JP6645288B2 - 駆動機構及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
即ち、請求項1記載の如く、駆動機構は、斜歯ギアである駆動ギアと、回転軸と、前記回転軸に前記回転軸の中心軸を中心として回転可能に設けられ、前記駆動ギアにかみ合って駆動力が入力される斜歯ギアである第1入力ギアと、前記回転軸に前記回転軸の中心軸を中心として回転可能に設けられ、前記駆動ギアにかみ合って駆動力が入力される斜歯ギアである第2入力ギアと太陽ギアとを有する2段ギアと、前記回転軸に前記回転軸の中心軸を中心として回転可能に設けられ、内周面に内歯が形成されるリングギアであって、前記2段ギアに対して相対的に回転可能に構成されるリングギアと、前記2段ギアの太陽ギアと前記リングギアとの間に設けられ、前記2段ギアの太陽ギアの外歯と前記リングギアの内歯との両方にかみ合う遊星ギアと、前記回転軸に前記回転軸の中心軸を中心として前記回転軸と一体に回転可能に設けられ、前記遊星ギアを前記遊星ギアの回転軸周りに自転可能かつ前記中心軸周りに公転可能に支持するキャリアであって、前記2段ギア及び前記リングギアに対して相対的に回転可能に構成されるとともに、前記駆動力を出力するキャリアと、前記回転軸と同軸上に設けられ、前記第1入力ギアと前記キャリアが前記回転軸を介して一体的に回転可能となるように接続する接続状態と、前記第1入力ギアと前記回転軸とが相対的に回転可能となるように分離する分離状態とを切替可能に構成される電磁クラッチと、前記回転軸と同軸上に設けられ前記リングギアを前記回転軸を中心とした一方向にのみ回転可能とするワンウェイクラッチとを備える。
また、請求項2記載の如く、駆動ギアと、回転軸と、前記回転軸に前記回転軸の中心軸を中心として回転可能に設けられ、前記駆動ギアにかみ合って駆動力が入力される第1入力ギアと、前記回転軸に前記回転軸の中心軸を中心として回転可能に設けられ、前記駆動ギアにかみ合って駆動力が入力される第2入力ギアと太陽ギアとを有する2段ギアと、前記回転軸に前記回転軸の中心軸を中心として回転可能に設けられ、内周面に内歯が形成されるリングギアであって、前記2段ギアに対して相対的に回転可能に構成されるリングギアと、前記2段ギアの太陽ギアと前記リングギアとの間に設けられ、前記2段ギアの太陽ギアの外歯と前記リングギアの内歯との両方にかみ合う遊星ギアと、前記回転軸に前記回転軸の中心軸を中心として前記回転軸と一体に回転可能に設けられ、前記遊星ギアを前記遊星ギアの回転軸周りに自転可能かつ前記中心軸周りに公転可能に支持するキャリアであって、前記2段ギア及び前記リングギアに対して相対的に回転可能に構成されるとともに、前記駆動力を出力するキャリアと、前記回転軸と同軸上に設けられ、前記第1入力ギアと前記キャリアが前記回転軸を介して一体的に回転可能となるように接続する接続状態と、前記第1入力ギアと前記回転軸とが相対的に回転可能となるように分離する分離状態とを切替可能に構成される電磁クラッチと、前記回転軸と同軸上に設けられ前記リングギアを前記回転軸を中心とした一方向にのみ回転可能とするワンウェイクラッチとを備える。
図1に示す画像形成装置1は、本発明に係る駆動機構を備えた画像形成装置の一実施形態であり、筐体2と、供給ユニット3と、画像形成部の一例としての画像形成ユニット5と、排出ユニット8と、駆動力を供給する駆動源としてのモータ4と、モータ4からの駆動力を伝達して画像形成ユニット5の現像ローラ53を回転駆動するための駆動機構20とを備えている。
分離ローラ32bは、ピックアップローラ32aよりもシートSの搬送方向下流側に配置されており、分離パッド32cは、分離ローラ32bに対向配置されるとともに分離ローラ12bに向けて付勢されている。
画像形成装置1においては、給紙機構32から画像形成ユニット5を介して排出ユニット8へ至る搬送経路L1が形成されており、1枚ずつに分離されたシートSは、搬送経路L1に沿って搬送ローラ33aへ向けて搬送される。
現像ローラ53は、モータ4からの回転駆動力が駆動機構20を介して入力されることにより、回転駆動されている。
排出ローラ81・81は、定着ユニット70から搬送経路L1に沿って搬送されてくるシートSを筐体2の外部へ向けて排出する。
排出トレイ82は筐体2の上面に形成されており、排出トレイ82には排出ローラ81により筐体2の外部に排出されたシートSが堆積される。
第1の実施形態に係る駆動機構20の構成について説明する。
図2に示すように、駆動機構20は、モータ4からの回転駆動力が駆動ギア16を介して入力され、当該回転駆動力を、現像ローラ53に接続される出力伝達ギア17へ出力する機構である。
2段ギア22には、駆動ギア16とかみ合い、モータ4からの回転駆動力が入力される入力ギア22aと、入力ギア22aと一体的に回転可能に構成され外周面に外歯が形成される太陽ギア22bとが形成されている。
駆動ギア16及び駆動ギア16とかみ合う入力ギア22aは、例えば平歯ギアや斜歯ギアに構成することができる。
キャリア27は、回転軸21と一体的に回転可能に構成されるとともに、2段ギア22及びリングギア25に対して相対的に回転可能に構成されている。
キャリア27には、出力伝達ギア17とかみ合う出力ギア27bが形成されており、出力ギア27bから回転駆動力が出力される。
この場合、回転子28aは回転軸21と一体的に回転可能であり、キャリア25は回転軸21と一体的に回転可能に構成されているため、2段ギア22とキャリア25とが一体的に回転することとなる。
本実施形態では、ワンウェイクラッチ29は、リングギア25が2段ギア22の正転方向と同じ方向にのみ回転可能なように構成されている。
このように構成される第1の実施形態に係る駆動機構20は、2段ギア22の回転方向、及び電磁クラッチ28における接続状態と分離状態との切替状態に応じて、その出力状態を、複数の出力状態に切り替えることが可能となっている。
この場合、キャリア27は、2段ギア22と一体的に回転しているので、駆動機構20からは、駆動機構20への入力と同じ回転方向かつ等速の回転駆動力が出力される。
これにより、遊星ギア26・26・・・とかみ合うリングギア25も、2段ギア22及びキャリア27と同じ方向に同じ回転数で回転することとなる。
これに伴い、遊星ギア26・26・・・を支持するキャリア27も、太陽ギア22bの回転速度よりも小さな回転速度で正転方向へ回転しようとする。また、リングギア25が遊星ギア26・26・・・の自転に伴い、太陽ギア22bの回転速度よりも小さな回転速度で逆転方向に回転しようとする。
これにより、キャリア27が、出力ギア27bに接続される回転負荷に逆らって、太陽ギア22bの回転速度よりも小さな回転速度で正転方向へ回転することとなる。
つまり、第2の出力状態においては、駆動機構20からは、駆動機構20への入力と同じ回転方向かつ減速された回転駆動力が出力される。
また、リングギア25が遊星ギア26・26・・・の自転に伴い、太陽ギア22bの回転速度よりも小さな回転速度で正転方向に回転しようとする。
一方、キャリア27の出力ギア27bには回転負荷が接続されており、前記回転負荷によってキャリア27の回転が制動され、キャリア27は停止する。
つまり、第3の出力状態においては、駆動機構20からの出力が停止される。
なお、駆動機構20からの駆動力の出力先は、現像ローラ53に限られるものではなく、他の被駆動体に対して駆動力を出力することも可能である。
第2の実施形態に係る駆動機構20の構成について説明する。
図7、図8に示すように、第2の実施形態に係る駆動機構20は、主に、第1の実施形態に係る駆動機構20の2段ギア22を、第1入力ギア23及び2段ギア24に置き換えたものである。
本実施形態における回転軸21は、第1の実施形態における回転軸21と同様に構成されているため、その説明を省略する。
第1入力ギア23は駆動ギア16とかみ合っており、モータ4からの回転駆動力が入力されるギアである。
2段ギア24には、駆動ギア16とかみ合ってモータ4からの回転駆動力が入力される第2入力ギア24aと、第2入力ギア24aと一体的に回転可能に構成され外周面に外歯が形成される太陽ギア24bとが形成されている。
この場合、回転子28aは回転軸21と一体的に回転可能であり、キャリア25は回転軸21と一体的に回転可能に構成されているため、第1入力ギア23とキャリア25とが一体的に回転することとなる。
このように構成される第2の実施形態に係る駆動機構20は、第1入力ギア23及び2段ギア24の回転方向、及び電磁クラッチ28における接続状態と分離状態との切替状態に応じて、その出力状態を、複数の出力状態に切り替えることが可能となっている。
この場合、キャリア27は、第1入力ギア23と一体的に回転しているので、駆動機構20からは、駆動機構20への入力と同じ回転方向かつ等速の回転駆動力が出力される。
これに伴い、遊星ギア26・26・・・を支持するキャリア27も、太陽ギア24bの回転速度よりも小さな回転速度で正転方向へ回転しようとする。また、リングギア25が遊星ギア26・26・・・の自転に伴い、太陽ギア24bの回転速度よりも小さな回転速度で逆転方向に回転しようとする。
これにより、キャリア27が、出力ギア27bに接続される回転負荷に逆らって、太陽ギア24bの回転速度よりも小さな回転速度で正転方向へ回転することとなる。
つまり、第2の出力状態においては、駆動機構20からは、駆動機構20への入力と同じ回転方向かつ減速された回転駆動力が出力される。
また、リングギア25が遊星ギア26・26・・・の自転に伴い、太陽ギア24bの回転速度よりも小さな回転速度で正転方向に回転しようとする。
本実施形態においては、駆動機構20及び画像形成装置1は上述のように構成されている。
つまり、第1の実施形態に係る駆動機構20は、回転軸21と、回転軸21に中心軸O1を中心として回転可能に設けられ、外周面に外歯が形成される太陽ギア22b及び駆動ギア16から駆動力が入力される入力ギア22aを有する2段ギア22と、回転軸21に中心軸O1を中心として回転可能に設けられ、内周面に内歯25aが形成されるリングギア25であって、2段ギア22に対して相対的に回転可能に構成されるリングギア25と、2段ギア22の太陽ギア22bとリングギア25との間に設けられ、太陽ギア22bと内歯25aとの両方にかみ合う遊星ギア26・26・・・と、回転軸21に中心軸O1を中心として回転可能に設けられ、遊星ギア26・26・・・を遊星ギア26・26・・・の回転軸O2周りに自転可能かつ中心軸O1周りに公転可能に支持するキャリア27であって、2段ギア22及びリングギア25に対して相対的に回転可能に構成されるとともに、前記駆動力を出力するキャリア27と、回転軸21と同軸上に設けられ、2段ギア22とキャリア25とが一体的に回転可能となるように接続する接続状態と、2段ギア22とキャリア25とが相対的に回転可能となるように分離する分離状態とを切替可能に構成される電磁クラッチ28と、回転軸21と同軸上に設けられ、リングギア25を回転軸21の中心軸O1を中心とした一方向にのみ回転可能とするワンウェイクラッチ29とを備える。
また、電磁クラッチ28は分離状態にあるときに回転軸21方向の力をくわえつつ回転させると寿命に悪影響が生じる。
2 筐体
4 モータ
5 画像形成ユニット
16 駆動ギア
17 出力伝達ギア
20 駆動機構
21 回転軸
22 2段ギア
22a 入力ギア
22b 太陽ギア
23 第1入力ギア
24 2段ギア
24a 第2入力ギア
24b 太陽ギア
25 リングギア
25a 内歯
26 遊星ギア
27 キャリア
27b 出力ギア
28 電磁クラッチ
29 ワンウェイクラッチ
53 現像ローラ
O1 (回転軸の)中心軸
O2 (遊星ギアの)回転軸
Claims (4)
- 斜歯ギアである駆動ギアと、
回転軸と、
前記回転軸に前記回転軸の中心軸を中心として回転可能に設けられ、前記駆動ギアにかみ合って駆動力が入力される斜歯ギアである第1入力ギアと、
前記回転軸に前記回転軸の中心軸を中心として回転可能に設けられ、前記駆動ギアにかみ合って駆動力が入力される斜歯ギアである第2入力ギアと太陽ギアとを有する2段ギアと、
前記回転軸に前記回転軸の中心軸を中心として回転可能に設けられ、内周面に内歯が形成されるリングギアであって、前記2段ギアに対して相対的に回転可能に構成されるリングギアと、
前記2段ギアの太陽ギアと前記リングギアとの間に設けられ、前記2段ギアの太陽ギアの外歯と前記リングギアの内歯との両方にかみ合う遊星ギアと、
前記回転軸に前記回転軸の中心軸を中心として前記回転軸と一体に回転可能に設けられ、前記遊星ギアを前記遊星ギアの回転軸周りに自転可能かつ前記中心軸周りに公転可能に支持するキャリアであって、前記2段ギア及び前記リングギアに対して相対的に回転可能に構成されるとともに、前記駆動力を出力するキャリアと、
前記回転軸と同軸上に設けられ、前記第1入力ギアと前記キャリアが前記回転軸を介して一体的に回転可能となるように接続する接続状態と、前記第1入力ギアと前記回転軸とが相対的に回転可能となるように分離する分離状態とを切替可能に構成される電磁クラッチと、
前記回転軸と同軸上に設けられ前記リングギアを前記回転軸を中心とした一方向にのみ回転可能とするワンウェイクラッチとを備える、
ことを特徴とする駆動機構。 - 駆動ギアと、
回転軸と、
前記回転軸に前記回転軸の中心軸を中心として回転可能に設けられ、前記駆動ギアにかみ合って駆動力が入力される第1入力ギアと、
前記回転軸に前記回転軸の中心軸を中心として回転可能に設けられ、前記駆動ギアにかみ合って駆動力が入力される第2入力ギアと太陽ギアとを有する2段ギアと、
前記回転軸に前記回転軸の中心軸を中心として回転可能に設けられ、内周面に内歯が形成されるリングギアであって、前記2段ギアに対して相対的に回転可能に構成されるリングギアと、
前記2段ギアの太陽ギアと前記リングギアとの間に設けられ、前記2段ギアの太陽ギアの外歯と前記リングギアの内歯との両方にかみ合う遊星ギアと、
前記回転軸に前記回転軸の中心軸を中心として前記回転軸と一体に回転可能に設けられ、前記遊星ギアを前記遊星ギアの回転軸周りに自転可能かつ前記中心軸周りに公転可能に支持するキャリアであって、前記2段ギア及び前記リングギアに対して相対的に回転可能に構成されるとともに、前記駆動力を出力するキャリアと、
前記回転軸と同軸上に設けられ、前記第1入力ギアと前記キャリアが前記回転軸を介して一体的に回転可能となるように接続する接続状態と、前記第1入力ギアと前記回転軸とが相対的に回転可能となるように分離する分離状態とを切替可能に構成される電磁クラッチと、
前記回転軸と同軸上に設けられ前記リングギアを前記回転軸を中心とした一方向にのみ回転可能とするワンウェイクラッチとを備える、
ことを特徴とする駆動機構。 - 前記駆動機構は、その駆動力の出力状態を、
前記駆動力伝達切替具が接続状態に切り替えられた状態で、前記第1入力ギア及び2段ギアの第2入力ギアを前記リングギアが回転可能な方向に回転させる駆動力が、前記第1入力ギア及び第2入力ギアに入力されることにより、前記第1入力ギア及び第2入力ギアに対する入力と同じ方向かつ等速の駆動力が前記キャリアから出力される第1の出力状態と、
前記駆動力伝達切替具が分離状態に切り替えられた状態で、前記第1入力ギア及び第2入力ギアを前記リングギアが回転可能な方向に回転させる駆動力が、前記第1入力ギア及び第2入力ギアに入力されることにより、前記第1入力ギア及び第2入力ギアに対する入力と同じ方向かつ減速された駆動力が前記キャリアから出力される第2の出力状態と、
前記駆動力伝達切替具が分離状態に切り替えられた状態で、前記第1入力ギア及び第2入力ギアを前記リングギアが回転不可能な方向に回転させる駆動力が、前記第1入力ギア及び第2入力ギアに入力されることにより、前記キャリアからの出力が停止される第3の出力状態と、
に切り替え可能である、
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の駆動機構。 - 請求項1〜3の何れか一項に記載の前記駆動機構と、
前記駆動機構に対して駆動力を供給する駆動源と、
静電潜像が形成された感光体ドラムの表面にトナーを供給するための現像ローラを含む画像形成部とを備え、
前記駆動機構は、前記現像ローラへ向けて前記駆動力を出力する、
ことを特徴とする画像形成装置。
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