(57)【要約】【課題】ＤＣモータを駆動源とし、被記録媒体に画像を形成するために間欠駆動が必要である搬送ローラを駆動する画像形成装置における問題を解決する。【解決手段】レジストローラ７、ＤＣモータ１２、駆動部材１３、遊び１４を作る駆動部材１５、１６を備える。ＤＣモータ１２が駆動し、狙いの回転数に達するまでの加速区間に必要な遊び１４を設け、ＤＣモータ１２が狙いの回転数に達してからレジストローラ７を駆動する。ＤＣモータの加速に必要な遊びはδｄ［ｒａｄ］＝（Ｚ１／Ｚ２）×Ｎｒ×２π（Ｚ１：ＤＣモータギヤ歯数、Ｚ２：遊びを設けるギヤの歯数、Ｎｒ：モータが狙いの回転数に達するまでに回転する回数、ただし（Ｚ１／Ｚ２）×Ｎｒ＜１）とする。遊び幅が狙いの値の時、搬送ローラの駆動開始ポイントが遅れ、駆動源にＤＣモータを用いてもクラッチを使用せずに搬送ローラを間欠駆動できる。【選択図】図２
2010280479.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＤＣモータを駆動源とし、被記録媒体に画像を形成するために、タイミングを計り間欠駆動が必要である搬送ローラを駆動する画像形成装置用の駆動装置において、
前記ＤＣモータから前記搬送ローラを駆動するまでの駆動列内に、前記ＤＣモータが加速するために必要な所定量の遊びを設けたことを特徴とする画像形成装置用の駆動装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置用の駆動装置において、
前記遊びは、前記駆動源であるＤＣモータから前記搬送ローラに駆動を伝達するまで駆動列内で、最も回転数が小さい駆動伝達部材に設ける
ことを特徴とする画像形成装置用の駆動装置。
【請求項３】
請求項１および２の画像形成装置用の駆動装置において、
前記遊びを設けるための駆動部材に付勢部材を設ける
ことを特徴とする画像形成装置用の駆動装置。
【請求項４】
請求項１および２の画像形成装置用の駆動装置において、
前記ＤＣモータを前記被記録媒体の搬送終了後に逆回転させる
ことを特徴とする画像形成装置用の駆動装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかの画像形成装置用の駆動装置において、
前記あそびを設けた駆動部材に緩衝材を設ける
ことを特徴とする画像形成装置用の駆動装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の駆動装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ＦＡＸなどの画像形成装置、詳しくは、複数の感光体を備えたカラー複写機、カラープリンタ等の画像形成装置用の駆動装置、これを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置では、被記録媒体を搬送するためにレジストローラなどのように、被記録媒体に画像を形成するために、タイミングを計り間欠駆動が必要である搬送ローラは、駆動源であるＤＣモータと間欠駆動に必要なクラッチの構成や、駆動源をステッピングモータにするといった構成が採用されてきた。
【０００３】
このような画像形成装置用の駆動装置においては、例えば特許文献１では、給紙ギヤ、ボス部、基部、及び管状部は樹脂で一体成形されており、基部にスプリングを嵌挿し、さらに管状部を通して伝達スリーブを嵌挿し、給紙ローラに内蔵されたスプリングクラッチで構成されており、伝達スリーブと保持スリーブとの間に回転方向のガタが設けられている。そして、スプリングクラッチを内蔵することで、ゴムローラのゴム所要量を削減でき、樹脂で成形されたボス部及び管状部をフレームに直接取り付けることで、軸受や静電気対策を省略できるので、自動給紙装置のコストを下げることができ、またスプリングクラッチを塵埃から保護することもできるようになっている。ただし、スプリングクラッチも用いているため、部品点数の増加や、コストアップにつながる。
【０００４】
特許文献２では、電磁クラッチ等の駆動遮断機構を使用せず、各々のローラを独立したＤＣモータを駆動源として給紙駆動部の転写紙搬送性能の安定化を図り、信頼性の高い給紙装置及びこれを備えた画像形成装置を提供するため、駆動源であるＤＣモータと、給紙装置において、搬送手段は転写紙先端が搬送経路に設けたレジストローラ対に到達して一時停止した際にたるみを形成するブレーキ機構を備えている。ただし、ブレーキ機構を備えることにより部品点数が多くなり、またコストも増えてしまう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
すなわち、駆動源がＤＣモータである場合には、クラッチの耐久性の問題や部品点数が増え、駆動源がステッピングモータである場合には消費電力が増加するといった問題が生じる。
【０００６】
そこで本発明では、ＤＣモータを駆動源とし、被記録媒体に画像を形成するためにタイミングを計り、間欠駆動が必要である搬送ローラを駆動する画像形成装置における上述の課題を解決するために、ＤＣモータから搬送ローラを駆動するまでの駆動列について改良することでＤＣモータの加速を可能とすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の画像形成装置用の駆動装置のうち請求項１に係るものは、ＤＣモータを駆動源とし、被記録媒体に画像を形成するために、タイミングを計り間欠駆動が必要である搬送ローラを駆動する画像形成装置用の駆動装置において、前記ＤＣモータから前記搬送ローラを駆動するまでの駆動列内に、前記ＤＣモータが加速するために必要な所定量の遊びを設けたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に係るものは、請求項１の画像形成装置用の駆動装置において、前記遊びは、前記駆動源であるＤＣモータから前記搬送ローラに駆動を伝達するまで駆動列内で、最も回転数が小さい駆動伝達部材に設けることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に係るものは、請求項１および２の画像形成装置用の駆動装置において、前記遊びを設けるための駆動部材に付勢部材を設けることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に係るものは、請求項１および２の画像形成装置用の駆動装置において、前記ＤＣモータを前記被記録媒体の搬送終了後に逆回転させることを特徴とする。
【００１１】
請求項５に係るものは、請求項１から４のいずれかの画像形成装置用の駆動装置において、前記あそびを設けた駆動部材に緩衝材を設けることを特徴とする。
【００１２】
請求項６に係る画像形成装置は、請求項１から５のいずれかに記載の駆動装置を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、駆動源にＤＣモータを用いてもクラッチを使用することなく、間欠の駆動力を搬送ローラに伝達することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施対象となり得るプリンタを示す概略構成図
【図２】レジストローラを駆動する概略図
【図３】画像形成装置内側より見たレジストローラの駆動構成を示す図
【図４】ＤＣモータ起動時に遊びを常に設けるための付勢部材を備えた斜視図と断面図
【図５】ＤＣモータ１４の起動から停止、逆転までの上流側の駆動部材と下流側の駆動部材の位置関係を示す図
【図６】上流側の駆動部材と下流側の駆動部材の当接面に緩衝材を設けている例を示す図
【図７】ＤＣモータが加速するために必要な所定量の遊びについて説明する図
【図８】ＤＣモータが加速するために必要な所定量の遊びについて説明する図
【図９】ＤＣモータが加速するために必要な所定量の遊びについて説明する図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明は、ＤＣモータから搬送ローラを駆動するまでの駆動列内にＤＣモータが加速するために必要な所定量の遊び（ガタ）を設けることで、ＤＣモータを駆動源とした被記録媒体に画像を形成するために、タイミングを計り間欠駆動が必要である搬送ローラを駆動する画像形成装置において、駆動源にＤＣモータを用いてもクラッチを使用せずに、間欠駆動力を搬送ローラに伝達するものである。
【実施例】
【００１６】
以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。なお本発明は図示の実施例には限定されず、画像形成を行う種々の装置に適用可能である。
【００１７】
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のプリンタ（以下、単にプリンタという）の一実施形態について説明する。
まず、プリンタの基本的な構成について説明する。図１は、本発明の実施対象となり得るプリンタを示す概略構成図である。同図において、プリンタ本体にはプロセスカートリッジ１を備えている。プロセスカートリッジ１は、後述する感光体等を含む現像装置２を有している。このプロセスカートリッジ１や、現像装置２は、画像形成物質を用い、画像を形成するが、寿命到達時に交換される。
【００１８】
図中３は光走査装置で、この光走査装置３は、光書込回路の制御信号に基づいて発したレーザービームにより、プロセスカートリッジ１におけるそれぞれの感光体を光走査する。この光走査により、感光体には静電潜像が形成される。なお、光走査装置３は、レーザー発振器から発したレーザービームを、モータによって回転駆動したポリゴンミラーで偏向させながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体に照射するものである。
【００１９】
また図の下方には、紙収容カセット４、これらに組み込まれた給紙ローラ５などを有する紙収容手段が配設されている。紙収容カセット４は、被記録媒体Ｐを複数枚重ねて収納しており、それぞれの一番上の被記録媒体Ｐには給紙ローラ５を当接させている。給紙ローラ５が駆動手段によって図中反時計回りに回転されると、一番上の被記録媒体Ｐが給紙路６に向けて送り出される。
【００２０】
この給紙路６の付近には、レジストローラ対７が配設されている。レジストローラ対７は、被記録媒体Ｐを挟み込むべく両ローラを回転させるが、挟み込んですぐに回転を一旦停止させる。そして、被記録媒体Ｐを適切なタイミングで現像装置２に向けて送り出され、感光体８上に形成されたトナー像は、被記録媒体Ｐ上に転写される。このトナー像は、被記録媒体Ｐとともに定着装置９に送られて、被記録媒体Ｐの表面に定着せしめられる。定着装置９内で画像の定着処理が施された被記録媒体Ｐは、定着装置９を出た後、排紙ローラ対１０を経由して、プリンタ筺体の上面に設けられたスタック部１１上にスタックされる。
【００２１】
図２にレジストローラ７を駆動する概略図を示す。駆動源であるＤＣモータ１２と駆動を伝達する駆動部材１３、および、遊び１４を作るための上流側の駆動部材１５と下流側の駆動部材１６を備えている。ＤＣモータ１２が駆動し始めるとＤＣモータと同軸上のギヤ１７を介し、駆動部材１３と上流側の駆動部材１５を駆動する。この装置では、駆動伝達時には、レジストローラ７は狙いの回転数に達していなくてはならないが、ＤＣモータ１２は狙いの回転数に達するまでの加速区間を必要とする。図２は、ＤＣモータ１２の加速区間に必要な遊び１４を設けることにより、ＤＣモータ１２が狙いの回転数に達してから、レジストローラ７を駆動する。
【００２２】
図３に画像形成装置内側より見たレジストローラ７の駆動構成を示す。レジストローラ７を駆動する駆動部材軸上の回転数は、ＤＣモータの回転数と駆動列を構成する歯数（ここでは、ＤＣモータ軸上ギヤ１７（歯数Ｚ１７）、駆動部材１３（歯数Ｚ１３）、上流側の駆動部材１５（歯数Ｚ１５））で決まる。図３は、最も回転数の小さいレジストローラ軸上で遊び１４を設けている。図４にＤＣモータ１４起動時に、遊び１４を常に設けるための付勢部材１８（弾性体、好ましくはバネまたはゴム）を備えた斜視図と断面図を示す。
【００２３】
図５にＤＣモータ１４の起動から停止、逆転までの上流側の駆動部材と下流側の駆動部材の位置関係を示す。ＤＣモータ１４の起動前には遊び１４があり、ＤＣモータの加速区間で前記遊びが吸収され、当接時には下流側の駆動部材は狙いの回転数に達しており、連結されたレジストローラに駆動を伝達する。レジストローラが被記録媒体の搬送終了後に、ＤＣモータが一時停止し、前記遊び１４だけ逆回転をする。（逆回転時のモータトルクは、レジストローラなどの駆動に必要なトルク以下が望ましい。）これによりＤＣモータ起動時には常に遊び１４が確保させていることになる。
【００２４】
図６は、上流側の駆動部材１５と下流側の駆動部材１６の当接面に緩衝材１９を設けている。
【００２５】
図７から図９を用いてＤＣモータが加速するために必要な所定量の遊びについて説明する。
ＤＣモータが加速するための必要な所定量の遊びδｄ［ｒａｄ］は次式で表せる。すなわち、
（数１）
δｄ［ｒａｄ］＝（Ｚ１／Ｚ２）×Ｎｒ×２π
ここで、Ｚ１はＤＣモータギヤ歯数、Ｚ２は遊びを設けるギヤ（上流側）の歯数、Ｎｒはモータが狙いの回転数に達するまでに回転する回数である。ただし条件として、（Ｚ１／Ｚ２）×Ｎｒ＜１とする。これをグラフ化したものが図８である。
【００２６】
本願発明者等が実験を行ったところ、数式１で求められた遊び幅を設けることにより、図９に示されるように、狙いの回転数に達した時に搬送ローラを駆動させ得るが遊び幅の値によって異なることが分かる。図中上側の曲線が、狙いの遊び幅の時のＤＣモータの立ち上がり曲線、下側の曲線が、遊び幅が不足したときのＤＣモータの立ち上がり曲線であり、遊び幅が狙いの値の時のほうが搬送ローラの駆動開始ポイントが遅れ、そのために駆動源にＤＣモータを用いてもクラッチを使用することなく、搬送ローラを間欠駆動する形態を実現できることがわかる。
【００２７】
なお前述の遊びは、駆動源であるＤＣモータから搬送ローラに駆動を伝達するまでの駆動列内で最も回転数が小さい駆動伝達部材に遊びを設けている。これにより、駆動の連結時に衝撃を小さくすることができ、確実に被記録媒体を搬送することができる。また遊びを設けるための駆動部材に付勢部材を設ければ、ＤＣモータ起動時には常に上述の遊びを設けることができる。またＤＣモータが被記録媒体の搬送終了後に逆回転をするように構成することにより、ＤＣモータ起動時には常に遊びを設けることができる。さらに、遊びを設けた駆動部材に緩衝材を設けることにより、駆動の連結時に衝撃を小さくすることができ、確実に被記録媒体を搬送できる。
【００２８】
なお本発明に係る画像形成装置は、複写機、ファクシミリ、プリンタ、印刷機又はインクジェット記録装置の何れか一つ、またはそれらの少なくとも二つの機能を組み合わせた複合機にも採用できる。
【符号の説明】
【００２９】
１：プロセスカートリッジ
２：現像装置
３：光走査装置
４：紙収容カセット
５：給紙ローラ
Ｐ：被記録媒体
６：給紙路
７：レジストローラ対
８：感光体
９：定着装置
１０：排紙ローラ対
１１：スタック部
１２：ＤＣモータ
１３：駆動部材
１４：遊び
１５、１６：駆動部材
１７：ギヤ
１８：付勢部材
１９：緩衝材
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３０】
【特許文献１】特開平０５−０９７２５９号公報
【特許文献２】特開２００８−０４４６８３号公報
【図１】
2010280479.tif 000003
【図２】
2010280479.tif 000004
【図３】
2010280479.tif 000005
【図４】
2010280479.tif 000006
【図５】
2010280479.tif 000007
【図６】
2010280479.tif 000008
【図７】
2010280479.tif 000009
【図８】
2010280479.tif 000010
【図９】
2010280479.tif 000011