト35の内側から外側に向けて押し付けベルト35にテンションを印加する際、ベルト35にテンションを必要以上に加えないために、連結部材24などに移動の規定を設ける留め部材(図示しない)などを設けても良い。また、連結部材24を任意の弾性を持たせた構成としても良い。
本構成例によれば、基本ローラ15と変速ローラ16との間でギヤ噛み合いのない摩擦力あるいはトラクション力により安定した駆動伝達を可能とし、且つ、ローラ間やローラとベルトとの間で生じるすべりを低減して駆動伝達をより確実に行えるにようにし、その結果、感光体ドラム4とフライホイール36との間での回転駆動力の伝達をより確実に安定して行うことができる。から感光体ドラム4への回転駆動力の伝達もより確実に安定して行うことができる。
[構成例12]
本構成例に係る感光体ドラム駆動装置の斜視図を図21に示す。また、構成例7に係る感光体ドラム駆動装置と基本的な構成が同じであるため説明は省略し、構成例7で用いた部材と同じ部材については符号を同じにしている。
本構成例においては、回転検出器38を回転軸37を介して感光体ドラム4に同軸で接続された回転軸5と同軸となるように取り付ける。回転検出器38は例えば光学エンコーダやタコジェネレータなどが挙げられる。この回転検出器38で検出された回転信号は計算部11に送られ、必要な換算や目標値との比較が行われる。計算部11からは、その時の負荷状況や変動状況に応じた駆動指令信号が出力され、ドライバ12に送られる。ドライバ12では入力された駆動指令信号に基づいてモータ1の回転を決定する。
ただし、ここでの説明においては回転軸5と同軸となる位置に回転検出器38を設けた構成で説明しているが、フライホイール36の回転軸と同軸となる位置など、その他の箇所における回転を検出してフィードバック制御を構築しても良い。
本構成例のように感光体ドラム駆動装置に上述したようなフィードバック制御系を構築することで、感光体ドラム4の回転駆動に対するすべりの影響が抑えられ、感光体ドラム4を高精度で回転駆動することができる。また、本実施形態の上記構成例7以外の他の構成例の感光体ドラム駆動装置に、上述したようなフィードバック制御系を構築しても、感光体ドラム4の回転駆動に対するすべりの影響が抑えられ、感光体ドラム4を高精度で回転駆動することができる。
以上、実施形態1によれば、駆動源であるモータ1と、モータ1に接続された第1のローラ部材である駆動ローラ2と、被駆動部材である感光体ドラム4に接続された第2のローラ部材である従動ローラ3と、駆動ローラ2と従動ローラ3とに張架された無端状のベルト部材であるベルト7と、を備えた駆動装置において、駆動ローラ2と従動ローラ3とに接し、駆動ローラ2と従動ローラ3との間で回転可能に設けられた第3のローラ部材である中間ローラ6を有する。これにより、摩擦駆動伝達による感光体ドラムの駆動装置に対して、ローラ摩擦とベルト摩擦の両方を構成する事ですべりによる伝達ロスを防ぐことができる。
また、実施形態2によれば、駆動源であるモータ1から被駆動部材である感光体ドラム4に回転駆動力を伝達する駆動装置において、感光体ドラム4に接続された第1のローラ部材である基本ローラ15と、慣性回転体であるフライホイール36に接続された第2のローラ部材である変速ローラ16と、基本ローラ15と変速ローラ16とに張架された無端状のベルト部材であるベルト35と、基本ローラ15と変速ローラ16とに接し、基本ローラ15と変速ローラ16との間で回転可能に設けられた第3のローラ部材である中間ローラ34を有する。これにより、摩擦駆動伝達による感光体ドラム4とフライホイール36との間での回転駆動力の伝達に対して、ローラ摩擦とベルト摩擦の両方を構成する事ですべりによる伝達ロスを防ぐことができる。
また、各実施形態によれば、ベルト部材の第1のローラ部材に巻き付けられた部分の外周面に接しベルト部材を介して第1のローラ部材を押し付ける押し付けローラと、ベルト部材の第2のローラ部材に巻き付いた部分の外周面に当接しベルト部材を介して第2のローラ部材を押し付ける押し付けローラと、の少なくとも一方を備える。これにより、押し付けローラを追加する事で、第1のローラ部材とベルト部材、あるいは第2のローラ部材とベルト部材、あるいはその両方の摩擦力を増加させることができる。
また、各実施形態によれば、第3のローラ部材の可動範囲を規定する規定部材を、第3のローラ部材の軸方向片側あるいは両側に設け、規定部材は第3のローラ部材の可動範囲を、第1のローラ部材の回転中心と第2のローラ部材の回転中心とを通る仮想直線上、あるいは、前記仮想直線に対して任意の角度以内に規定する。これにより、押し付けローラの可動範囲を規定する事で、押し付け力を確実に摩擦力とすることができる。
また、各実施形態によれば、ベルト部材の第1のローラ部材及び第2のローラ部材とに接していない部分の外周面に接し、ベルト部材をループ外側からループ内側に押し付ける押し付けローラと、第3のローラ部材と押し付けローラとをそれぞれ自転可能で連結する連結部材と、を有し、第3のローラ部材の回転中心位置は、第1のローラ部材の回転中心と第2のローラ部材の回転中心とを通る仮想直線よりも押し付けローラが位置する側とは反対側に位置する。これにより、第3のローラ部材が押し出される力を利用して、ベルト部材にテンションを追加することができる。
また、各実施形態によれば、ベルト部材の第1のローラ部材及び第2のローラ部材とに接していない部分の内周面に接し、ベルト部材をループ内側からループ外側に押し付ける押し付けローラと、第3のローラ部材と押し付けローラとをそれぞれ自転可能で連結する連結部材と、を有し、第3のローラ部材の回転中心位置は、第1のローラ部材の回転中心と前記第2のローラ部材の回転中心とを通る仮想直線よりも前記押し付けローラが位置する側に位置する。これにより、第3のローラ部材が押し出される力を利用して、ベルト部材にテンションを追加することができる。
また、各実施形態によれば、上記第1のローラ部材、上記第2のローラ部材、上記第3のローラ部材、上記押し付けローラ、または、上記ベルト部材の少なくとも1つの回転状態を検出する回転状態検出手段である回転検出器38と、回転検出器38の検出結果に基づいてモータ1の駆動を制御する駆動制御手段とを備えた。これにより、モータ1の駆動制御に対してフィードバック制御を追加する事で、すべりなどによる速度や位置の低下を防ぐことができる。
1 モータ
2 駆動ローラ
3 従動ローラ
4 感光体ドラム
5 回転軸
6 中間ローラ
7 ベルト
8 押し付けローラ
9 押し付けローラ
10 規定部材
11 計算部
12 ドライバ
13 連結部材
15 基本ローラ
16 変速ローラ
18 押し付けローラ
20 規定部材
21 押し付けローラ
22 押し付けローラ
23 押し付けローラ
24 連結部材
32 駆動ギヤ
33 従動ギヤ
34 中間ローラ
35 ベルト
36 フライホイール
37 回転軸
38 回転検出器
40 中間転写ユニット
41 中間転写ベルト
42 駆動ローラ
43 従動ローラ
44 テンションローラ
45 転写器
46 中間転写ベルトクリーニング手段
50 感光体ドラムユニット
60 記録紙カセット
61 給紙ローラ
62 用紙搬送路
64 二次転写ローラ
65 排紙ローラ
70 定着器
71 ヒートローラ
72 加圧ローラ
83 スケール
84 検出部
85 無反射部分
86 全反射部分
87 発光部
88 受光部
89 光
特開2008−106790号公報

Claims (15)

  1. 駆動源と、
    該駆動源に接続された第1のローラ部材と、
    被駆動部材に接続された第2のローラ部材と、
    前記第1のローラ部材と前記第2のローラ部材とに張架された無端状のベルト部材と、
    を備えた駆動装置において、
    前記第1のローラ部材と前記第2のローラ部材とに接し、該第1のローラ部材と該第2のローラ部材との間で回転可能に設けられた第3のローラ部材を有することを特徴とする駆動装置。
  2. 請求項1の駆動装置において、
    上記ベルト部材の上記第1のローラ部材に巻き付けられた部分の外周面に接し前記ベルト部材を介して前記第1のローラ部材を押し付ける押し付けローラと、前記ベルト部材の上記第2のローラ部材に巻き付いた部分の外周面に当接し前記ベルト部材を介して前記第2のローラ部材を押し付ける押し付けローラと、の少なくとも一方を備えることを特徴とする駆動装置。
  3. 請求項1の駆動装置において、
    上記第3のローラ部材の可動範囲を規定する規定部材を、前記第3のローラ部材の軸方向片側あるいは両側に設け、
    前記規定部材は前記第3のローラ部材の可動範囲を、上記第1のローラ部材の回転中心と上記第2のローラ部材の回転中心とを通る仮想直線上、あるいは、前記仮想直線に対して任意の角度以内に規定することを特徴とする駆動装置。
  4. 請求項1の駆動装置において、
    上記ベルト部材の上記第1のローラ部材及び上記第2のローラ部材に接していない部分の外周面に接し、前記ベルト部材をループ外側からループ内側に押し付ける押し付けローラと、
    上記第3のローラ部材と前記押し付けローラとをそれぞれ自転可能で連結する連結部材と、を有し、
    前記第3のローラ部材のの回転中心位置は、前記第1のローラ部材の回転中心と前記第2のローラ部材の回転中心とを通る仮想直線よりも前記押し付けローラが位置する側とは反対側に位置することを特徴とする駆動装置。
  5. 請求項1の駆動装置において、
    上記ベルト部材の上記第1のローラ部材及び上記第2のローラ部材に接していない部分の内周面に接し、前記ベルト部材をループ内側からループ外側に押し付ける押し付けローラと、
    上記第3のローラ部材と前記押し付けローラとをそれぞれ自転可能で連結する連結部材と、を有し、
    前記第3のローラ部材の回転中心位置は、前記第1のローラ部材の回転中心と前記第2のローラ部材の回転中心とを通る仮想直線よりも前記押し付けローラが位置する側に位置することを特徴とする駆動装置。
  6. 請求項1、2、3、4または5の駆動装置において、
    上記第1のローラ部材、上記第2のローラ部材、上記第3のローラ部材、上記押し付けローラ、または、上記ベルト部材の少なくとも1つの回転状態を検出する回転状態検出手段と、
    該回転状態検出手段の検出結果に基づいて上記駆動源の駆動を制御する駆動制御手段とを備えたことを特徴とする駆動装置。
  7. 請求項1、2、3、4、5または6の駆動装置において、
    上記被駆動部材が画像形成装置に用いられる像担持体であることを特徴とする駆動装置。
  8. 駆動源から被駆動部材に回転駆動力を伝達する駆動装置において、
    前記被駆動部材に接続された第1のローラ部材と、
    慣性回転体に接続された第2のローラ部材と、
    前記第1のローラ部材と前記第2のローラ部材とに張架された無端状のベルト部材と、
    前記第1のローラ部材と前記第2のローラ部材とに接し、該第1のローラと該第2のローラとの間で回転可能に設けられた第3のローラ部材を有することを特徴とする駆動装置。
  9. 請求項8の駆動装置において、
    上記ベルト部材の上記第1のローラ部材に巻き付けられた部分の外周面に接し前記ベルト部材を介して前記第1のローラ部材を押し付ける押し付けローラと、前記ベルト部材の上記第2のローラ部材に巻き付いた部分の外周面に当接し前記ベルト部材を介して前記第2のローラ部材を押し付ける押し付けローラと、の少なくとも一方を備えることを特徴とする駆動装置。
  10. 請求項8の駆動装置において、
    上記第3のローラ部材の可動範囲を規定する規定部材を、前記第3のローラ部材の軸方向片側あるいは両側に設け、
    前記規定部材は前記第3のローラ部材の可動範囲を、上記第1のローラ部材の回転中心と上記第2のローラ部材の回転中心とを通る仮想直線上、あるいは、前記仮想直線に対して任意の角度以内に規定することを特徴とする駆動装置。
  11. 請求項8の駆動装置において、
    上記ベルト部材の上記第1のローラ部材及び上記第2のローラ部材に接していない部分の外周面に接し、前記ベルト部材をループ外側からループ内側に押し付ける押し付けローラと、
    上記第3のローラ部材と前記押し付けローラとをそれぞれ自転可能で連結する連結部材と、を有し、
    前記第3のローラ部材のの回転中心位置は、前記第1のローラ部材の回転中心と前記第2のローラ部材の回転中心とを通る仮想直線よりも前記押し付けローラが位置する側とは反対側に位置することを特徴とする駆動装置。
  12. 請求項8の駆動装置において、
    上記ベルト部材の上記第1のローラ部材及び上記第2のローラ部材に接していない部分の内周面に接し、前記ベルト部材をループ内側からループ外側に押し付ける押し付けローラと、
    上記第3のローラ部材と前記押し付けローラとをそれぞれ自転可能で連結する連結部材と、を有し、
    前記第3のローラ部材の回転中心位置は、前記第1のローラ部材の回転中心と前記第2のローラ部材の回転中心とを通る仮想直線よりも前記押し付けローラが位置する側に位置することを特徴とする駆動装置。
  13. 請求項8、9、10、11または12の駆動装置において、
    上記第1のローラ部材、上記第2のローラ部材、上記第3のローラ部材、上記押し付けローラ、または、上記ベルト部材の少なくとも1つの回転状態を検出する回転状態検出手段と、
    該回転状態検出手段の検出結果に基づいて上記駆動源の駆動を制御する駆動制御手段とを備えたことを特徴とする駆動装置。
  14. 請求項8、9、10、11、12または13の駆動装置において、
    上記被駆動部材が画像形成装置に用いられる像担持体であることを特徴とする駆動装置。
  15. 像担持体上に形成された画像を最終的に記録媒体上に転写して、記録媒体上に画像を形成する画像形成部と、
    装置本体に設けられた被駆動部材を駆動させる駆動手段とを備えた画像形成装置において、
    前記駆動手段として、請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13または14の駆動装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
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