JP6277589B2 - 駆動伝達装置およびその駆動伝達装置を備えた画像形成装置 - Google Patents
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Description
この従来技術は、モータから回転が入力されるギアに噛み合わされた駆動入力ギアから、被駆動体に回転を伝達する駆動出力ギアへの駆動伝達経路として2系統の経路が備えている。
第1の経路は、駆動入力ギアから、正転出力時に締結され、逆転出力時に解放される正回転クラッチを介して、駆動出力ギアに伝達する経路である。
第2の経路は、駆動入力ギアから、カウンタギアを介し、さらに、正転出力時に解放され、逆転出力時に解放される逆回転クラッチを介して駆動出力ギアに伝達する経路である。
上記のように、第1の経路と第2の経路とでは、介在されるギアの数が異なることにより、1つのモータを単一回転方向に駆動させながら、駆動出力ギアの回転を、正逆選択的に伝達することができるようになっている。
このように、駆動入力ギアから、その回転軸の外径方向に複数のギアからなる2系統のギアを配置した構造であるため、装置の外径方向の占有スペースが大きくなるという問題を有していた。
第1入力側回転体及び第2入力側回転体が同軸上に保持された入力側回転軸と、
前記第1入力側回転体の外径方向位置に配置されて前記第1入力側回転体から逆向きの回転方向に駆動伝達される第1出力側回転体及び前記第2入力側回転体の外径方向位置に配置されて前記第2入力側回転体から同じ向きの回転方向に駆動伝達される第2出力側回転体が、同軸上に保持された出力側回転軸と、
前記入力側回転軸に設けられて前記第1入力側回転体と前記第2入力側回転体との間で駆動伝達状態及び伝達遮断状態を切り換える入力側駆動切換部と、
前記出力側回転軸に設けられて前記第1出力側回転体と前記第2出力側回転体との間で駆動伝達状態及び伝達遮断状態を切り換える出力側駆動切換部と、
を備えていることを特徴とする駆動伝達装置とした。
このため、径方向に配置した駆動伝達を行なうギア数の違いにより駆動伝達の回転方向を切り換えるものと比較して、径方向に噛み合うギア数を減らして、外径方向の占有スペースを削減することが可能となる。
図1は、本発明の実施形態1の駆動伝達装置Aを備えた画像形成装置100の概略構成を示す図である。
同図に示すように、画像形成装置100は、自動原稿送り装置110、読取装置120、作像装置130、定着装置140、給紙装置150、排紙装置160及び再給紙装置170を備えている。
給紙装置150は、給紙カセットに集積された記録紙を1枚ずつ引き出し、作像装置130の転写ユニット側に送り出す。
排紙装置160は、定着装置140から搬送される記録紙を排紙トレイ163へ排紙する一方で、再給紙装置170側へスイッチバックさせることができる。
すなわち、排紙装置160は、一対の排紙ローラ161,161を備え、図示を省略した排紙センサにより、記録紙が排紙ローラ161,161に端部が挟まれたニップ状態を検出したら、排紙ローラ161,161を逆転させて、再給紙装置170に供給する。
以下に、この駆動伝達装置Aを、図2、図3により説明する。
駆動伝達装置Aは、図2、図3に示すように、図示を省略したモータから回転入力される入力側回転軸1と、排紙ローラ161に回転出力する出力側回転軸2とを備えている。
第2入力側回転体12は、摩擦によりベルト4に駆動伝達を行うプーリであり、入力側回転軸1に対して入力側クラッチ5を介在させて設けられている。したがって、第2入力側回転体12は、入力側クラッチ5の締結状態で入力側回転軸1と一体的に回転し、入力側クラッチ5の解放状態で入力側回転軸1に対して空転する。
すなわち、入力側クラッチ5は、第1入力側回転体11と第2入力側回転体12との間で駆動伝達状態及び伝達遮断状態を切り換える入力側駆動切換部として入力側回転軸1に設けられている。
第1出力側回転体21は、第1入力側回転体11のギア11aに噛み合うギア21aを外周に備えた外歯歯車により構成され、出力側クラッチ6を介して出力側回転軸2に設けられている。したがって、第1出力側回転体21は、出力側クラッチ6の締結状態で出力側回転軸2と一体的に回転し、出力側クラッチ6の解放状態で出力側回転軸2に対して空転する。
すなわち、出力側クラッチ6は、第1出力側回転体21と第2出力側回転体22との間で駆動伝達状態及び伝達遮断状態を切り換える出力側駆動切換部として出力側回転軸2に設けられている。
(正転出力時)
出力側回転軸2を、図示を省略したモータの回転が伝達される駆動ギア3と同方向に回転させる正転出力時には、入力側クラッチ5を解放(OFF)し、出力側クラッチ6を締結(ON)する。
出力側回転軸2を、図示を省略したモータの回転が伝達される駆動ギア3と逆方向に回転させる逆転出力時には、入力側クラッチ5を締結(ON)し、出力側クラッチ6を解放(OFF)する。
図3(a)(b)は、この逆転出力時の駆動力の伝達の様子を示しており、駆動ギア3の矢印s11方向の回転は、正転出力時と同様に、第1入力側回転体11に伝達されて、入力側回転軸1は、矢印s12の方向に逆転して伝達される。
そして、この逆転出力時には、入力側クラッチ5は締結されているため、第2入力側回転体12は、入力側回転軸1と一体的に矢印s12方向に回転する。
なお、出力側回転軸2では、第1入力側回転体11の回転が第1出力側回転体21に伝達されて、第1出力側回転体21が、矢印s14の方向に回転すなわち正転する。しかし、このとき、出力側クラッチ6が解放されているため、第1出力側回転体21は、出力側回転軸2に対して空転する。
以下に、実施の形態1の効果を列挙する。
a)実施の形態1の駆動伝達装置は、
第1入力側回転体11及び第2入力側回転体12が同軸上に保持された入力側回転軸1と、
第1入力側回転体11の外径方向位置に配置されて第1入力側回転体11から逆向きの回転方向に駆動伝達される第1出力側回転体21及び第2入力側回転体12の外径方向位置に配置されて第2入力側回転体12から同じ向きの回転方向に駆動伝達される第2出力側回転体22が、同軸上に保持された出力側回転軸2と、
入力側回転軸1に設けられて第1入力側回転体11と第2入力側回転体12との間で駆動伝達状態及び伝達遮断状態を切り換える入力側駆動切換部として入力側回転軸1と第2入力側回転体12との間に設けられた入力側クラッチ5と、
出力側回転軸2に設けられて第1出力側回転体21と第2出力側回転体22との間で駆動伝達状態及び伝達遮断状態を切り換える出力側駆動切換部として出力側回転軸2と第1出力側回転体21との間に設けられた出力側クラッチ6と、
を備えていることを特徴とする。
このように、両入力側回転体11,12を同軸に備えた入力側回転軸1と、両出力側回転体21,22を同軸に備えた出力側回転軸2とを、径方向に並設し、両者1,2の間には、駆動伝達を行なうギアなどの回転軸を備えた構成を介在させない構成とした。
したがって、両回転軸1,2の他に、回転軸を備えた駆動伝達部材を径方向に介在させるものと比較して、径方向に占有するスペースを削減することが可能となった。これにより、画像形成装置100における設置自由度を向上させることが可能となった。
出力側回転軸2から、駆動伝達される被駆動回転体として排紙ローラ161を備え、
出力側駆動切換部としての出力側クラッチ6は、第1出力側回転体21と出力側回転軸2との間で駆動伝達状態及び伝達遮断状態を切り換えることを特徴とする。
したがって、入力側クラッチ5を伝達遮断状態(解放)し、出力側クラッチ6を駆動伝達状態(締結)として、出力側回転軸2を入力側回転軸1と逆方向に回転させることができる。一方、入力側クラッチ5を駆動伝達状態(締結)し、出力側クラッチ6を伝達遮断状態(解放)して、出力側回転軸2を入力側回転軸1と同方向に回転させることができる。
このように、出力側回転軸2の回転方向を正逆転させて、非駆動回転体としての排紙ローラ161へ駆動力(回転)を伝達することが可能となる。
第1入力側回転体11と第1出力側回転体21との駆動伝達手段が、両回転体11,21の外周に形成された外歯歯車としてのギア11a,21aを相互に噛み合わせた手段であり、
第2入力側回転体12と第2出力側回転体22との駆動伝達手段が、両者に巻掛けされたベルト4であることを特徴とする。
したがって、第1入力側回転体11と第1出力側回転体21とを介した駆動伝達では、入力側回転軸1から出力側回転軸2へ逆方向の回転として伝達する。一方、第2入力側回転体12と第2出力側回転体22とを介して駆動伝達では、入力側回転軸1から出力側回転軸2へ同方向の回転として伝達する。
このように、駆動伝達系として、第1入力側回転体11と第1出力側回転体21とを用いた場合と、第2入力側回転体12と第2出力側回転体22を用いた場合とで、両回転軸1,2の間の回転方向を逆方向に変えることができる。
また、ベルト4を介した駆動伝達の際には、複数のギアを介した駆動伝達と比較して、高速回転域での静音性が期待できる。
したがって、排紙ローラ161の回転方向を正転、逆転に切り換えるのにあたり、モータの回転方向を変えることなく回転方向を切り換えることを可能とするとともに、駆動伝達装置Aの径方向の占有スペースを抑えることができる。
次に、実施の形態2の駆動伝達装置Bについて、図4、図5に基づいて説明する。
なお、駆動伝達装置Bは、実施の形態1の変形例であるので、実施の形態1と共通する構成には、実施の形態1と同じ符号を付して、その説明を省略する。
(正転出力時)
出力側回転軸202を、図示を省略したモータの回転が伝達される駆動ギア3と同方向に回転させる正転出力時には、入力側クラッチ205を解放(OFF)し、出力側クラッチ6を締結(ON)する。
出力側回転軸202を、図示を省略したモータの回転が伝達される駆動ギア3と逆方向に回転させる逆転出力時には、入力側クラッチ205を締結(ON)し、出力側クラッチ6を解放(OFF)する。
図5は、この逆転出力時の駆動力の伝達の様子を示しており、駆動ギア3の矢印s21方向の回転は、正転時と同様に、第1入力側回転体11に伝達されて、入力側回転軸201は、矢印s22の方向に逆転して伝達される。
そして、この逆転出力時には、入力側クラッチ205は締結されているため、第2入力側回転体212は、入力側回転軸201と一体的に矢印s22方向に回転する。
なお、出力側回転軸202では、第1入力側回転体11の回転が第1出力側回転体21に伝達されて、第1出力側回転体21が、矢印s23の方向に回転すなわち正転する。しかし、このとき、出力側クラッチ6が解放されているため、第1出力側回転体21は、出力側回転軸202に対して空転する。
加えて、実施の形態2の駆動伝達装置Bは、第2入力側回転体212と第2出力側回転体222との駆動伝達手段が、第2入力側回転体212に形成された内歯歯車としてのギア212aと、第2出力側回転体222の外周に形成された外歯歯車としてのギア222aとを相互に噛み合わせた手段であることを特徴とする。
したがって、入力側回転軸201の回転を、第2入力側回転体212及び第2出力側回転体222を介して、出力側回転軸202に対して、同方向の回転として伝達することができる。
しかも、第2入力側回転体212が内歯歯車であることから、外歯歯車どうしの噛み合わせの場合と比較して、低騒音、低振動駆動化が期待できる。
このように、出力側回転軸2からの出力形態にバリエーションを与えることにより、設計自由度の向上を図ることが可能となる。
具体的には、画像形成装置の作像装置の現像ユニットにおいてトナー像を顕像化する像担持体の回転に用いたり、同じく作像装置の転写ユニットにおける中間転写ベルトの回転に用いたり、同じく作像装置の感光体の回転に用いたりすることができる。さらに、画像形成装置の定着装置のローラの回転に用いることもできる。
例えば、入力側駆動切換部を、入力側回転軸の途中に設け、入力側回転軸において、第1入力側回転体側と第2入力側回転体側とで伝達/遮断を行なうようにしてもよい。あるいは、入力側駆動切換部を、第1入力側回転体と入力側回転軸との間に設けてもよい。
より具体的に説明すると、前者の場合、実施の形態1における入力側回転軸1を、軸方向に第1入力側回転体11側の第1軸と、第2入力側回転体12側の第2軸と、を軸方向に直列に配置する。そして、第1軸と第2軸との間で、入力側クラッチ5などの入力側駆動切換部により駆動力の伝達/遮断を行うようにすることができる。
また、後者の場合、実施の形態1に示した構造で説明すると、入力側クラッチ5などの入力側駆動切換部を入力側回転軸1と第1入力側回転体11との間に設け、両者1,11の間で駆動力の伝達/遮断を行うようにすることができる。
例えば、出力側駆動切換部を、出力側回転軸の途中に設け、出力側回転軸において、第1出力側回転体側と第2出力側回転体側とで伝達/遮断を行なうようにしてもよい。
より具体的に説明すると、実施の形態1に示した出力側回転軸2を、軸方向に第1出力側回転体21側の第1軸と、第2出力側回転体22側の第2軸と、を軸方向に直列に配置する。そして、第1軸と第2軸との間で、出力側クラッチ6などの入力側駆動切換部により駆動力の伝達/遮断を行うようにすることができる。
あるいは、出力側駆動切換部を、第2出力側回転体と出力側回転軸との間に設けてもよい。この場合、出力側回転軸は、常に、第1出力側回転体と同方向に回転させ、出力側回転軸からの出力は、第2出力側回転体から行なうようにする。
より具体的に実施の形態1に示した構造で説明すると、出力側クラッチ6などの入力側駆動切換部を、出力側回転軸2と第2出力側回転体22との間に設けることができる。そして、この場合には、出力側回転軸2の回転方向が一方向となるため、出力側回転軸2からの出力は、実施の形態2の変形例にて説明したように、第2出力側回転体22から行うようにする。この回転出力は、実施の形態2にて説明したように、出力ギア300との噛み合いを用いる他に、ベルトやチェーンなどを用いることもできる。
2 出力側回転軸
4 ベルト
5 入力側クラッチ(入力側駆動切換部)
6 出力側クラッチ(出力側駆動切換部)
11 第1入力側回転体
12 第2入力側回転体
21 第1出力側回転体
22 第2出力側回転体
100 画像形成装置
161 排紙ローラ(被駆動回転体)
201 入力側回転軸
202 出力側回転軸
205 入力側クラッチ(入力側駆動切換部)
212 第2入力側回転体
212aギア(内歯歯車)
222 第2出力側回転体
222aギア(外歯歯車)
300 出力ギア(被駆動回転体)
A 駆動伝達装置
B 駆動伝達装置
Claims (12)
- 第1回転軸と、
該第1回転軸上に設けられた第1回転体及び第3回転体と、
前記第1回転軸と前記第1回転体との間で、又は前記第1回転軸と前記第3回転体との間で、駆動伝達及び駆動遮断を切り換える第1駆動切換部と、
第2回転軸と、
該第2回転軸上に設けられた第2回転体及び第4回転体と、
前記第2回転軸と前記第2回転体との間で、又は前記第2回転軸と前記第4回転体との間で、駆動伝達及び駆動遮断を切り換える第2駆動切換部と、
前記第1回転体又は前記第2回転体に駆動連結される駆動伝達回転体と、
からなる駆動伝達装置であって、
前記第1回転体と前記第2回転体とは、互いに逆方向に回転するように駆動連結される一方、前記第3回転体と前記第4回転体とは互いに同じ方向に回転するように駆動連結されており、
前記第1駆動切換部及び前記第2駆動切換部の前記切換動作に伴って、前記第1回転軸と前記第2回転軸とのどちらか一方の回転軸がその回転方向を正逆方向に切り換えることを特徴とする駆動伝達装置。 - 請求項1に記載の駆動伝達装置において、
前記第1回転体及び前記第2回転体は、共に外歯歯車であることを特徴とする駆動伝達装置。 - 請求項2に記載の駆動伝達装置において、
前記第1回転体及び前記第2回転体は、互いの外歯が直接噛み合うことで駆動連結されていることを特徴とする駆動伝達装置 - 請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の駆動伝達装置において、
前記第3回転体及び前記第4回転体は、互いにベルトを巻掛けされて駆動連結されていることを特徴とする駆動伝達装置。 - 請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の駆動伝達装置において、
前記第1駆動切換部は、前記第1回転軸と前記第3回転体との間で駆動伝達及び駆動遮断を切り換えることを特徴とする駆動伝達装置。 - 請求項5に記載の駆動伝達装置において、
前記第2駆動切換部は、前記第2回転軸と前記第2回転体との間で駆動伝達及び駆動遮断を切り換えることを特徴とする駆動伝達装置。 - 請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の駆動伝達装置において、
前記駆動伝達回転体は、前記第1回転体に駆動連結されることを特徴とする駆動伝達装置。 - 請求項7に記載の駆動伝達装置において、
前記第1駆動切換部及び前記第2駆動切換部の前記切換動作に伴って前記第2回転軸がその回転方向を正逆方向に切り換えることを特徴とする駆動伝達装置。 - 請求項8に記載の駆動伝達装置において、
前記第2回転軸に被駆動回転体を備えることを特徴とする駆動伝達装置。 - 請求項1〜請求項9のいずれか1項に記載の駆動伝達装置において、
前記第1駆動切換部及び前記第2駆動切換部は、電磁クラッチであることを特徴とする駆動伝達装置。 - 請求項1〜請求項10のいずれか1項に記載の駆動伝達装置において、
前記被駆動回転体は、画像形成装置の排紙ローラであることを特徴とする駆動伝達装置。 - 請求項1〜請求項11のいずれか1項に記載の駆動伝達装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。
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