JP5446479B2 - モータアクチュエータ、給送装置および画像形成装置 - Google Patents
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Description
図22および図23に示す従来のモータアクチュエータ010は、駆動源としての直流モータ020と、減速機構030と、駆動力を出力する出力軸041を備えた出力ギヤ040とを備えている。
そこで、上述の従来技術で、分解能を高めようとした場合、回転電極部材051の各接触子052において周方向で異なる位置に配置された接触部の数を増やすとともに、固定電極部材053の各電極0531〜0533の数をさらに増加させる必要がある。
このため、出力ギヤ信号形成手段のみ、あるいは伝達ギヤ信号形成手段のみで出力ギヤの回転位相を示す信号を形成するものと比較して、信号の組み合わせパターンを増加可能であり、その分、分解能を向上させることが可能となる。
また、2つの信号形成手段の信号の組み合わせにより分解能を高めているため、接触子や電極を径方向に増加させて分解能を高めるものと比較して、サイズアップや精度アップや経時劣化の発生を抑えることが可能である。
また、伝達ギヤおよび出力ギヤが回転したときには、信号形成手段では、各回転電極部材が回転するのに伴って各接触子(伝達ギヤ接触子および出力ギヤ接触子)が周方向に変位し、固定電極部材に接触状態および非接触状態に切り替わり信号が形成される。
また、複数の固定電極部材を備えた両ギヤ信号形成手段の一方では、複数の固定電極部材のそれぞれが、各接触子に対し、異なる回転位相で接触状態と非接触状態とに切り替わり、さらに、各接触子が有する複数の接触部に対し、それぞれ異なる回転位相で接触・非接触状態となる。これにより、各接触子において、それぞれ、異なる位相で各接触部に接触・非接触状態となって信号が形成される。
したがって、両ギヤ信号形成手段のうち、複数の固定電極部材を備えた手段では、固定電極部材が1個のものよりも位相の異なる信号を多く形成することができ、さらに、各接触子において、接触部が1個のものよりも、位相の異なる信号を多く形成できる。
よって、接触子の接触部が1個で、固定電極部材の設置数が1個のものと比較して、分解能を高めることができる。
したがって、高い分解能を得ることができる。
本発明の実施の形態のモータアクチュエータは、駆動手段(11)で発生する駆動力を外部に出力する出力ギヤ(134a)と、この出力ギヤと前記駆動手段(11)との間に介在され、少なくとも1つの伝達ギヤ(133b)を有して前記駆動手段(11)の回転を前記出力ギヤ(134a)に減速して伝達する減速手段と、前記出力ギヤ(134a)の回転時に、回転電極部材と固定電極部材との接触状態と非接触状態との切り替わりにより前記出力ギヤ(134a)の回転位相を示す信号を形成する信号形成手段(100)とを備え、前記信号形成手段(100)が、前記出力ギヤ(134a)の回転に伴い出力ギヤ信号を形成する出力ギヤ信号形成手段(30)と、前記伝達ギヤ(133b)の回転に伴い伝達ギヤ信号を形成する伝達ギヤ信号形成手段(20)とを備え、前記出力ギヤ信号と前記伝達ギヤ信号との組み合わせにより前記出力ギヤ(134a)の回転位相を示す信号を形成することを特徴とするモータアクチュエータである。
そこで、実施例1のモータアクチュエータMAの説明を行なう前に、まず、タンデム型直接転写方式のカラープリンタCPについて説明する。このカラープリンタCPは、各給送装置PC1,PC2から供給される印刷媒体としての転写紙Pに、マゼンタ(M)、シアン(C)、イエロー(Y)、ブラック(Bk)の各色のトナー像を転写し、このトナー像を、定着装置360により熱と圧力により転写紙Pに定着させ、この定着を終えた転写紙Pを、排紙トレイ366へ排出する周知のものである。
次に、実施例1のモータアクチュエータMAが用いられた両給送装置PC1,PC2について説明する。なお、両給送装置PC1,PC2は、同様の構造であるので、第1給送装置PC1を代表して、その構成を説明する。
次に、実施例1のモータアクチュエータMAの構成について説明する。
図1はモータアクチュエータMAの構造を示す正面図であり、図2はモータアクチュエータMAの構造を示す側面図である。
このギヤ列130は、直流モータ11の出力軸11aに設けられたウォームギヤ11bに噛み合う伝達ギヤ131aを備えた第1ギヤ部材131と、第1ギヤ部材131に同軸に設けられて伝達ギヤ131aよりも小径の伝達ギヤ131bに噛み合う伝達ギヤ132aを備えた第2ギヤ部材132と、第2ギヤ部材132に同軸に設けられて伝達ギヤ132aよりも小径の伝達ギヤ132bに噛み合う伝達ギヤ133aを備えた第3ギヤ部材133と、第3ギヤ部材133に同軸に設けられて伝達ギヤ133aよりも小径の伝達ギヤ133bに噛み合う出力ギヤ134aを備えた出力ギヤ部材134と、を備えている。
したがって、第3ギヤ部材133が1回転する間に、出力ギヤ部材134および駆動軸103は、その1/4の90度の回転を行う。
この出力ジョイント部材12は、その先端に、駆動軸103に係合される係合部121を備えており、この係合部121には、軸方向の正面から見て図3に示すように十字形状を成し、周方向で4分割された形状の係合凹溝121aを備えている。この係合凹溝121aのそれぞれに、駆動軸103の一端に放射状に4本設けられた係合ロッド103aが挿入状態で係合される。
内側接触部31cおよび外側接触部31dは、周方向の幅H1,H2が、回転角度で20度に相当する幅に形成されている。また、外側接触部31dは、内側接触部31cに対し、矢印Rで示す回転方向とは逆方向に、回転角度で10度分だけ、位相をずらして配置されている。
次に、実施例1のモータアクチュエータMAの動作を説明する。
このモータアクチュエータMAの動作を説明するのにあたり、出力ギヤ回転電極部材31を図5に示す位置(この図示の出力ギヤ回転電極部材31の回転角度を0度とする)から矢印R方向に回転させたときの両制御部41,42における電圧信号の変化を、図5、図8、図9により説明する。なお、電圧信号は、両回転電極部材21,31の各接触子21b,31bと、各固定電極部材22,32〜34の各電極22b,32a,32b,33a,33b,34a,34bとが、接触状態で「H」、非接触状態で「L」の信号が出力されるものとして説明する。
図9に示すように、「H」「L」の信号が、出力ギヤ回転電極部材31が90度回転する間に、5度刻みで18通りの組み合わせで出力される。したがって、出力ギヤ部材134の回転を、90度を18分割した位相で検出することができる。
a)第3ギヤ部材133に設けた伝達ギヤ信号形成手段20の出力と、出力ギヤ部材134に設けた出力ギヤ信号形成手段30の出力に基づいて、出力ギヤ部材134の回転位相を検出するようにした。このため、いずれか1つのギヤのみに設けた信号形成手段の出力に基づいて位相を検出するのと比較して、接触子や電極を径方向に増加させること無く電圧信号の組み合わせの種類を増やして高分解能化することが可能となる。
また、同期信号の組み合わせにより分解能を高めているため、接触子や電極を径方向に増加させて分解能を高めるものと比較して、サイズアップや精度アップや経時劣化の発生を抑えることが可能である。
したがって、両ギヤ133b,134aの歯数が、例えば、同一の場合よりも高い分解能を得ることができる。
したがって、出力ギヤ回転電極部材31と、第1〜第3出力ギヤ固定電極部材32〜34とにより、10度刻みの位相検出が可能となり、いっそう高分解能の回転位相検出が可能となった。
以下に、他の実施例について説明するが、これら他の実施例は、実施例1の変形例であるため、その相違点についてのみ説明し、実施例1あるいは他の実施例と共通する構成については共通する符号を付けることで説明を省略する。
この分解能を向上させるのにあたり、実施例2では、出力ギヤ部材134の出力ギヤ134aの歯数と、第3ギヤ部材133の伝達ギヤ133bの歯数と、の関係を変更させている。
すなわち、実施例3の出力ギヤ信号形成手段330では、図18に示すように、出力ギヤ側回転電極部材331に接触する固定電極部材として、第1〜第4出力ギヤ固定電極部材332〜335を設けている。
具体的には、出力ギヤ接触子の数と、出力ギヤ固定電極部材の数とを、実施例1とは逆に設定した場合でも、実施例1と同様に、出力ギヤ回転電極部材が90度回転する間に、9通りの信号を形成することができる。あるいは、実施例1では、出力ギヤ回転電極部材31の回転に伴い、9通りの信号を出力するようにしたが、この信号の組み合わせの数は、9に限らず、複数であればよい。
この場合、伝達ギヤ回転電極部材422が回転した際には、図21に示すような2種類の信号を形成し、4種類のON,OFFの組み合わせを形成することができることから、出力ギヤ側信号形成手段が形成する信号を4倍に分解し、高分解能化を図ることが可能となる。さらに、伝達ギヤ固定電極部材を複数設置するようにしてもよい。
駆動手段は、直流モータに限定されない。
11 直流モータ(駆動手段)
12 出力ジョイント部材
13 減速機構(減速手段)
20 伝達ギヤ信号形成手段
21 伝達ギヤ回転電極部材
21b 伝達ギヤ接触子
22 伝達ギヤ固定電極部材
22a 内側電極
22b 外側電極
30 出力ギヤ信号形成手段
31 出力ギヤ回転電極部材
31b 出力ギヤ接触子
31c 内側接触部
31d 外側接触部
32 第1出力ギヤ固定電極部材
320 内側電極
32a 中間電極
32b 外側電極
33 第2出力ギヤ固定電極部材
33a 内側電極
33b 外側電極
34 第3出力ギヤ固定電極部材
34a 内側電極
34b 外側電極
35 基板
100 信号形成手段
103 駆動軸(被駆動側の部材)
121 係合部
121a 係合凹溝
130 ギヤ列
131 第1ギヤ部材
131a 伝達ギヤ
131b 伝達ギヤ
132 第2ギヤ部材
132a 伝達ギヤ
132b 伝達ギヤ
133 第3ギヤ部材
133a 伝達ギヤ
133b 伝達ギヤ
134 出力ギヤ部材
134a 出力ギヤ
Claims (6)
- 駆動手段で発生する駆動力を外部に出力する出力ギヤと、この出力ギヤと前記駆動手段との間に介在され、少なくとも1つの伝達ギヤを有して前記駆動手段の回転を前記出力ギヤに減速して伝達する減速手段と、前記出力ギヤの回転時に、回転電極部材と固定電極部材との接触状態と非接触状態との切り替わりにより前記出力ギヤの回転位相を示す信号を形成する信号形成手段とを備え、
前記信号形成手段が、前記出力ギヤの回転に伴い出力ギヤ信号を形成する出力ギヤ信号形成手段と、前記伝達ギヤの回転に伴い伝達ギヤ信号を形成する伝達ギヤ信号形成手段とを備え、
前記出力ギヤ信号形成手段が、前記出力ギヤに同軸に設けられた出力ギヤ回転電極部材と、この出力ギヤ回転電極部材の回転に伴い、前記出力ギヤ回転電極部材と接触状態および非接触状態に切り替わることにより前記出力ギヤ信号を形成可能な出力ギヤ固定電極部材とを有し、
前記伝達ギヤ信号形成手段が、前記伝達ギヤに同軸に設けられた伝達ギヤ回転電極部材と、この伝達ギヤ回転電極部材の回転に伴い、前記伝達ギヤ回転電極部材と接触状態および非接触状態に切り替わることにより前記伝達ギヤ信号を形成する伝達ギヤ固定電極部材とを有し、
前記伝達ギヤ回転電極部材は周方向に一定間隔で配置された複数の伝達ギヤ接触子を、前記伝達ギヤ固定電極部材は前記伝達ギヤ接触子に接触する電極をそれぞれ有し、
前記出力ギヤ回転電極部材は周方向に一定間隔で配置された複数の出力ギヤ接触子を、前記出力ギヤ固定電極部材は前記出力ギヤ接触子に接触する電極をそれぞれ有し、
前記出力ギヤ固定電極部材は複数設けられ、かつ前記出力ギヤの周方向に沿って同一円周上に等間隔に配置されていることを特徴とするモータアクチュエータ。 - 前記出力ギヤ信号形成手段が、前記出力ギヤに同軸に設けられた出力ギヤ回転電極部材と、この出力ギヤ回転電極部材の回転に伴い、前記出力ギヤ回転電極部材と接触状態および非接触状態に切り替わることにより前記出力ギヤ信号を形成可能な出力ギヤ固定電極部材とを有し、
前記伝達ギヤ信号形成手段が、前記伝達ギヤに同軸に設けられた伝達ギヤ回転電極部材と、この伝達ギヤ回転電極部材の回転に伴い、前記伝達ギヤ回転電極部材と接触状態および非接触状態に切り替わることにより前記伝達ギヤ信号を形成する伝達ギヤ固定電極部材とを有し、
前記伝達ギヤの1回転で、前記出力ギヤが整数分の1回転するよう、前記出力ギヤの歯数が、前記伝達ギヤの歯数の整数倍に形成され、
前記出力ギヤ信号形成手段は、前記出力ギヤが前記整数分の1回転する間に、1サイクルの信号を形成するよう構成されていることを特徴とする請求項1に記載のモータアクチュエータ。 - 前記出力ギヤと同軸に、出力ジョイント部材が設けられ、
この出力ジョイント部材に、被駆動側の部材に係合される周方向に前記整数で等分された凹部から成る係合凹部が形成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のモータアクチュエータ。 - 前記伝達ギヤ接触子に接触する電極および前記出力ギヤ接触子に接触する電極は、共通する基板に一体化されていることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のモータアクチュエータ。
- 請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載されたモータアクチュエータを備えていることを特徴とする給送装置。
- 請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載されたモータアクチュエータを備えていることを特徴とする画像形成装置。
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