JP5915609B2

JP5915609B2 - 動力伝達装置、画像形成装置及び動力伝達装置の制御方法

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Publication number: JP5915609B2
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Inventors: 邦彦鳴瀬; 芳幸諏訪
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Description

本発明は、駆動装置により正方向又は逆方向に回転する回転部材を備えた駆動側ユニットに、前記の回転部材と連結される被回転部材が設けられた受動側ユニットを着脱自在に装着させ、ワンウェイクラッチにより、前記の回転部材における正方向の回転を前記の被回転部材に伝達させる一方、回転部材における逆方向の回転を前記の被回転部材に伝達させないようにした動力伝達装置、このような動力伝達装置を用いた画像形成装置及びこのような動力伝達装置の制御方法に関するものである。

従来から、複写機，プリンタ，ファクシミリ及びこれらの複合機等の画像形成装置等においては、装置本体における駆動側ユニットに設けられた駆動装置により回転駆動される回転部材に、トナーカートリッジやプロセスカートリッジ等の受動側ユニットに設けられたトナーボトルや感光体ドラム等の被回転部材を連結させて、前記の回転部材における回転を被回転部材に伝達させるようにした動力伝達装置が利用されている。

ここで、このように回転部材に被回転部材を連結させて、前記の回転部材における回転を被回転部材に伝達させる動力伝達装置として、特許文献１においては、回転部材と被回転部材とを連結する一方の連結部材に、他方の連結部材に向けて突出された係合爪を周方向に複数設ける一方、他方の連結部材に、前記の係合爪が係合される係合溝を周方向に複数設け、前記の駆動側ユニットに受動側ユニットを装着させ、バネ等の付勢部材により回転部材と被回転部材とを連結する一方の連結部材を他方の連結部材に付勢させて、一方の連結部材に設けられた係合爪を他方の連結部材に設けられた係合溝に係合させるようにした動力伝達装置が示されている。

そして、この動力伝達装置においては、前記のように連結部材に設けられた係合爪を他方の連結部材に設けられた係合溝に係合させた状態で、駆動装置により回転部材を回転させ、ワンウェイクラッチにより、前記の連結部材を介して、回転部材における正方向の回転を被回転部材に伝達させる一方、回転部材における逆方向の回転を被回転部材に伝達させないようにしている。

しかし、前記のような動力伝達装置において、駆動側ユニットに受動側ユニットを装着させた場合に、一方の連結部材に設けられた全ての係合爪が常に他方の連結部材に設けられた全ての係合溝に適切に係合されるとは限られず、全ての係合爪が全ての係合溝に適切に係合されていない状態では、駆動装置により回転部材を正方向に回転させても、前記の連結部材を介して、回転部材における正方向の回転を被回転部材に適切に伝達することができず、被回転部材を適切に回転させることができなくなり、また係合した一部の係合爪と係合溝との間に負荷が加わって、これらが破損したりする等の問題があった。

このため、特許文献１のものにおいては、駆動側ユニットに受動側ユニットを装着させた後、駆動装置により回転部材を正方向に回転させる前に、駆動装置により回転部材を逆方向に回転させ、前記の係合爪と係合溝との噛み合いが浅くなっている場合に、係合爪と係合溝との間の摩擦力を小さくして、係合爪と係合溝とが適切に係合されるようにすることが提案されている。

ここで、前記の動力伝達装置においては、ワンウェイクラッチにより、前記の連結部材を介して、回転部材における正方向の回転を被回転部材に伝達させるだけであるため、回転部材を逆方向に回転させた場合には、回転部材に設けられた連結部材が回転されず、回転部材だけが空回りすることになる。

このため、前記の係合爪と係合溝とが全く噛み合っていない状態で、前記のように回転部材を逆方向に回転させたとしても、回転部材だけが空回りし、回転部材に設けられた連結部材が回転されず、回転部材の連結部材と被回転部材の連結部材に設けられた係合爪と係合溝とが噛み合うということはない。

そして、このように係合爪と係合溝とが全く噛み合っていない状態で、回転部材を正方向に回転させた場合、全ての係合爪が全ての係合溝に適切に係合されるとはいえず、例えば、一部の係合爪だけが係合溝に係合されて、他の係合爪が他方の連結部材に乗り上げた状態になって対応する係合溝に係合されず、この状態で、回転部材を正方向に回転させると、前記のように回転部材における正方向の回転が被回転部材に適切に伝達されず、被回転部材が適切に回転されなくなったり、一部の係合爪と係合溝との間に負荷が加わって、これらが破損したりする等の問題が依然として存在した。

特開２０１０−１６９８７５号公報

本発明は、駆動装置により正方向又は逆方向に回転する回転部材を備えた駆動側ユニットに、前記の回転部材と連結される被回転部材が設けられた受動側ユニットを着脱自在に装着させ、ワンウェイクラッチにより、前記の回転部材における正方向の回転を前記の被回転部材に伝達させる一方、回転部材における逆方向の回転を前記の被回転部材に伝達させないようにした動力伝達装置における装着時の前記のような問題を解決することを課題とするものである。

すなわち、本発明は、前記のような動力伝達装置において、前記の回転部材と被回転部材とを連結する一方の連結部材に、他方の連結部材に向けて突出された係合爪を周方向に複数設ける一方、他方の連結部材に、前記の係合爪が係合される係合溝を周方向に複数設け、前記の駆動側ユニットに受動側ユニットを装着させた場合に、前記の係合爪と係合溝とが全く噛み合っていない状態であっても、全ての係合爪を係合溝に適切に係合させることができ、回転部材における正方向の回転を被回転部材に適切に伝達させて、被回転部材を適切に回転させることができると共に、一部の係合爪と係合溝との間に負荷が加わって、これらが破損したりすることがないようにすることを課題とするものである。

本発明に係る動力伝達装置においては、前記のような課題を解決するため、駆動装置により正方向又は逆方向に回転する回転部材を備えた駆動側ユニットと、前記の回転部材に連結される被回転部材を備え、前記の駆動側ユニットに着脱自在に装着される受動側ユニットを有し、前記の回転部材と被回転部材とにそれぞれ連結部材を設け、一方の連結部材に、他方の連結部材に向けて突出された係合爪を周方向に複数設ける一方、他方の連結部材に、前記の係合爪が係合される係合溝を周方向に複数設けると共に、前記の回転部材における正方向の回転を回転部材に設けられた連結部材に伝達する一方、回転部材における逆方向の回転を前記の連結部材に伝達させないワンウェイクラッチを設けた動力伝達装置において、前記の駆動側ユニットに受動側ユニットが装着されたことを検知する装着検知装置と、前記の駆動装置による回転部材の回転を制御する回転制御装置を設け、前記の装着検知装置により駆動側ユニットに対する受動側ユニットの装着が検知された場合に、前記の回転制御装置により、前記の回転部材を正方向に回転させて、回転部材と被回転部材との一方の連結部材に設けられた少なくとも１つの係合爪を、他方の連結部材に設けられた係合溝に係合させた後、この回転部材を逆方向に回転させて、一方の連結部材に設けられた各係合爪を、他方の連結部材に設けられた各係合溝に係合させ、前記のワンウェイクラッチとして、前記の回転部材の正方向の回転によりバネが締め付けられて、回転部材における正方向の回転を前記の連結部材に伝達する一方、回転部材の逆方向の回転によりバネが緩められて、回転部材における逆方向の回転を前記の連結部材に伝達させないバネ式のワンウェイクラッチを用いるようにした。
また、本発明に係る動力伝達装置においては、前記のような課題を解決するため、駆動装置により正方向又は逆方向に回転する回転部材を備えた駆動側ユニットと、前記の回転部材に連結される被回転部材を備え、前記の駆動側ユニットに着脱自在に装着される受動側ユニットを有し、前記の回転部材と被回転部材とにそれぞれ連結部材を設け、一方の連結部材に、他方の連結部材に向けて突出された係合爪を周方向に複数設ける一方、他方の連結部材に、前記の係合爪が係合される係合溝を周方向に複数設けると共に、前記の回転部材における正方向の回転を回転部材に設けられた連結部材に伝達する一方、回転部材における逆方向の回転を前記の連結部材に伝達させないワンウェイクラッチを設けた動力伝達装置において、前記の駆動側ユニットに受動側ユニットが装着されたことを検知する装着検知装置と、前記の駆動装置による回転部材の回転を制御する回転制御装置を設け、前記の装着検知装置により駆動側ユニットに対する受動側ユニットの装着が検知された場合に、前記の回転制御装置により、前記の回転部材を正方向に回転させて、回転部材と被回転部材との一方の連結部材に設けられた少なくとも１つの係合爪を、他方の連結部材に設けられた係合溝に係合させた後、この回転部材を逆方向に回転させて、一方の連結部材に設けられた各係合爪を、他方の連結部材に設けられた各係合溝に係合させ、前記の回転部材と被回転部材とを連結する一方の連結部材を、他方の連結部材に付勢する付勢部材を設けるようにした。

ここで、本発明に係る動力伝達装置のように、装着検知装置により駆動側ユニットに対する受動側ユニットの装着が検知された場合に、回転制御装置により、回転部材を正方向に回転させると、ワンウェイクラッチを介して回転部材における連結部材が正方向に回転されて、係合爪と係合溝とが全く噛み合っていない状態であっても、少なくとも１つの係合爪と係合溝とが係合されるようになる。そして、このように少なくとも１つの係合爪と係合溝とが係合されると、これにより回転部材における連結部材と被回転部材における連結部材とがある程度位置決めされ、これに対応して、残りの係合爪と係合溝とが適切に係合されないとしても、ある程度噛み合った状態になる。次いで、この状態で、回転部材を逆方向に回転させると、ワンウェイクラッチにより回転部材の回転が連結部材に伝達されなくなり、回転部材の連結部材に対する正方向の付勢が解除され、これにより、従来のように、ある程度噛み合った状態にある残りの係合爪と係合溝とが係合されて、各係合爪と各係合溝とが適切に噛み合った状態になる。

また、本発明の動力伝達装置において、前記のようにワンウェイクラッチとして、前記の回転部材の正方向の回転によりにバネが締め付けられて、回転部材における正方向の回転を前記の連結部材に伝達する一方、回転部材の逆方向の回転によりバネが緩められて、回転部材における逆方向の回転を前記の連結部材に伝達させないバネ式のワンウェイクラッチを用いると、前記のように回転部材を正方向に回転させて、少なくとも１つの係合爪と係合溝とを係合させた後、回転部材を逆方向に回転させた場合に、このワンウェイクラッチのバネが緩んで、正方向の回転により正方向に付勢されていた回転部材の連結部材における付勢が解除され、ある程度噛み合った状態にある残りの係合爪と係合溝とがより確実に係合されて、各係合爪と各係合溝とが適切に噛み合った状態になる。

また、前記のように係合爪の少なくとも一つが係合溝と係合される位置まで、回転制御装置により、回転部材を正方向に回転させるにあたっては、前記の係合爪と係合溝とをそれぞれ周方向に等間隔を介して複数配置させ、前記の回転制御装置により、少なくとも前記の周方向の等間隔に対応する角度まで、前記の回転部材を正方向に回転させるようにすることができる。

また、前記のように係合爪の少なくとも一つが係合溝と係合されたことを検知する係合検知装置を設け、前記の回転制御装置により回転部材を正方向に回転させて、この係合検知装置により少なくとも１つの係合爪が係合溝に係合されたことを検知させるようにすることもできる。

そして、本発明に係る動力伝達装置の制御方法においては、前記の駆動側ユニットに受動側ユニットを装着させて、前記のワンウェイクラッチにより、回転部材における正方向の回転を前記の被回転部材に伝達する一方、回転部材における逆方向の回転を前記の被回転部材に伝達させないように制御するにあたり、前記の装着検知装置により駆動側ユニットに対する受動側ユニットの装着が検知された場合に、前記の回転制御装置により、前記の回転部材を正方向に回転させて、前記の係合爪の少なくとも一つを前記の係合溝に係合させ、その後、この回転部材を逆方向に回転させて、各係合爪を各係合溝に係合させるようにした。

また、本発明に係る画像形成装置においては、前記のような動力伝達装置を用いるようにした。

本発明における動力伝達装置及び動力伝達装置の制御方法においては、駆動側ユニットに対する受動側ユニットの装着が検知された場合に、前記の回転制御装置により、前記の回転部材を正方向に回転させて、前記の係合爪の少なくとも一つを前記の係合溝に係合させ、その後、この回転部材を逆方向に回転させて、各係合爪を各係合溝に係合させるようにしたため、回転部材における連結部材と被回転部材における連結部材とが適切に連結されるようになる。

この結果、本発明における動力伝達装置及び動力伝達装置の制御方法においては、前記のように駆動側ユニットに受動側ユニットを装着させた状態で、回転部材における連結部材と被回転部材における連結部材とが適切に連結され、回転部材を正方向に回転させると、回転部材における正方向の回転が前記の連結部材を介して被回転部材に適切に伝達されて、被回転部材が適切に回転されるようになると共に、一部の係合爪と係合溝との間に負荷が加わって、これらが破損したりすることもなくなる。

また、本発明の画像形成装置においては、前記のような動力伝達装置を、トナーを収容させたトナーボトルを回転駆動させる場合や、プロセスカートリッジに設けられた感光体ドラムや現像ローラー等を回転駆動させる場合等に好適に利用することができる。

本発明の一実施形態に係る動力伝達装置において、駆動側ユニットに受動側ユニットを装着させる前の状態を示した概略説明図である。前記の実施形態に係る動力伝達装置において、駆動側ユニットに受動側ユニットが適切に装着されて、回転部材の連結部材に設けられた係合爪と被回転部材の連結部材に設けられた係合溝とが適切に係合された状態を示した概略説明図である。前記の実施形態に係る動力伝達装置において、回転部材の連結部材に２つの係止爪を周方向に１８０度離れて設けた状態を示した概略正面図である。前記の実施形態に係る動力伝達装置において、被回転部材の連結部材に直径方向に伸びた２つの係合溝を設けた状態を示した概略正面図である。前記の実施形態に係る動力伝達装置において、回転部材の連結部材に設けられた２つの係止爪が、被回転部材の連結部材に設けられた２つの係合溝に適切に係合された状態を示した概略説明図である。前記の実施形態に係る動力伝達装置において、駆動側ユニットに受動側ユニットが適切に装着された状態で、前記の回転部材を正方向に回転させた場合に、回転部材と被回転部材の連結部材を介して、被回転部材が正方向に適切に回転される状態を示した概略説明図である。前記の実施形態に係る動力伝達装置において、回転部材の連結部材に設けられた各係止爪が、被回転部材の連結部材に設けられた各係合溝に係合されない状態で、駆動側ユニットに受動側ユニットが装着された状態を示した概略説明図である。前記の実施形態に係る動力伝達装置において、回転部材の連結部材に設けられた各係止爪が、被回転部材の連結部材に設けられた各係合溝に係合されていない状態を示した概略説明図である。前記の実施形態に係る動力伝達装置において、回転部材の連結部材に設けられた各係止爪が、被回転部材の連結部材に設けられた各係合溝に係合されてない状態から、回転部材が正方向に回転されて、一つの係止爪だけが係合溝に係合されて、回転部材の連結部材が傾いた状態を示した概略説明図である。前記の実施形態に係る動力伝達装置において、回転部材の連結部材に設けられた１つの係止爪が、被回転部材の連結部材に設けられた１つの係合溝に係合されて、他の係止爪が他の係合溝からずれた状態を示した概略説明図である。前記の実施形態に係る動力伝達装置において、回転部材の連結部材と被回転部材の連結部材の変更例を示し、（Ａ）は回転部材の連結部材に３つの係止爪を周方向に１２０度離れて設けた状態を示した概略正面図、（Ｂ）は被回転部材の連結部材に３つ係合溝を周方向に１２０度の角度を介して放射方向に設けた状態を示した概略正面図である。前記の実施形態に係る動力伝達装置において、一つの係止爪だけが係合溝に係合された状態で、回転部材を逆方向に回転させる状態を示した概略説明図である。前記の実施形態に係る動力伝達装置において、受動側ユニットを駆動側ユニットに装着させて、回転部材の連結部材と被回転部材の連結部材とを適切に連結させる動作を示したフローチャートである。前記の実施形態に係る動力伝達装置において、被回転部材の連結部材に設けられた係合溝に、係合爪が係合されたことを検知するセンサー（係合検知装置）を設けた変更例を示した概略正面図である。前記の変更例において、一つの係止爪が係合溝に係合されて前記のセンサーによって検知される状態を示した概略説明図である。前記の変更例において、受動側ユニットを駆動側ユニットに装着させて、回転部材の連結部材と被回転部材の連結部材とを適切に連結させる動作を示したフローチャートである。

次に、本発明の実施形態に係る動力伝達装置及び動力伝達装置の制御方法を添付図面に基づいて具体的に説明する。なお、本発明に係る動力伝達装置及び動力伝達装置の制御方法は、下記の実施形態に示したものに限定されず、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施できるものである。

本発明の実施形態に係る動力伝達装置は、図１に示すように、駆動装置１１により正方向又は逆方向に回転されるギアからなる回転部材１２を備えた駆動側ユニット１０と、前記の回転部材１２に連結される被回転部材２１を備えた受動側ユニット２０とを有している。

そして、前記の受動側ユニット２０を駆動側ユニット１０に装着させて、図２に示すように、回転部材１２に設けられた連結部材１３と、被回転部材２１に設けられた連結部材２２とを連結させるようにしている。なお、受動側ユニット２０が駆動側ユニット１０に装着されたことを装着検知装置３０により検知するようにしている。

ここで、前記の装着検知装置３０としては、例えば、駆動側ユニット１０と被回転部材２１にそれぞれ接続コネクターを設け、装填により両接続コネクターが電気的に接続したことにより、被回転部材２１が駆動側ユニット１０に装着されたことを検知するようにしてもよい。あるいは、駆動側ユニット１０に発光部と受光部とを備えた検知センサーを設けると共に、被回転部材２１に突起を設け、被回転部材２１が装填されることにより、被回転部材２１に設けられた突起が、発光部と受光部との間の光路を遮ることで、被回転部材２１が駆動側ユニット１０に装着されたことを検知するようにしてもよい。さらに、これらの部材を設けずに、単に、動力伝達装置の後述する回転制御装置３１に電力が供給されたことをもって、被回転部材２１が駆動側ユニット１０に装着されたとみなすようにしてもよい。この場合、回転制御装置３１が装着検知装置３０としても機能することになる。

ここで、この実施形態においては、回転部材１２における連結部材１３を、回転部材１２の軸１２ａに対して軸方向に移動可能に保持させると共に、回転部材１２と連結部材１３との間に設けられたバネからなる付勢部材１４により、連結部材１３を回転部材１２から離れる方向、すなわち被回転部材２１における連結部材２２に向けて付勢させている。

また、この実施形態においては、回転部材１２における連結部材１３を、バネ式のワンウェイクラッチ１５によって回転部材１２に連結させている。そして、このようなバネ式のワンウェイクラッチ１５を用いた場合、前記の回転部材１２が正方向に回転すると、このワンウェイクラッチ１５のバネが締め付けられて回転部材１２の正方向の回転が連結部材１３に伝達され、回転部材１２の正方向の回転に伴って連結部材１３が正方向に回転する一方、回転部材１２が逆方向に回転すると、このワンウェイクラッチ１５のバネが緩められて、回転部材１２における逆方向の回転が連結部材１３に伝達されなくなり、連結部材１３が回転されずに、回転部材１２だけが逆方向に空回りするようになる。

また、前記の回転部材１２における連結部材１３と被回転部材２１における連結部材２２とを連結させるにあたり、この実施形態においては、図３に示すように、回転部材１２の連結部材１３において、回転部材１２とは反対側の面、すなわち被回転部材２１における連結部材１３と対向する面に、回転部材１２と反対側に向けて突出した一対の係止爪１６を周方向に１８０度離れて、直径方向において対向するように設けている。一方、被回転部材２１における連結部材２２においては、図４に示すように、被回転部材２１とは反対側の面に、すなわち回転部材１２における連結部材１３と対向する面に、直径方向に伸びた２つの係合溝２３を設けている。

そして、図２及び図５に示すように、前記の回転部材１２における連結部材１３を、コイルバネからなる付勢部材１４により被回転部材２１における連結部材２２に向けて付勢し、この連結部材１３に設けられた各係止爪１６を、被回転部材２１の連結部材２２に設けられた係合溝２３に係合させるようにしている。

また、このように連結部材１３における係止爪１６を被回転部材２１の連結部材２２における係合溝２３に係合させるにあたり、連結部材１３における係止爪１６が、被回転部材２１の連結部材２２における係合溝２３に係合されやすくするため、この実施形態においては、係止爪１６と係合溝２３とが接触する係止爪１６の先端部や係合溝２３の両側の縁部を角取りしている。さらに、前記の各連結部材１３、２２を摩擦抵抗の低い材料で構成して、係止爪１６が係合溝２３に係合されやすくすることも可能である。

そして、前記のように連結部材１３における係止爪１６を被回転部材２１の連結部材２２における係合溝２３に係合させた状態で、図６に示すように、駆動装置１１により回転部材１２を正方向に回転させると、この回転部材１２の正方向の回転が前記のワンウェイクラッチ１５を介して回転部材１２の連結部材１３に伝達され、この連結部材１３が正方向に回転し、この連結部材１３の正方向に回転に伴って被回転部材２１の連結部材２２を介して、被回転部材２１が正方向に回転するようになる。一方、回転部材１２を逆方向に回転させた場合には、逆方向の回転が前記のワンウェイクラッチ１５により回転部材１２の連結部材１３に伝達されず、回転部材１２だけが逆方向に空回りするようになる。

ここで、前記のように受動側ユニット２０を駆動側ユニット１０に装着させた場合、図７及び図８に示すように、回転部材１２の連結部材１３に設けられた各係止爪１６が、被回転部材２１の連結部材２２に設けられた係合溝２３に全く係合されない状態で、受動側ユニット２０が駆動側ユニット１０に装着されることがある。

この状態で、駆動装置１１により回転部材１２を正方向に回転させると、前記のようにワンウェイクラッチ１５を介して連結部材１３が正方向に回転され、図５に示すように、この連結部材１３に設けられた各係止爪１６が被回転部材２１の連結部材２２に設けられた係合溝２３に係合されることもあるが、図９及び図１０に示すように、一つの係止爪１６だけが被回転部材２１の連結部材２２に設けられた係合溝２３に係合され、回転部材１２の連結部材１３が傾いた状態になって、他方の係止爪１６が係合溝２３に適切に係合されないことがある。

そして、このように他方の係止爪１６が係合溝２３に適切に係合されない状態で、回転部材１２を正方向に回転させると、回転部材１２の連結部材１３と被回転部材２１の連結部材２２との連結状態が悪くなって、被回転部材２１が適切に回転されなくなったり、一部の係合爪１６と係合溝２０との間に負荷が加わって、これらが破損したりするようになる。

このため、この実施形態においては、前記の装着検知装置３０によって受動側ユニット２０が駆動側ユニット１０に装着されたことを検知した場合には、これを回転制御装置３１に出力し、この回転制御装置３１により前記の駆動装置１１を駆動させて、回転部材１２を正方向に回転させて、図９及び図１０に示すように、少なくとも一つの係止爪１６を係合溝２３に係合させるようにする。ここで、このように回転部材１２を正方向に回転させて、少なくとも一つの係止爪１６を係合溝２３に係合させる場合、係止爪１６と係合溝２３とがずれるとしても１８０度の範囲内にあるため、回転部材１２を正方向に１８０度回転させると、少なくとも一つの係止爪１６が係合溝２３に係合されるようになる。なお、図１１（Ａ）に示すように、回転部材１２の連結部材１３に３つの係止爪１６を周方向に１２０度離れて設けると共に、図１１（Ｂ）に示すように、被回転部材２１の連結部材２２に３つ係合溝２３を周方向に１２０度の角度を介して放射方向に設けた場合には、回転部材１２を正方向に１２０度回転させると、少なくとも一つの係止爪１６が係合溝２３に係合されるようになり、各連結部材１３，２２に設ける係止爪１６と係合溝２３の位置に応じて、回転部材１２を正方向に回転させる角度を変更させることができる。

そして、この実施形態においては、前記のように一つの係止爪１６だけが係合溝２３に係合された状態で、前記の回転制御装置３１により駆動装置１１を駆動させて、図１２に示すように、回転部材１２を逆方向に回転させるようにする。

このように回転部材１２を逆方向に回転させると、前記のワンウェイクラッチ１５のバネが緩み、回転部材１２の連結部材１３に対する正方向における付勢が解除されて、回転部材１２の連結部材１３の位置がわずかに変位し、これにより、ずれた状態になっていた他方の係止爪１６が係合溝２３に適切に係合され、図２及び図５に示すように、各係止爪１６が各係合溝２３に適切に係合された状態になる。

そして、この状態で、駆動装置１１により回転部材１２を正方向に回転させると、図６に示すように、この回転部材１２の正方向の回転が前記のワンウェイクラッチ１５を介して回転部材１２の連結部材１３に伝達され、この連結部材１３が正方向に回転し、この連結部材１３の正方向の回転に伴って被回転部材２１の連結部材２２を介して、被回転部材２１が正方向に適切に回転されるようになると共に、一部の係合爪１６と係合溝２０との間に負荷が加わって、これらが破損するということもなくなる。

次に、この実施形態において、受動側ユニット２０を駆動側ユニット１０に装着させて、回転部材１２の連結部材１３と被回転部材２１の連結部材２２とを適切に連結させる動作を、図１３に示すフローチャートに基づいて説明する。

まず、ユーザーが受動側ユニット２０を駆動側ユニット１０に導入させる動作を行い、前記の装着検知装置３０により、受動側ユニット２０が駆動側ユニット１０に装着されたかを判断する（Ｓ１）。

そして、受動側ユニット２０が駆動側ユニット１０に装着された場合には、前記の回転制御装置３１により、回転部材１２を正方向に所要角度回転させて（Ｓ２）、前記のように少なくとも一つの係止爪１６を係合溝２３に係合させる。

次いで、前記の回転制御装置３１により、回転部材１２を逆方向に回転させ（Ｓ３）、前記のように各係止爪１６を各係合溝２３に適切に係合させて、回転部材１２の連結部材１３と被回転部材２１の連結部材２２とを連結させる動作を終了する。

なお、この実施形態においては、少なくとも一つの係止爪１６を係合溝２３に適切に係合させるにあたり、各連結部材１３，２２に設ける係止爪１６と係合溝２３の位置に応じて、回転部材１２を正方向に所要角度回転させるようにしたが、少なくとも一つの係止爪１６を係合溝２３に適切に係合させる方法はこのようなものに限定されない。

例えば、図１４に示すように、係合爪１６が係合溝２３に係合されたことを検知する接触センサー等の係合検知装置３２を、被回転部材２１の連結部材２２に設けられた係合溝２３を設け、図１５に示すように、駆動装置１１により回転部材１２を正方向に回転させ、回転部材１２の連結部材１３に設けられた係止爪１６が、係合溝２３に設けられた係合検知装置３２と接触することにより、回転部材１２の連結部材１３に設けられた係止爪１６が被回転部材２１の連結部材２２に設けられた係合溝２３に係合されたことを検知することも可能である。

次に、係合爪１６が係合溝２３に係合されたことを検知する係合検知装置３２を設けた場合において、受動側ユニット２０を駆動側ユニット１０に装着させて、回転部材１２の連結部材１３と被回転部材２１の連結部材２２とを適切に連結させる動作を、図１６に示すフローチャートに基づいて説明する。

まず、ユーザーが受動側ユニット２０を駆動側ユニット１０に導入させる動作を行い、前記の装着検知装置３０により、受動側ユニット２０が駆動側ユニット１０に装着されたかを判断する（Ｓ１１）。

そして、受動側ユニット２０が駆動側ユニット１０に装着された場合には、前記の回転制御装置３１により、回転部材１２を正方向に回転させ（Ｓ１２）、次いで、前記の係合検知装置３２により、少なくとも１つの係止爪１６の係合溝２３への係合が検知されたかを判断する（Ｓ１３）。

そして、係止爪１６の係合溝２３への係合が検知されていない場合には、続けて回転部材１２を正方向に回転させ（Ｓ１２）、係止爪１６の係合溝２３への係合が検知された場合には、前記の回転制御装置３１により、回転部材１２の正方向の回転を停止する（Ｓ１４）。

次いで、前記の回転制御装置３１により、回転部材１２を逆方向に回転させ（Ｓ１５）、前記のように各係止爪１６を各係合溝２３に適切に係合させて、回転部材１２の連結部材１３と被回転部材２１の連結部材２２とを連結させる動作を終了する。

ここで、このように係合爪１６が係合溝２３に係合されたことを係合検知装置３２によって検知するようにした場合、少なくとも一つの係止爪１６が係合溝２３に係合されたことを確実に検知することができると共に、少なくとも一つの係止爪１６が係合溝２３に係合されたことを検知した時点で、回転部材１２を正方向に回転させるのを停止させることができ、前記のように各連結部材１３，２２に設ける係止爪１６と係合溝２３の位置に応じて、回転部材１２を正方向に回転させる角度を変更させたり、回転部材１２を正方向に必要以上に回転させたりすることもなくなる。

また、前記のように受動側ユニット２０を駆動側ユニット１０に装着させる操作を、電源が投入されていない時点で行うことがあるため、電源を投入した時点で、前記の装着検知装置３０により受動側ユニット２０が駆動側ユニット１０に装着されているかを判断して、前記のように回転部材１２の連結部材１３と被回転部材２１の連結部材２２とを適切に連結させる動作を行うことができる。

ここで、前記の実施形態においては、回転部材１２の連結部材１３に係止爪１６を設ける一方、被回転部材２１の連結部材２２に係合溝２３を設けるようにしたが、逆に、図示していないが、回転部材の連結部材に係合溝を設ける一方、被回転部材の連結部材に係止爪を設けるようにすることも可能である。

なお、本発明の実施形態に係る動力伝達装置及び動力伝達装置の制御方法を利用する装置等は特に限定されないが、画像形成装置に利用することができ、例えば、トナーを収容させたトナーボトルを回転駆動させる場合や、プロセスカートリッジに設けられた感光体ドラムや現像ローラー等を回転駆動させる場合等に、前記の実施形態に係る動力伝達装置及び動力伝達装置の制御方法を利用することができる。

１０駆動側ユニット
１１駆動装置
１２回転部材、１２ａ軸
１３連結部材
１４付勢部材
１５ワンウェイクラッチ
１６係止爪
２０受動側ユニット
２１被回転部材
２２連結部材
２３係合溝
３０装着検知装置
３１回転制御装置
３２係合検知装置

Claims

駆動装置により正方向又は逆方向に回転する回転部材を備えた駆動側ユニットと、
前記の回転部材に連結される被回転部材を備え、前記の駆動側ユニットに着脱自在に装着される受動側ユニットを有し、
前記の回転部材と被回転部材とにそれぞれ連結部材を設け、一方の連結部材に、他方の連結部材に向けて突出された係合爪を周方向に複数設ける一方、他方の連結部材に、前記の係合爪が係合される係合溝を周方向に複数設けると共に、
前記の回転部材における正方向の回転を回転部材に設けられた連結部材に伝達する一方、回転部材における逆方向の回転を前記の連結部材に伝達させないワンウェイクラッチを設けた動力伝達装置において、
前記の駆動側ユニットに受動側ユニットが装着されたことを検知する装着検知装置と、
前記の駆動装置による回転部材の回転を制御する回転制御装置を設け、
前記の装着検知装置により駆動側ユニットに対する受動側ユニットの装着が検知された場合に、前記の回転制御装置により、前記の回転部材を正方向に回転させて、回転部材と被回転部材との一方の連結部材に設けられた少なくとも１つの係合爪を、他方の連結部材に設けられた係合溝に係合させた後、この回転部材を逆方向に回転させて、一方の連結部材に設けられた各係合爪を、他方の連結部材に設けられた各係合溝に係合させ、
前記のワンウェイクラッチとして、前記の回転部材の正方向の回転によりバネが締め付けられて、回転部材における正方向の回転を前記の連結部材に伝達する一方、回転部材の逆方向の回転によりバネが緩められて、回転部材における逆方向の回転を前記の連結部材に伝達させないバネ式のワンウェイクラッチを用いたことを特徴とする動力伝達装置。
請求項１に記載の動力伝達装置において、前記の回転部材と被回転部材とを連結する一方の連結部材を、他方の連結部材に付勢する付勢部材を設けたことを特徴とする動力伝達装置。
駆動装置により正方向又は逆方向に回転する回転部材を備えた駆動側ユニットと、
前記の回転部材に連結される被回転部材を備え、前記の駆動側ユニットに着脱自在に装着される受動側ユニットを有し、
前記の回転部材と被回転部材とにそれぞれ連結部材を設け、一方の連結部材に、他方の連結部材に向けて突出された係合爪を周方向に複数設ける一方、他方の連結部材に、前記の係合爪が係合される係合溝を周方向に複数設けると共に、
前記の回転部材における正方向の回転を回転部材に設けられた連結部材に伝達する一方、回転部材における逆方向の回転を前記の連結部材に伝達させないワンウェイクラッチを設けた動力伝達装置において、
前記の駆動側ユニットに受動側ユニットが装着されたことを検知する装着検知装置と、
前記の駆動装置による回転部材の回転を制御する回転制御装置を設け、
前記の装着検知装置により駆動側ユニットに対する受動側ユニットの装着が検知された場合に、前記の回転制御装置により、前記の回転部材を正方向に回転させて、回転部材と被回転部材との一方の連結部材に設けられた少なくとも１つの係合爪を、他方の連結部材に設けられた係合溝に係合させた後、この回転部材を逆方向に回転させて、一方の連結部材に設けられた各係合爪を、他方の連結部材に設けられた各係合溝に係合させ、
前記の回転部材と被回転部材とを連結する一方の連結部材を、他方の連結部材に付勢する付勢部材を設けたことを特徴とする動力伝達装置。
請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の動力伝達装置において、前記の係合爪の少なくとも一つが前記の係合溝と係合される位置まで、前記の回転制御装置により、前記の回転部材を正方向に回転させるにあたり、前記の係合爪と係合溝とをそれぞれ周方向に等間隔を介して複数配置させ、前記の回転制御装置により、少なくとも前記の周方向の等間隔に対応する角度まで、前記の回転部材を正方向に回転させることを特徴とする動力伝達装置。
請求項１〜請求項４の何れか１項に記載した動力伝達装置において、前記の係合爪の少なくとも一つが前記の係合溝に係合されたことを検知する係合検知装置を設け、前記の係合検知装置が少なくとも１つの係合爪が係合溝に係合されたことを検知するまで、前記の回転制御装置により回転部材を正方向に回転させることを特徴とする動力伝達装置。
駆動装置により正方向又は逆方向に回転する回転部材を備えた駆動側ユニットと、
前記の回転部材に連結される被回転部材を備え、前記の駆動側ユニットに着脱自在に装着される受動側ユニットを有し、
前記の回転部材と被回転部材とにそれぞれ連結部材を設け、一方の連結部材に、他方の連結部材に向けて突出された係合爪を周方向に複数設ける一方、他方の連結部材に、前記の係合爪が係合される係合溝を周方向に複数設けると共に、
前記の回転部材における正方向の回転を回転部材に設けられた連結部材に伝達する一方、回転部材における逆方向の回転を前記の連結部材に伝達させないワンウェイクラッチを設けた動力伝達装置において、
前記の駆動側ユニットに受動側ユニットが装着されたことを検知する装着検知装置と、
前記の駆動装置による回転部材の回転を制御する回転制御装置を設け、
前記の装着検知装置により駆動側ユニットに対する受動側ユニットの装着が検知された場合に、前記の回転制御装置により、前記の回転部材を正方向に回転させて、回転部材と被回転部材との一方の連結部材に設けられた少なくとも１つの係合爪を、他方の連結部材に設けられた係合溝に係合させた後、この回転部材を逆方向に回転させて、一方の連結部材に設けられた各係合爪を、他方の連結部材に設けられた各係合溝に係合させる動力伝達装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
請求項１〜請求項５の何れか１項に記載した動力伝達装置を備えた画像形成装置。
駆動装置により正方向又は逆方向に回転する回転部材を備えた駆動側ユニットと、
前記の回転部材に連結される被回転部材を備え、前記の駆動側ユニットに着脱自在に装着される受動側ユニットを有し、
前記の回転部材と被回転部材とにそれぞれ連結部材を設け、一方の連結部材に、他方の連結部材に向けて突出された係合爪を周方向に複数設ける一方、他方の連結部材に、前記の係合爪が係合される係合溝を周方向に複数設けると共に、
前記の回転部材における正方向の回転を回転部材に設けられた連結部材に伝達する一方、回転部材における逆方向の回転を前記の連結部材に伝達させないワンウェイクラッチを設けた動力伝達装置において、
前記の駆動側ユニットに受動側ユニットが装着されたことを検知する装着検知装置と、
前記の駆動装置による回転部材の回転を制御する回転制御装置を設け、
前記の装着検知装置により駆動側ユニットに対する受動側ユニットの装着が検知された場合に、前記の回転制御装置により、前記の回転部材を正方向に回転させて、回転部材と被回転部材との一方の連結部材に設けられた少なくとも１つの係合爪を、他方の連結部材に設けられた係合溝に係合させた後、この回転部材を逆方向に回転させて、一方の連結部材に設けられた各係合爪を、他方の連結部材に設けられた各係合溝に係合させる動力伝達装置において、
前記の駆動側ユニットに受動側ユニットを装着させて、前記のワンウェイクラッチにより、回転部材における正方向の回転を前記の被回転部材に伝達する一方、回転部材における逆方向の回転を前記の被回転部材に伝達させないように制御するにあたり、前記の装着検知装置により駆動側ユニットに対する受動側ユニットの装着が検知された場合に、前記の回転制御装置により、前記の回転部材を正方向に回転させて、前記の係合爪の少なくとも一つを前記の係合溝に係合させ、その後、この回転部材を逆方向に回転させて、各係合爪を各係合溝に係合させることを特徴とする動力伝達装置の制御方法。
請求項１〜請求項５の何れか１項に記載した動力伝達装置において、
前記の駆動側ユニットに受動側ユニットを装着させて、前記のワンウェイクラッチにより、回転部材における正方向の回転を前記の被回転部材に伝達する一方、回転部材における逆方向の回転を前記の被回転部材に伝達させないように制御するにあたり、前記の装着検知装置により駆動側ユニットに対する受動側ユニットの装着が検知された場合に、前記の回転制御装置により、前記の回転部材を正方向に回転させて、前記の係合爪の少なくとも一つを前記の係合溝に係合させ、その後、この回転部材を逆方向に回転させて、各係合爪を各係合溝に係合させることを特徴とする動力伝達装置の制御方法。