JPH08331798A

JPH08331798A - 駆動伝達装置

Info

Publication number: JPH08331798A
Application number: JP13304795A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiko Ichikawa; 与志彦市川
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1995-05-31
Filing date: 1995-05-31
Publication date: 1996-12-13

Abstract

(57)【要約】【目的】駆動源、特にステッピングモータが振動源と
なって発生する振動音を低減し、騒音の小さい駆動伝達
装置の提供。【構成】モータ１０の駆動軸１５に対してそれぞれ対
称位置に歯車２８を配設する回転軸２５、歯車２９を配
設する回転軸２６を配設する。モータ１０の回転を歯車
１８、歯車２８を介して回転軸２５に伝達する場合、歯
車１８と歯車２９とによる歯車２８にかかる力を等しく
すると、駆動軸１５は歯車２８の回転力により押圧され
て、矢印Ｙ方向に移動しようとするが、回転軸２５の対
称位置に配設する回転軸２６と、歯車２９により押圧力
と等しい力で押圧すると、駆動軸１５にかかる力が釣合
い、駆動軸１５は振動することがない。駆動軸１５がケ
ーシング、フレームに振動することなく取り付けられる
ので、振動による騒音を軽減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は駆動伝達装置に関し、特
に、駆動源としてステッピングモータを用いた駆動伝達
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】駆動伝達装置において、特に駆動源とし
てステッピングモータ（ＳＴＥＰＭＯＴ）を用いる画
像形成装置等においてはモータ自体が振動源となって発
生する音と、モータの振動がモータ軸から各部分へ伝わ
ることにより起こるものがある。両者においてモータの
振動が各場所へ伝搬することによって発生する音の割合
は高く、通常、モータのケーシングの振動がフレームや
ブラケット等に伝わるのを遮断するため、フレームやブ
ラケット部分に防振ゴムを介在させる手段がしばしば用
いられている（例えば、特開平５−１２７４４１号公
報）。このような方向による防振手段は防振ゴムによる
振動吸収効果を達成させるため、ゴム硬度を下げる必要
が生じた。しかし、図７に示すように、モータ１０のモ
ータ軸１５にかみ合う歯車２０を配設したとき、歯車２
０のモータ軸１５にかかる圧力角をαとすると、モータ
軸１５はこの力を受け、モータ軸１５が矢印Ｚ方向に逃
げてしまう。この結果、モータ軸１５の配設位置が変化
し、かみ合い音の増大や歯とびのトラブルを誘引した。
従って、防振ゴムの硬度をあまり下げることができず、
中途半端な硬度の防振ゴム（ゴム硬度にして、ＨＳ＝６
０（ＪＩＳＡ）以上）を用いていた。このため、振動
遮断手段として振動吸収は不十分であった。

【０００３】また、ゴム硬度を下げてモータ軸の位置が
変化しないようにする方法として、ブラケットによる両
持ち構造やモータ軸へのローラ等を突き当てる方法があ
るが、どちらもモータ軸の振動が接触しているブラケッ
ト、ローラに直接伝わってしまうため、効果があまり得
られなかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ステッピングモータ
（ＳＴＥＰＭＯＴ）は、位置決め精度が高く、制御が
簡単であることなどから、画像形成装置に使われる頻度
が高く、例えば、光学系（ＯＰＴ），紙送り（Ｐ／
Ｈ），原稿送り（ＤＡＤＦ），ソータ（ＳＯＲＴＥＲ）
等の機器で使われている。しかし、このモータ特有の駆
動周波数の音が耳障りであり、音のレベルも高いことか
らこの装置においてはかなり騒音が問題となっている。
そこで、この発明はステッピングモータが振動源となっ
て発生する振動音を低減することを目的とし、振動によ
る騒音の小さい駆動伝達装置を提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の駆動伝達装置は
取付部材に配設する駆動源（例えばステッピングモータ
等）と、取付部材と駆動源の間に配設する振動吸収部材
（硬度ＨＳ＝５０以下の弾性体）と、駆動源からの力を
伝達する伝達手段（歯車、ベルト等）を有する構成を具
備する。そして、歯車による伝達手段は、駆動軸に平行
して配設する歯車を配設した第１の回転軸と、駆動軸に
平行して配設する歯車を配設した第２の回転軸を備え、
第１の回転軸と第２の回転軸は駆動軸を中心として対称
となる位置に配設すると共に、第１の回転軸と第２の回
転軸の駆動軸に対する荷重を荷重の均一化手段によりほ
ぼ均一とした構成を具備する。

【０００６】また、本発明の駆動伝達装置の駆動源の力
の伝達手段は回転軸に配設する歯車よりなり、駆動軸に
平行して配設する第１の歯車を配設した第１の回転軸
と、駆動軸に平行して配設する第２の歯車を配設した第
２の回転軸と、第１の歯車と第２の歯車に噛み合う第３
の歯車を配設した第３の回転軸を備え、第１の軸と第２
の軸は駆動軸を中心として対称となる位置に配設すると
共に、第１の回転軸と第２の回転軸との駆動軸に対する
荷重をほぼ均一とした構成を具備する。

【０００７】また、本発明の駆動伝達装置の駆動源の力
の伝達手段は駆動軸と回転軸を連結するベルトよりな
り、駆動軸に平行して配設する第１の回転軸と、駆動軸
に平行して配設する第２の回転軸を備え、第１の回転軸
と駆動軸を連絡する第１のベルトと第２の回転軸と駆動
軸とを連絡する第２のベルトを配設すると共に、第１の
ベルトのテンションと第２のベルトのテンションをほぼ
均一とした構成を具備する。

【０００８】

【作用】図１に示すように、モータ１０の回転力を歯車
１８、歯車２８を介して回転軸２５に伝達する場合、駆
動軸１５は矢印Ｙ方向に逃げようとするが、駆動軸１５
を中心として回転軸２５の対称位置に歯車２９を歯車１
８に噛み合う状態で回転軸２６を配設し、歯車２８と歯
車２９が歯車１８にかかる力が同一とすると、駆動軸１
５にかかる力が釣合い、駆動軸１５は取付部材に確実に
固定され、振動による音を発生させない。また、取付部
材と駆動源との間に介在させるゴム硬度ＨＳ＝５０（Ｊ
ＩＳＡ）以下の防振ダンパはその弾力により振動を吸
収し、駆動源と取付部材とによる振動音を発生させな
い。

【０００９】

【実施例】本発明の実施例を図面により説明する。この
実施例は、画像形成装置における紙送り機構の駆動伝達
装置を示している。第１実施例（図２、図３参照）駆動源としてステッピングモータ（ＳＴＥＰＭＯＴ）
５０を用い、ステッピングモータ５０が配設される取付
部材であるブラケット１００とモータ５０の間には振動
吸収部材４０を介在させている。この実施例において
は、振動吸収部材４０としては、ゴム硬度ＨＳ＝５０
（ＪＩＳＡ）以下の防振ダンパを用いている。

【００１０】モータ軸５３には第１の歯車５５を配設す
る。さらに第１の歯車５５を中心として第１の歯車５５
に噛み合う２つの従動歯車６０，６５を配設する。第２
の従動歯車６５を配設する回転軸６８は第１の従動歯車
６０を配設する回転軸６３に対して、第１の歯車５５の
モータ軸５３を中心に対称位置に配設する。このとき、
モータ（駆動）軸５３の中心と第１の従動歯車６０の回
転軸６３の中心と第２の従動歯車６５の軸６８の中心
は、直線Ｐ上に配設する。第１の従動歯車６０と第２の
従動歯車６５の歯数は同一とする。モータ軸５３の第１
の歯車５５に噛み合う２つの従動歯車６０，６５の回転
軸６３，６８とモータ軸５３は、両持ち構造等でブラケ
ット３０、フレーム３５に支持されている。第１の従動
歯車６０と第２の従動歯車６５に噛み合うように、紙送
り機構の駆動軸１３０の歯車１００を配設する。紙送り
機構の駆動軸１３０は第１の従動歯車６０の回転軸６３
と第２の従動歯車６５の回転軸６８と駆動軸１３０とを
結んで形成する三角形状が、回転軸６３と回転軸６８を
結ぶ線Ｐを底辺とする二等辺三角形の頂点となる位置に
配設する。

【００１１】このように構成する紙送り機構の駆動伝達
装置は、モータ軸５３にかかる第１従動歯車６０からの
圧接力と、対称位置に配設する第２の従動歯車６５の圧
接力とが互いに打ち消しあうことにより、モータ軸５３
の位置が固定する。そして、確実に位置固定したモータ
軸５３により駆動される紙送り機構の駆動軸１３０は振
動することがない。このように、モータ軸５３の振動、
および各装置の駆動軸の振動がなくなり、振動による騒
音が軽減する。

【００１２】第２実施例（図４、図５参照）この実施例は、片方の従動歯車を紙送り機構の駆動と
し、他方の従動歯車を、負荷制御装置を駆動する構成と
した。図面は実施例１と同一個所には同一の符号を付し
ている。モータ５０のモータ軸５３に固着する歯車５５
に第１の従動歯車６０、および第２の従動歯車６５を、
モータ軸５３、回転軸６３、回転軸６８が１直線上に配
設されるように配設する。そして、第２の従動歯車６５
に紙送り機構の駆動軸２３０の歯車２００を噛みあわせ
る。第１の従動歯車６０にはヒステリシスブレーキ３５
０に連絡する回転軸３３０に固着する歯車３００を噛み
あわせる。さらに、モータ軸５３近傍には非接触変位計
７０を配設する。

【００１３】非接触変位計７０によってモータ軸５３の
変位を検出部５１０が検知したとき、すなわち、紙送り
機構の駆動軸２３０の負荷が大きくモータ軸５３が負荷
から逃げる方向に移動する位置変化を変位計７０により
検出部５１０で検出したとき、検出信号をブレーキ負荷
制御部５００に出力する。制御部５００はヒステリシス
ブレーキ３５０に制御信号を出力して第１の従動歯車６
０を負荷制御し、第１の従動歯車６０と第２の従動歯車
６５のモータ軸５３にかかる力が釣合うようにする。モ
ータ軸５３にかかる圧力が均一となってモータ軸５３が
固定され、軸変位によって起こる回転振動の発生を防止
する構成としている。

【００１４】回転軸の回転制御は、時間的に変化するモ
ータ軸５３の変位を入力したブレーキ負荷制御部５００
において電圧あるいは電流量を調整することにより随時
制御している。また、モータ軸５３にかかる第１の従動
歯車６０、および第２の歯車６５のお互いの力を等しく
するために、非接触の変位計７０によりモータ軸の変位
を二方向からモニターした値や、モータ軸５３にかかる
負荷トルク値をモータからモニターし、それらの値か
ら、ヒステリシスブレーキ３５０にかける負荷の量を制
御することもできる。さらに、歯車は合成樹脂（ＰＯＭ
等）を用いるため、モータ軸からの振動を十分に遮断で
きないこともある。このような場合には、図示のように
ヒステリシスブレーキ３５０の軸３３０にフライホイー
ル等のトルク変化の少ない慣性質量を取付け、軸からの
振動を阻止できるよう構成しても良い。さらに、負荷と
してはヒステリシスブレーキ以外であってもよい。例え
ば、紙送り機構の駆動負荷とほぼ同一の別の機構の駆動
を接続してもよい。

【００１５】第３実施例この実施例は駆動伝達手段を歯車に換えてベルトで構成
している。図６に示すように、モータ５０の駆動軸５３
と紙送り機構を駆動する軸２３０に配設するプーリ７０
０との間に第１のベルト６００を張設する。さらに、駆
動軸５３と軸２３０とを結ぶ直線の延長線上にプーリ７
５０を配設する回転軸７３０を配置し、駆動軸５３とプ
ーリ７５０との間に第２のベルト６５０を張設する。こ
のとき、第１のベルト６００のテンションと第２のベル
ト６５０のテンションを等しくすることにより、駆動軸
５３は固定される。

【００１６】

【発明の効果】本発明により、低コスト且つ簡単な構成
で、振動が大きく駆動源と取付部材（ブラケット、フレ
ーム）との間で発生した駆動源（ステッピングモータ
等）の振動、耳障りな騒音を改善することができる。そ
して、この駆動伝達装置を画像形成装置に適用すること
により、オフィス環境に適合した低騒音な装置が提供で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】駆動伝達機構の説明図。

【図２】紙送り機構における駆動伝達機構の説明図。

【図３】画像形成装置における紙送り部分の上面図。

【図４】第２実施例の駆動伝達機構の上面図。

【図５】第２実施例の駆動伝達機構の平面図。

【図６】第３実施例の平面図。

【図７】駆動伝達機構の従来例の説明図。

【符号の説明】

１０、５０ステッピングモータ、１５、５３駆動
軸、１８、５５、歯車、２５、２６、６３、６８、
２３０、７３０回転軸、２８、２９、６０、６８
従動歯車、３０ブラケット、３５フレーム、
４０防振ダンパ、１００歯車、１３０、２３０
紙送り機構の駆動軸。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】取付部材に配設する駆動源と、取付部材
と駆動源の間に配設する振動吸収部材と、駆動源からの
力を伝達する伝達手段を有する駆動伝達装置において、駆動源の力の伝達手段は、駆動軸に平行して配設する第
１の回転軸と、駆動軸に平行して配設する第２の回転軸
を備え、第１の回転軸と第２の回転軸は駆動軸を中心と
して対称となる位置に配設し、歯車を介して駆動源の力
を第１の回転軸と第２の回転軸に伝達すると共に、第１
の回転軸と第２の回転軸の駆動軸に対する荷重をほぼ均
一とした駆動伝達装置。
【請求項２】取付部材に配設する駆動源と、取付部材
と駆動源の間に配設する振動吸収部材と、駆動源からの
力を伝達する伝達手段を有する駆動伝達装置において、駆動源の力の伝達手段は回転軸に配設する歯車よりな
り、駆動軸に平行して配設する第１の歯車を配設した第
１の回転軸と、駆動軸に平行して配設する第２の歯車を
配設した第２の回転軸と、第１の歯車と第２の歯車に噛
み合う第３の歯車を配設した第３の回転軸を備え、第１
の回転軸と第２の回転軸は駆動軸を中心として対称とな
る位置に配設すると共に、第１の回転軸と第２の回転軸
の駆動軸に対する荷重をほぼ均一とした駆動伝達装置。
【請求項３】取付部材に配設する駆動源と、取付部材
と駆動源の間に配設する振動吸収部材と、駆動源からの
力を伝達する伝達手段を有する駆動伝達装置において、駆動源の力の伝達手段は、駆動軸に平行して配設する第
１の回転軸と、駆動軸に平行して配設する第２の回転軸
と、第１の回転軸と駆動軸を連絡する第１のベルトと、
第２の回転軸と駆動軸とを連絡する第２のベルトを備
え、第１のベルトのテンションと第２のベルトのテンション
をほぼ均一とした駆動伝達装置。
【請求項４】駆動軸の変位を検出する検出手段と、変
位検出手段の検知信号により回転軸の負荷を制御する負
荷制御装置を設け、駆動軸に対する荷重を均一とした請
求項１、２、または３記載の駆動伝達装置。
【請求項５】駆動伝達装置の振動吸収部材は硬度ＨＳ
＝５０以下の弾性体よりなる請求項１、２、または３記
載の駆動伝達装置。
【請求項６】駆動伝達装置の駆動源はステッピングモ
ータである請求項１、２、または３記載の駆動伝達装
置。