JPH10186759A - 画像形成装置の駆動伝達装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 通常使用時の正確な駆動伝達を確保しつつ、
急激な負荷変動時にも良好な画像形成を行うことができ
る画像形成装置の駆動伝達装置を提供すること。 【構成】 同一の駆動源によって駆動される第１の被駆
動物と第２の被駆動物を有し、駆動源と第２の被駆動物
の間をベルト（無端状伝達手段）３１０によって連結す
ることによって駆動力を伝達する画像形成装置の駆動伝
達装置において、前記ベルト３１０の張り側にコロ（ア
イドラー）４０２を設け、該コロ４０２の状態を固定さ
れた第１の状態又はベルト３１０に対して付勢されつつ
位置移動可能な第２の状態に切り替えるためのソレノイ
ド（切替手段）４１０を設ける。本発明によれば、通常
使用時にはコロ４０２を第１の状態に切り替えてこれを
固定アイドラーとして使用し、急激な負荷変動時には同
コロ４０２第２の状態に切り替えてこれをテンショナー
として使用することができるため、通常使用時の正確な
駆動伝達を確保しつつ、急激な負荷変動時にも良好な画
像形成を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機等の画像形
成装置に用いられる駆動伝達装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６に一般的な複写機の断面図を示す。

【０００３】図６において、１００はカセットであり、
このカセット１００内のシートはピックアップローラ１
０１と給紙ローラ１０２及び分離ローラ１０３の作用に
よって１枚ずつ分離給送されてレジストローラ１０６に
導かれる。又、１０４は手差しトレイであり、シートが
１枚ずつローラ１０５を介してレジストローラ１０６に
導かれる。

【０００４】１１２は感光ドラム、１１３は読取光学
系、１１４は現像器、１１５は転写帯電器、１１６は分
離帯電器であり、これらは画像形成部を構成している。
又、１１７は画像形成されたシートを搬送する搬送ベル
ト、１１８は定着装置、１１９は搬送ローラ、１２０は
フラッパである。

【０００５】而して、画像形成されたシートはフラッパ
１２０によって排出ローラ１２１に導かれ、ソータ１２
２内に搬送される。尚、ソータ１２２に代えて排出トレ
イを装着する場合もある。

【０００６】一方、１３０は原稿自動給送装置であっ
て、該原稿自動給送装置１３０によって原稿が１枚ずつ
プラテン１３１上に位置決めされて前記読取光学系１１
３によって読み取られる。そして、プラテン１３１上に
配置された１枚の原稿に対して、画像が感光ドラム１１
２に形成される毎に、設定されたコピー枚数分のシート
がカセット１００から給送される。ここで、感光ドラム
１１２上の画像とシートの位置合わせはレジストローラ
１０６によって行われる。

【０００７】そして、必要枚数のコピーが形成される
と、その原稿はプラテン１３１上から排出され、次の原
稿がプラテン１３１上に位置決めされる。以下、同様の
作用が繰り返される。

【０００８】又、２００は中間トレイであって、この中
間トレイ２００は、シートの両面に画像を形成する場合
或はシートの片面に重ねて画像を形成する（多重）場合
に画像が形成されたシートを一旦ストックするためのも
のである。２０１は搬送ローラ、２０２は正逆転ロー
ラ、２０３はフラッパ、２０４は搬送ローラである。

【０００９】而して、両面コピーの場合には、パス２０
６，２０７を通って中間トレイ２００にシートが導か
れ、このときシートは画像面が上を向いている。又、多
重コピーの場合には、パス２０７を通って中間トレイ２
００にシートが導かれ、このときシートは画像面が下を
向いている。

【００１０】そして、中間トレイ２００に積載されたシ
ートは、ピックアップローラ２０９、給紙ローラ２１０
及び分離ローラ２１１の作用によって１枚ずつ分離され
て再給送される。再給送されたシートは、搬送ローラ２
１３及びレジストローラ１０６を経て画像形成部へと導
かれ、画像形成後は前述と同様に排出される。

【００１１】プラテン１３１上に配置された１枚の原稿
に対して設定されたコピー枚数に応じて先ず各シートに
ついて片面のコピーがなされ、複数のシートは中間トレ
イ２００に積載される。その後、プラテン１３１上の原
稿の表裏を反転させて再び原稿をプラテン１３１上に導
き、その像をコピー枚数分だけ読み取る。そして、読み
取られた像は読み取り毎に中間トレイ２００から再給送
されるシートに形成され、シートはソータ１２２内に排
出される。

【００１２】ここで、図７に複写機背面の駆動系の構成
を示す。

【００１３】複写機背面のほぼ中央部にはメイン駆動部
３００が配置されており、該メイン駆動部３００を構成
するＤＣモータ３０１の回転はギヤ等によって加減速さ
れて本体各部に分配される。尚、ＤＣモータ３０１は負
荷等による回転速度の変動に応じて電流制御され、常に
定速で回転するように制御されている。

【００１４】図８に駆動系の構成を模式的に示す。

【００１５】モータ駆動軸３０２の回転はベルト３０３
によって感光ドラム駆動軸３０４に伝達されるととも
に、ギヤＧ１，Ｇ２を介してベルト３０５によって現像
駆動軸３０７に伝達され、更にギヤＧ３によってレジス
トローラ駆動軸３０６へと伝えられる。又、モータ駆動
軸３０２の回転はギヤＧ１，Ｇ４を介してベルト３０９
によって定着器、搬送部に伝えられるとともに、ギヤＧ
１，Ｇ２，Ｇ５，Ｇ６を介してベルト３１０によって両
面駆動軸３１１、給紙駆動軸３１２及び手差し駆動軸３
１３へと伝えられる。

【００１６】ここで、各ベルト３０９，３１０の緩み側
にはテンショナー３１４，３１５がそれぞれ設けられて
おり、このテンショナー３１４，３１５によってベルト
３０９，３１０に適度な張力が付与されている。尚、図
８において、３１６，３１７はプーリに対するベルト３
１０の巻き付き角を確保するためにベルト３１０の経路
を変更するためのアイドラープーリである。

【００１７】ところで、前記現像駆動軸３０７、レジス
トローラ駆動軸３０６、両面駆動軸３１１、給紙駆動軸
３１２及び手差し駆動軸３１３にはそれぞれ不図示の電
磁クラッチが設けられており、各電磁クラッチはベルト
３０３，３０５，３０９，３１０等によって伝えられた
駆動力を必要に応じてＯＮ／ＯＦＦ制御している。

【００１８】例えば、操作部から両面コピーが指示さ
れ、コピースタートキーが押されると、先ず図７に示し
たＤＣモータ３０１が回転を始め、次に給紙駆動部のク
ラッチが連結されて給紙がスタートする。又、所定の画
像形成タイミングで現像クラッチが連結されて図６に示
した感光ドラム１１２上への現像が始まる。シートがレ
ジストローラ１０６まで到達すると、画像形成とタイミ
ングを合わせてレジストクラッチが連結され、シートは
感光ドラム１１２へと送られて画像の転写が行われる。
その後、シートは搬送ベルト１１７及び定着装置１１８
を経て両面部へと送られ、２面目のコピースタート指示
によって両面クラッチが連結されて２面目給紙が行われ
る。

【００１９】ここで、駆動系の負荷は常に若干の変動を
伴うが、各クラッチが連結した瞬間や搬送ローラ１０１
〜１０３、２０１，２０２，２０４間をシートが通過す
る瞬間において大きな変化を示す。特に、厚紙を給紙す
るような際には給紙クラッチが連結された瞬間に急激な
負荷増となり、このような急激な負荷変動によってＤＣ
モータ３０１の回転制御が追い付かず、該ＤＣモータ３
０１の回転速度が変動することがある。ＤＣモータ３０
１の回転が一定に保たれたとしても、ＤＣモータ３０１
と給紙部の間に現像駆動部を挟んだ構成を採用した場合
等には、負荷の急上昇に伴うショックによって現像器１
１４の駆動が影響を受けることもある。

【００２０】厚紙を複数枚給紙する場合等には、画像形
成と給紙が同時に行われることがあり、給紙の負荷ショ
ックによって画像形成中の画像形成部（レジストローラ
１０６、現像器１１４、感光ドラム１１２等）の回転が
影響を受けると、画像上に局部的な濃淡差（ブレ）とな
って現れることがある。

【００２１】このような負荷ショックの画像に対する影
響を防ぐために、図８に示すようにベルト３１０の張り
側、即ち、ベルト３１０の回転方向に関して負荷よりも
上流側のアイドラープーリ（両面駆動部に対するアイド
ラープーリ３１６や給紙駆動部に対するアイドラープー
リ２１７）を固定するのではなく、図９に示すように、
例えばアイドラープーリ３１７をバネ３２０によってベ
ルト３１０側に付勢する構成が採用されることがある。
このように構成することによって、給紙負荷の急激な上
昇によってプーリ３１８とプーリ３１９の間のベルトテ
ンションが上昇したとき、テンショナー３１７’が矢印
Ａ方向に逃げることによって駆動源や画像形成部に与え
るショックを緩和することができる。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ようにベルトの張り側にテンショナーを入れることは負
荷ショックの防止には安価で効果的ではあるものの、負
荷変動が小さい通常運転時において被駆動物の正確な速
度制御をする上では弊害となる。即ち、図１０に示すよ
うに、正確は速度制御のためには駆動源側のプーリ５１
１が例えば３歯分（長さＬ）だけ回転したときにベルト
５１０が３歯分移動し、被駆動側のプーリ５１２も３歯
分（長さＬ）だけ回転しなければならないが、図１１に
示すようにその途中にテンショナー５１７が介在すると
該テンショナー５１７の移動によってベルト移動量が吸
収されてしまい、被駆動側のプーリ５１２の回転量（長
さＬ’）が駆動源側のプーリ５１１の回転量（長さＬ）
に対して減ってしまったり、タイミングが遅れてしまっ
たりする。

【００２３】従って、厚紙給紙時等の特殊な場合の画像
ブレを防ぐために、通常時の正確な回転制御を犠牲にせ
ざるを得ず、給紙タイミングに余裕の少ない高速給紙時
等においては前記構成を採用することができない。この
ような場合には、ベルトの張り側に固定のアイドラーを
設けた上で、駆動源として負荷変動に影響を受けないよ
うな高性能モータを使用したり、画像形成部にフライホ
イールを入れる等の高価な対策を採らざるを得なかっ
た。

【００２４】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、通常使用時の正確な駆動伝達
を確保しつつ、急激な負荷変動時にも良好な画像形成を
行うことができる画像形成装置の駆動伝達装置を提供す
ることにある。

【００２５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、同一の駆動源によって駆動
される第１の被駆動物と第２の被駆動物を有し、駆動源
と第２の被駆動物の間を無端状伝達手段によって連結す
ることによって駆動力を伝達する画像形成装置の駆動伝
達装置において、前記無端状伝達手段の張り側に少なく
とも１つのアイドラーを設け、該アイドラーの内の少な
くとも１つの状態を固定された第１の状態又は無端状伝
達手段に対して付勢されつつ位置移動可能な第２の状態
に切り替えるための切替手段を設けたことを特徴とす
る。

【００２６】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記第１の被駆動物と第２の被駆動物は同
一の無端状駆動手段によって駆動され、前記アイドラー
は無端状駆動手段の移動方向に関して第２の被駆動物の
下流で、且つ、第１の被駆動物の上流に配置されるもの
としたことを特徴とする。

【００２７】請求項３記載の発明は、請求項１記載の発
明において、被駆動物の駆動負荷を検知する検知手段
と、該検知手段からの検知信号に基づいて前記切替手段
を制御する制御手段を設けたことを特徴とする。

【００２８】請求項４記載の発明は、請求項３記載の発
明において、前記制御手段は被駆動物の駆動負荷が所定
値を超えて急激に増加した場合に前記アイドラーを第２
状態に切り替えるように前記切替手段を制御するものと
したことを特徴とする。

【００２９】従って、本発明によれば、通常使用時には
アイドラーを第１の状態に切り替えてこれを固定アイド
ラーとして使用することができ、又、急激な負荷変動時
には同アイドラーを第２の状態に切り替えてこれをテン
ショナーとして使用することができるため、通常使用時
の正確な駆動伝達を確保しつつ、急激な負荷変動時にも
良好な画像形成を行うことができる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００３１】＜実施の形態１＞図１は本発明の実施の形
態１に係る駆動伝達装置の構成図、図２及び図３はテン
ショナーの作用説明図であり、図１においては図８に示
したと同一要素には同一符号を付しており、以下、それ
らについての説明は省略する。

【００３２】図１において、４００はテンショナーであ
り、該テンショナー４００は、図２に示すように、軸４
０１の回りに回転自在に保持されたコロ４０２と、支点
軸４０３の回りに回動可能に支持された保持板４０４
と、該保持板４０４をベルト３１０の方向に付勢するバ
ネ４０５とで構成されている。

【００３３】ところで、上記保持板４０４にはフック４
０６が形成されており、該フック４０６には係合溝４０
６ａが形成されており、この係合溝４０６ａがレバー４
０７の一端に設けられたピン４０７ａに係合することに
よってフック４０６がレバー４０７によって係止されて
いる。

【００３４】上記レバー４０７は支点軸４０８によって
回動可能に支持されており、該レバー４０７のピン４０
７ａが設けられた側とは反対側の端部にリンク４０９を
介してソレノイド４１０が連結されている。

【００３５】而して、図２に示すようにフック４０６が
レバー４０７によって係止されている状態においてソレ
ノイド４１０にＯＮ信号が入力されると、図３に示すよ
うにレバー４０７は支点軸４０８を中心として矢印Ｂ方
向に回動し、フック４０６の係止を解除する。このよう
にフック４０６の係止が解除されると、保持板４０４は
回動可能となり、バネ４０５の付勢力によってテンショ
ナーとして機能するようになる。

【００３６】負荷変動の小さい普通紙（坪量６４ｇ〜８
０ｇ程度）の給紙を行うときや負荷変動の大きい厚紙
（坪量１００ｇ〜２００ｇ程度）を給紙する場合でも、
給紙動作が画像形成動作に影響を与えない１枚コピー時
等にはフック４０６は係止されたままでコロ４０２は固
定のアイドラーとして機能する。このとき、ベルト３１
０のピッチは固定され、駆動源の回転は正確にプーリ３
１９に伝達されるため、高速給紙時にも１００％のプロ
ダクティビティを確保することができる。

【００３７】図１に示す操作部４２０上から厚紙が選択
されると、制御部４３０からソレノイド４１０に対して
ＯＮ信号が出力され、ソレノイド４１０が図３の矢印Ｄ
方向に引かれる。すると、フック４０６のレバー４０７
への係止状態が解除されるため、コロ４０２はバネ４０
５によって付勢されたテンショナーとして作用するよう
になる。

【００３８】そして、給紙クラッチが連結されて給紙が
開始されると、プーリ３１８における負荷トルクは急上
昇し、プーリ３１８とプーリ３１９間のベルトテンショ
ンが高くなるが、テンショナー４００が図３の矢印Ｃ方
向に逃げるため、この衝撃は駆動源であるモータには伝
わらず、トルクのアップ分はコロ４０２が初期位置から
ベルトテンションがバネ力と釣り合う位置に至るまでの
時間を掛けて徐々にモータに伝わるようになる。このた
め、モータにおいては負荷トルクによる回転速度の減少
分を電流の増加で逐次補いつつ回転を一定に保つことが
できる。従って、画像形成部においては正確な駆動伝達
が行われるためにブレの無い良好な画像が形成される。
この場合、給紙に関しては若干のプロダクティビティの
低下が見られるが、画質よりもプロダクティビティを優
先させたいときには、例えば「速度優先モード」をユー
ザーに選択させることにより、ソレノイド４１０を励磁
するのを中止して普通紙と同様の制御によってプロダク
ティビティを確保することも可能である。

【００３９】而して、給紙動作が終了すると、ソレノイ
ド解除の信号が出力され、レバー４０７はバネ４０５の
付勢力によって図３の矢印Ｃと反対方向に戻され、フッ
ク４０６の斜面に案内されて図２に示すようにフック４
０６の係合溝４０６ａに係合し、再び保持板４０４を固
定してコロ４０２も固定する。

【００４０】以上のように、本実施の形態によれば、指
示されたコピーモード等の情報に基づいて大きな負荷変
動が予想されるときには、固定アイドラーとして機能す
るコロ４０２をテンショナーとして機能させることがで
きるため、負荷ショックが画質に与える影響を解消し、
良好な画質のコピーを得ることができる。

【００４１】尚、テンショナー部の機構はアイドラーを
固定された第１の状態から付勢されつつ移動可能な第２
の状態に切り換える手段であれば、本実施の形態に示し
た構成に限定されるものではなく、例えば、図４に示す
ように、モータ４１２によってテンショナー位置規制部
材４１３の状態を切り換えるような機構を採用すること
ができる。即ち、図４において、４１４はテンショナー
位置規制部材４１３と一体に形成されたウォームホイー
ル、４１５はモータ４１２によって回転するウォームギ
ヤ、４１６はテンショナー４００を固定位置に規制する
ストッパーであり、モータ４１２によってウォームギヤ
４１５を介してウォームホイール４１４を回動させるこ
とによって、該ウォームホイール４１４と一体に形成さ
れたテンンショナー位置規制部材４１３の位置を図４に
実線にて示す位置と鎖線にて示す位置に切り換えること
ができ、アイドラーとしてのコロ４０２を固定された第
１の状態から付勢されつつ移動可能な第２の状態に切り
換えることができる。

【００４２】＜実施の形態２＞次に、本発明の実施の形
態２を図５に基づいて説明する。尚、図５は本発明の実
施の形態２に係る駆動伝達装置の構成図であり、本図に
おいては図１及び図８に示したと同一要素には同一符号
を付しており、以下、それらについての説明は省略す
る。

【００４３】本実施の形態においては、モータ３０１に
流される電流値を測定するための電流計４４０を備えて
おり、その測定値は制御部４３０に常時送られる。

【００４４】モータ３０１は負荷の上昇による回転数の
低下を電流値を増加させることで一定回転数に維持して
いるが、この電流値をモニターすることにより負荷の変
動を検知することができる。

【００４５】而して、制御部４３０においては、電流計
４４０によって測定された電流値Ｉを時間ｔで１回微分
した値（＝ｄＩ／ｄｔ）、即ち、電流値Ｉの時間的な変
化割合が所定値を超えた場合には負荷の急激な増加があ
ると判断し、ソレノイド４１０にＯＮ信号を出力する。
そして、実施の形態１に示したように、固定アイドラー
としてのコロ４０２をテンショナーとして機能させるこ
とで負荷変動が駆動源であるモータ３０１に与える影響
を解消することができる。

【００４６】以上のように、本実施の形態においては負
荷を直接測定して制御を行うため、何らかの事故的な原
因による予想外の衝撃的負荷変動が起こった場合、その
影響が駆動源であるモータ３０１に伝わるのを防いだ
り、或は伝わる時間を引き延ばして衝撃を緩和すること
ができる。従って、良好な画像形成を行うことができる
のみならず、駆動部のギヤ等に衝撃的な高負荷が加わる
ことによるギヤの破損等を防ぐことができる。

【００４７】このような制御は複数枚コピー時の１枚毎
に行っても良く、或は１枚目で高負荷が検知された場合
にはそのジョブが終わるまでテンショナーを機能させる
ように制御しても良い。後者のように制御することによ
り、例えば、負荷を検知してからテンショナー制御を行
うまでに画像形成部にその影響が伝わってしまうような
場合（シートの搬送スピードが速い場合や画像形成開始
タイミングが早い場合等）にも２枚目以降の画像形成に
対する影響を解消することができる。

【００４８】尚、本実施の形態においては、モータの電
流値を測定することによって負荷変動を検知している
が、要は負荷の値をリアルタイムでモニターすることが
可能である任意の手段を用いることができる。例えば、
被駆動物それぞれにトルクコンバータを備え、その出力
によって負荷を検知するような方式を用いても良い。そ
れぞれの被駆動物の負荷をモニターしつつ、各被駆動物
の上流側に状態切り換え可能なテンショナーを配するこ
とにより、負荷の急変動が発生した部分の近傍でその負
荷の急変動の衝撃を吸収することができ、その影響を最
小限に留めることができる。

【００４９】又、以上の実施の形態ではベルト駆動系に
本発明を適用した場合について述べたが、無端状の駆動
伝達手段であればチェーン駆動系等の他の任意の駆動系
に対して本発明を適用して同様の効果を得ることができ
る。

【００５０】更に、以上の実施の形態では負荷変動の発
生箇所として給紙部を例として説明したが、他の任意の
箇所に負荷の急変動が発生する駆動伝達系に対して本発
明を同様に適用可能であることは勿論である。

【００５１】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、本発明によれば、通常使用時にはアイドラーを
第１の状態に切り替えてこれを固定アイドラーとして使
用することができ、又、急激な負荷変動時には同アイド
ラーを第２の状態に切り替えてこれをテンショナーとし
て使用することができるため、通常使用時の正確な駆動
伝達を確保しつつ、急激な負荷変動時にも良好な画像形
成を行うことができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係る駆動伝達装置の構
成図である。

【図２】本発明の実施の形態１に係る駆動伝達装置にお
けるテンショナーの作用説明図である。

【図３】本発明の実施の形態１に係る駆動伝達装置にお
けるテンショナーの作用説明図である。

【図４】本発明の実施の形態１に係る駆動伝達装置の変
形例を示す構成図である。

【図５】本発明の実施の形態２に係る駆動伝達装置の構
成図である。

【図６】複写機の断面図である。

【図７】複写機背面の駆動系を示す図である。

【図８】従来の駆動伝達装置の構成図である。

【図９】従来の駆動伝達装置の構成図である。

【図１０】従来の駆動伝達装置の作用説明図である。

【図１１】従来の駆動伝達装置の作用説明図である。

【符号の説明】

３０１ モータ（駆動源） ３１０ ベルト（無端状伝達手段） ４００ テンショナー ４０２ コロ（アイドラー） ４１０ ソレノイド（切替手段） ４３０ 制御部（制御手段） ４４０ 電流計（検知手段）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同一の駆動源によって駆動される第１の
   被駆動物と第２の被駆動物を有し、駆動源と第２の被駆
   動物の間を無端状伝達手段によって連結することによっ
   て駆動力を伝達する画像形成装置の駆動伝達装置におい
   て、 前記無端状伝達手段の張り側に少なくとも１つのアイド
   ラーを設け、該アイドラーの内の少なくとも１つの状態
   を固定された第１の状態又は無端状伝達手段に対して付
   勢されつつ位置移動可能な第２の状態に切り替えるため
   の切替手段を設けたことを特徴とする画像形成装置の駆
   動伝達装置。
2. 【請求項２】 前記第１の被駆動物と第２の被駆動物は
   同一の無端状駆動手段によって駆動され、前記アイドラ
   ーは無端状駆動手段の移動方向に関して第２の被駆動物
   の下流で、且つ、第１の被駆動物の上流に配置されるこ
   とを特徴とする請求項１記載の画像形成装置の駆動伝達
   装置。
3. 【請求項３】 被駆動物の駆動負荷を検知する検知手段
   と、該検知手段からの検知信号に基づいて前記切替手段
   を制御する制御手段を設けたことを特徴とする請求項１
   記載の画像形成装置の駆動伝達装置。
4. 【請求項４】 前記制御手段は被駆動物の駆動負荷が所
   定値を超えて急激に増加した場合に前記アイドラーを第
   ２状態に切り替えるように前記切替手段を制御すること
   を特徴とする請求項３記載の画像形成装置の駆動伝達装
   置。