(57)【要約】【課題】本発明は、高負荷トルクの回転体の駆動に対しても簡単な構成で駆動装置に加わる駆動トルクの調整することにより、特に、小モジュール歯車、摩擦駆動、ウォーム駆動などの回転の伝達精度に優れる駆動手段を適用可能とし、回転体の回転精度を高め、コストを抑えることを目的とする。【解決手段】本発明に係る駆動装置の代表的な構成は、感光体ドラム１と、感光体ドラム１を回転駆動するためのモータ51と、モータ51の回転駆動力を感光体ドラム１に伝達する第１の駆動伝達手段と、第１の駆動伝達手段とは異なる経路でモータ51の回転駆動力を感光体ドラム１に伝達する第２の駆動伝達手段と、を有し、第１の駆動伝達手段が感光体ドラム１に与えようとする回転の角速度ω１と、第２の駆動伝達手段が感光体ドラム１に与えようとする回転の角速度ω２が、ω１＜ω２という関係であり、第２の駆動伝達手段の経路にトルクリミッタ57を設けたことを特徴とする。【選択図】        図２
2006162833.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体と、
回転体を回転駆動するための駆動源と、
該駆動源の回転駆動力を前記回転体に伝達する第１の駆動伝達手段と、
該第１の駆動伝達手段とは異なる経路で前記駆動源の回転駆動力を前記回転体に伝達する第２の駆動伝達手段と、を有し、
前記第１の駆動伝達手段が前記回転体に与えようとする回転の角速度ω１と、前記第２の駆動伝達手段が前記回転体に与えようとする回転の角速度ω２が、ω１＜ω２という関係であり、
前記第２の駆動伝達手段の経路にトルクリミッタを設けたことを特徴とする回転体の駆動装置。
【請求項２】
前記トルクリミッタの空転トルクをＴｌｉｍ、前記回転体の負荷トルクの最小値をＴｍｉｎ、最大値をＴｍａｘとしたとき、Ｔｌｉｍ＜ＴｍｉｎまたはＴｌｉｍ＞Ｔｍａｘの関係になっていることを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
【請求項３】
前記第１の駆動伝達手段の少なくとも一部が、モジュール０．５以下の歯車、摩擦駆動、ベルト駆動、ウォーム駆動のいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
【請求項４】
前記第２の駆動伝達手段の経路に振動減衰部材を設けたことを特徴とする、請求項１に記載の駆動装置。
【請求項５】
前記第２の駆動伝達手段の経路にクラッチを設けたことを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
【請求項６】
記録媒体にトナー像を形成する画像形成手段と、
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の駆動装置と、を有する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、像担持体等の回転体の駆動装置、およびこの駆動装置を有するプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ等の画像形成装置は、像担持体である感光体ドラム等の回転体を有している。これらの回転体を回転駆動させる手段として、一般的に歯車やタイミングベルトが使用されている。歯車やタイミングベルトの駆動では、１歯ずつのかみ合いで生じる伝達誤差、或いは振動によって回転速度の変動が生じやすい。感光体ドラムの回転に速度変動があると、画像の書き込み位置が微小な変動を繰り返して副走査方向の濃淡ムラが生じ、人の目に認識されると所謂バンディングという画像不良となる。濃淡ムラが人の目に認識されるか否かは可視感度特性に依存し、濃淡ムラの間隔（ピッチ）が１ｍｍ程度のとき特に目立ちやすく、０．３ｍｍ以下や数ｍｍ以上では目立ちにくくなるという特性がある。
【０００３】
従来から、バンディングは電子写真装置の主要な課題の一つとなっており、バンディングを解消するために、感光体ドラムの速度変動を抑制する種々の策が講じられてきた。一般的に、歯車駆動系における速度変動は、歯車精度に大きく影響されるため、速度変動を抑えるために歯車精度を上げることになる。それでも不十分な場合の対策として、感光体ドラムと一体となって回転するフライホイールを用いる構成がある。しかし、フライホイールを用いる構成では、慣性モーメントによる効果を高めるために大型化するとともに、その周辺の構造の剛性を高める必要があるという問題を生じていた。
【０００４】
この問題を解決するための手段として、特許文献１（特開２００２−１５６０２０）や特許文献２（特開２００１−１３６７６５）に記載の駆動手段が提案されている。
【０００５】
歯車には適切な駆動トルクの範囲が存在し、駆動トルクが軽過ぎると歯車が暴れて回転体の回転速度が変動してしまう。この暴れを抑えるため、従来から回転体に負荷（ブレーキ）を加える策が知られている。特許文献１（特開２００２−１５６０２０）に記載の技術は、駆動源の駆動力を回転体に伝達する第１の駆動伝達手段と、これと異なる経路で前記駆動源の駆動力を回転体に伝達する第２の駆動伝達手段を設け、第１の駆動伝達手段による回転速度を第２の駆動伝達手段による回転速度より速くし、第２の駆動伝達手段からは摩擦力によって第１の駆動伝達手段に回転力を伝達することにより、第１の駆動伝達手段に効率良く負荷を加えて回転を安定させるものである。
【０００６】
一般的なモータより高精度な駆動方式として、振動型モータがある。しかしながら、振動型モータは回転精度には優れるが駆動できる許容トルクが小さいという問題がある。特許文献２（特開２００１−１３６７６５）に記載の技術では、振動型モータと補助モータを組み合わせて１つの感光体ドラムを回転駆動する構成とし、補助モータ側の駆動系列にトルクリミッタを介することにより駆動速度の差分を吸収し、振動型モータの駆動精度を確保するようにしている。
【０００７】
特許文献１（特開２００２−１５６０２０）に記載の技術は、従来からのブレーキ付加を発展させたものであり、回転精度を安定させる効果は高い。しかし、得られる回転精度そのものは従来の歯車駆動系に比べて大幅に向上させるものではない。また、駆動トルクが適切な範囲を超えた場合に、歯のたわみが大きくなるなどによって回転体の回転速度が変動してしまうことに対しては、対策にならない。
【０００８】
また、特許文献２（特開２００１−１３６７６５）は、高額な駆動源を複数使うことになるため、回転精度には優れるものの装置のコストが高くなってしまう。
【０００９】
一方、最近の部品加工技術の向上に伴う高精度駆動手段として、モジュールが非常に小さい歯車が挙げられる。小モジュール歯車は、歯面のかみ合いの振動レベル自体が小さくなることと、かみ合いによって生じる振動の周波数が高くなってバンディングのピッチが小さくなり、可視感度上目立ちにくくできるメリットがある。小モジュールの明確な基準は無いが、およそ０．５以下が目安となる。さらに、摩擦力によって駆動力を伝達する摩擦駆動においては、歯のかみ合いに起因するバンディングは発生しない。
【００１０】
また、複数の像担持体を併設したインラインカラー画像形成装置では、複数の感光体ドラムを精度良く駆動するためにウォーム駆動が用いられることがある。ウォーム駆動は減速比を大きくし易く、使用する歯車の個数を最小限に抑えることができるため、不要な振動を発生しにくい、装置をコンパクトにできるなどのメリットがある。
【００１１】
【特許文献１】特開２００２−１５６０２０号公報
【特許文献２】特開２００１−１３６７６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、小モジュール歯車や摩擦駆動は、一般的に許容駆動トルクが小さい。感光体ドラムには、クリーニングブレードや現像ローラ、シール材など種々の負荷が加わるため、比較的大きな駆動トルクとなりやすく、前述の小モジュール歯車や摩擦駆動を使用するのが困難な場合が多い。同様に、タイミングベルトも駆動精度に優れたタイプがあるが、一般的な歯車に比べて駆動トルクに注意が必要である。
【００１３】
また、ウォーム駆動は、一般的に効率が非常に悪いため、特に負荷トルクが大きい回転体を駆動する場合は、電力からの制約も大きくなってしまう。
【００１４】
そこで本発明は、高負荷トルクの回転体の駆動に対しても簡単な構成で駆動装置に加わる駆動トルクの調整することにより、特に、小モジュール歯車、摩擦駆動、ウォーム駆動などの回転の伝達精度に優れる駆動手段を比較的低コストで適用可能とし、回転体の回転精度を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するために本発明に係る駆動装置の代表的な構成は、回転体と、回転体を回転駆動するための駆動源と、該駆動源の回転駆動力を前記回転体に伝達する第１の駆動伝達手段と、該第１の駆動伝達手段とは異なる経路で前記駆動源の回転駆動力を前記回転体に伝達する第２の駆動伝達手段と、を有し、前記第１の駆動伝達手段が前記回転体に与えようとする回転の角速度ω１と、前記第２の駆動伝達手段が前記回転体に与えようとする回転の角速度ω２が、ω１＜ω２という関係であり、前記第２の駆動伝達手段の経路にトルクリミッタを設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように、本発明によれば、回転体の負荷トルクを分割して駆動することになり、第一の駆動伝達手段に加わる駆動トルクを低減することができる。従って、高負荷トルクの回転体の駆動に対しても簡単な構成で駆動装置に加わる駆動トルクの調整することができる。そして、特に、小モジュール歯車、摩擦駆動、ウォーム駆動などの回転の伝達精度に優れる駆動手段を第一の駆動伝達手段に適用することにより、回転体の回転精度を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
［第一実施形態］
本発明に係る駆動装置および画像形成装置の第一実施形態について、図を用いて説明する。
【００１８】
（画像形成装置）
図１は画像形成装置であるレーザービームプリンタ100の構成図である。図１に示すように、レーザービームプリンタ100は、回転体である感光体ドラム１を備えている。感光体ドラム１は、駆動装置Ａ（図２参照）によって反時計回りに回転駆動される。
【００１９】
感光体ドラム１の周囲には、その回転方向に従って順に、感光体ドラム１表面を均一に帯電する帯電装置２、画像情報に基づいてレーザービームを照射し感光体ドラム１上の静電潜像を形成するスキャナユニット３、静電潜像にトナーを付着させてトナー像として現像する現像装置４、感光体ドラム１上のトナー像を転写材（記録媒体）Ｓに転写させる静電転写装置５、転写後の感光体ドラム１表面に残った転写残トナーを除去するクリーニング装置６等が配設されている。
【００２０】
ここで、感光体ドラム１と帯電装置２、現像装置４、クリーニング装置６は一体的にカートリッジ化されプロセスカートリッジ７を形成している。プロセスカートリッジ７、静電転写装置５は画像形成手段を構成する。
【００２１】
給送部16は、給送カセット17に収納された転写材Ｓを画像形成部に給送搬送する。定着部20は、回転する加熱ローラ21ａと、これに圧接して転写材Ｓに熱及び圧力を与える加圧ローラ21ｂ等を有し、転写材Ｓに転写された複数色のトナー画像を定着させる。
【００２２】
（駆動装置）
図２は駆動装置Ａの断面図である。図２に示すように、駆動装置Ａの駆動源であるモータ51の回転駆動は、これとかみ合うアイドラ（中間歯車）52に伝達される。アイドラ52は、歯車52ａ、歯車52ｂからなる２段歯車となっている。図２中左側の歯車52ａはドラム駆動歯車53とかみ合い、図２中右側の歯車52ｂは補助駆動歯車56とかみ合う。そして、第１の駆動伝達手段であるドラム駆動歯車53を経由する駆動系列と、第２の駆動伝達手段である補助駆動歯車56を経由する駆動系列に駆動伝達経路が分岐される。
【００２３】
ドラム駆動歯車53は、ドラム駆動軸54に一体に形成されている。ドラム駆動軸54は、両側を軸受55で回転自由に支持されている。軸受55は、本体および駆動ユニットのフレーム58に固定されている。ドラム駆動軸54は、端部において、ドラム軸１ａの端部のカップリング１ｂと系合する。そして、カップリング１ｂ、ドラム軸１ａを介して、ドラム軸１ａに一体に形成された感光体ドラム１に回転駆動を伝達する。
【００２４】
ここで、第１の駆動伝達手段の減速比を第２の駆動伝達手段の減速比より大きくしている。このため、ドラム駆動歯車53の角速度をω１、補助駆動歯車56の角速度をω２とすると、ω１＜ω２という関係になる。即ち、補助駆動歯車56は、ドラム駆動歯車53より速く回転する。
【００２５】
ドラム駆動歯車53はドラム駆動軸54に固定されており、補助駆動歯車56はトルクリミッタ57を介してドラム駆動軸54に回転駆動力を伝達する。このため、ω１とω２の速度差はトルクリミッタ57でのスリップにより吸収することができる。その際、トルクリミッタ57の空転トルクＴｌｉｍは、常にドラム駆動軸54に伝達され、第１の駆動伝達手段が感光体ドラム１に伝達する駆動トルクを補助する。
【００２６】
このように、ω１＜ω２という関係とし、第２の駆動伝達手段の経路にトルクリミッタ57を設けることにより、感光体ドラム１の負荷トルクを分割して駆動することになり、第一の駆動伝達手段に加わる駆動トルクを低減することができる。
【００２７】
第１の駆動伝達手段の回転駆動力は、そのまま感光体ドラム１に伝達される。しかし、ドラム駆動歯車53をモジュール０．３（モジュール０．５以下が望ましい）、歯数260、感光体ドラム１の直径をφ24としている。このため、１歯成分のバンディングのピッチは０．２９ｍｍとなって可視感度上も目立ちにくい。従って、バンディングという画像品質問題を抑制することができる。
【００２８】
一方、第２の駆動伝達手段の回転駆動力は、トルクリミッタ57ですべりを生じながら伝達されるため、ここで生じる回転変動はドラム駆動軸54に伝達されにくい。
【００２９】
ω１とω２の速度差は、トルクリミッタ57における回転駆動力の損失と比例するため、ω１とω２の速度差は小さい方がよい。しかしながらω１とω２の速度差が小さ過ぎると、夫々の速度の平均値がω１＜ω２となっていても、夫々の速度変動の組み合わせによっては、ω１＞ω２となる可能性がある。そして、トルクリミッタ57の空転トルクＴｌｉｍが第１の駆動伝達手段に付加されてしまい、トルク補助の効果が得られない可能性がある。
【００３０】
以上のことから、ドラム駆動歯車53、補助駆動歯車56の角速度ω１、ω２の速度変動を組み合わせた場合にも、必ずω１＜ω２となる範囲で、できるだけ速度差を小さくした方がよい。具体的には、数％程度の速度差を持たせれば十分である。
【００３１】
図３は感光体ドラム１の負荷に対する第１の駆動伝達手段と第２の駆動伝達手段の仕事の配分を表したものである。グラフの横軸は使用時間（耐久時間）、縦軸はトルク、Ｔｌｉｍはトルクリミッタ57の空転トルク、Ｔｍｉｎは感光体ドラム１の負荷トルクＴｄの最小値、Ｔｍａｘは感光体ドラム１の負荷トルクＴｄの最大値を示す。
【００３２】
図３（ａ）は現像ローラ、感光体ドラム１等、耐久後半から負荷が上昇するパターンである。ＴｌｉｍをＴｍｉｎより小さい値としている。図３（ｂ）はグリス潤滑が強い系など、耐久の初期は負荷トルクが大きいもののすぐに下がって安定するパターンである。ＴｌｉｍをＴｍｉｎより小さくしている。図３（ｃ）は耐久末期に負荷が減少するパターンである。ＴｌｉｍをＴｍａｘより大きくしている。図３（ｄ）は耐久初期に負荷が上昇して安定するパターンである。例えば、感光体ドラム１に摺擦する部品の構成によって生じ得るパターンである。ＴｌｉｍをＴｍａｘより大きくしている。
【００３３】
図３（ａ）、図３（ｂ）に示すように、感光体ドラム１の負荷トルクＴｄよりトルクリミッタ57の空転トルクＴｌｉｍが小さい場合は、ドラム駆動歯車53による駆動トルクＴ１と補助駆動歯車58による駆動トルク（空転トルクＴｌｉｍ）の双方を合わせて、感光体ドラム１を回転駆動することになる。
【００３４】
一方、図３（ｃ）、図３（ｄ）に示すように、感光体ドラム１の負荷トルクＴｄよりトルクリミッタ57の空転トルクＴｌｉｍが大きい場合は、補助駆動歯車58がドラム駆動軸54を速く回そうとするのに対し、ドラム駆動歯車53で回転を抑えるようにして感光体ドラム１を回転駆動することとなる。
【００３５】
即ち、空転トルクＴｌｉｍが負荷トルクＴｄより小さい場合（図３（ａ）図３（ｂ）の場合）と大きい場合（図３（ｃ）図３（ｄ）の場合）とでは、ドラム駆動歯車53、フレーム58の使用歯面（負荷を与える面）が逆になる。そして、いずれの場合でも、空転トルクＴｌｉｍを補うことができる。
【００３６】
すなわち、Ｔｌｉｍ＜ＴｍｉｎまたはＴｌｉｍ＞Ｔｍａｘの関係とすることにより、感光体ドラム１の回転精度を損なうことなく、第一の駆動伝達手段に対し、第２駆動伝達手段から常に安定してトルクＴｌｉｍを供給することができる。
【００３７】
また、ＴｌｉｍがＴｍｉｎとＴｍａｘの間にあると、負荷トルクＴｄが空転トルクＴｌｉｍと等しくなる前後において、使用歯面が切り替わるため、歯面の暴れが生じて回転精度が悪化する。このため、Ｔｌｉｍ＜Ｔｍｉｎ或いはＴｌｉｍ＞Ｔｍａｘという関係が必要となる。
【００３８】
第１の駆動伝達手段による仕事量Ｗは、図中斜線部で示される。この領域を狭くするほど第一の駆動伝達手段の寿命を延ばすことになるので、負荷トルクＴｄの特性（曲線が上に凸か下に凸か）は空転トルクＴｌｉｍを決める要素になる。
【００３９】
以上説明したように、本発明によれば、感光体ドラム１の負荷トルクを分割して駆動することになり、第一の駆動伝達手段に加わる駆動トルクを低減することができる。従って、高負荷トルクの感光体ドラム１の駆動に対しても簡単な構成で駆動装置Ａに加わる駆動トルクの調整することができる。そして、特に、小モジュール歯車、摩擦駆動、ウォーム駆動などの回転の伝達精度に優れる駆動手段を比較的低コストで適用可能とし、感光体ドラム１の回転精度を高めることができる。
【００４０】
［第二実施形態］
次に本発明に係る駆動装置および画像形成装置の第二実施形態について図を用いて説明する。図４は本実施形態にかかる駆動装置の断面図である。上記第一実施形態と説明の重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００４１】
図４に示すように、本実施形態にかかる駆動装置Ｂは、上記第一実施形態にかかる駆動装置Ａのアイドラ52をアイドラ62に変えたものである。
【００４２】
アイドラ62は、歯車62ａ、62ｂ、62ｃからなる３段歯車となっている。歯車62ａはドラム駆動歯車53とかみ合い、歯車62ｂはモータ51とかみ合い、歯車62ｃは補助駆動歯車56とかみ合っている。
【００４３】
第２の駆動伝達手段の経路に振動減衰部材61を設けている。具体的には、アイドラ62の回動軸62ｄと歯車62ｃの間には振動減衰部材61が設けられており、振動減衰部材61を介して歯車62ｃに回転駆動力を伝達している。振動減衰部材61として、ゴム系の粘弾性部材を用いている。
【００４４】
歯車62ｃと補助駆動歯車56は、感光体ドラム１を駆動するトルクの多くを担うため、歯のかみ合い部で振動が生じやすい。振動減衰部材61を介在させることにより、この振動が回動軸62ｄ、歯車62ａを経由してドラム駆動歯車53に伝播することを抑制できる。すなわち、第２の駆動伝達手段の経路に振動減衰部材を設けることにより、第２の駆動伝達手段で発生する振動が第１の駆動伝達手段に伝わりにくくなるため、高精度で感光体ドラム１を駆動することができる。また、感光体ドラム１の速度変動を抑えることで、バンディングという画像品質問題を抑制することができる。
【００４５】
なお、アイドラ62における歯車62ａと歯車62ｂの歯数比を大きくすることで、モータ51の歯車51ｂとアイドラ62の歯車62ｂとのかみ合い部で生じる速度変動の感光体ドラム１への影響を小さくすることができる。
【００４６】
［第三実施形態］
次に本発明に係る駆動装置および画像形成装置の第三実施形態について図を用いて説明する。図５は本実施形態にかかる駆動装置Ｃの断面図である。上記第一実施形態と説明の重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００４７】
図５に示すように、駆動装置Ｃは、上記第一実施形態の駆動装置Ａの歯車52ｂに変えてタイミングベルト64を用い、アイドラ52に変えて歯車65を用いたものである。
【００４８】
駆動装置Ｃは、図２に示す上記第一実施形態の駆動装置Ａのように、歯車を組み合わせた系よりも回転方向の剛性を下げることが可能である。そして、上記第二実施形態の駆動装置Ｂのような振動減衰効果とともに、駆動系の振動特性を変える（共振周波数を低い方に移動させる）ことができる。
【００４９】
或いは、第２の駆動伝達手段を設け、第１の駆動伝達手段の少なくとも一部をベルト駆動とすることにより、前記駆動ベルトにかかる駆動トルクを軽減することができる。このため、従来は感光体ドラム１の負荷トルクが大きいために適用することが困難だったベルト駆動方法を適用することが可能となり、高精度で感光体ドラム１を駆動することができ、感光体ドラム１の速度変動を抑えることで、バンディングという画像品質問題を抑制することができる。なお、駆動に用いるベルトはタイミングベルトの他、金属ベルトであっても良い。
【００５０】
［第四実施形態］
次に本発明に係る駆動装置および画像形成装置の第四実施形態について図を用いて説明する。図６（ａ）は本実施形態にかかる駆動装置の正面図である。図６（ｂ）は本実施形態にかかる駆動装置の側面図である。図７は駆動トルクの低減効果の説明図である。上記第一実施形態と説明の重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００５１】
図６に示すように、本実施形態の駆動装置Ｄは、ウォーム駆動を適用したものである。駆動装置Ｄは、第１の駆動伝達手段を構成するウォーム71、ドラム駆動歯車（ウォームホイール）72と、第２の駆動伝達手段を構成する歯車73、２段歯車74、補助駆動歯車75から構成されている。ウォーム71と歯車73は、駆動装置Ｄのモータ51の駆動軸51ａ上に固定されている。
【００５２】
モータ51の回転駆動は、ウォーム71によってドラム駆動歯車72に伝達される。ウォーム71、ドラム駆動歯車72は第１の駆動伝達手段を構成する。一方、モータ51の回転駆動は、歯車73、歯車73とかみ合う歯車74ａ、歯車74ａと一体に形成された傘歯歯車74ｂを介して補助駆動歯車（傘歯）75に伝達される。
【００５３】
図７は感光体ドラム１の負荷トルクＴｄに対し、ウォーム駆動のみによって回転駆動を伝達した場合の駆動トルクＴａと本発明を適用した場合の駆動トルクＴｂを比較したものである。
【００５４】
一般的にウォームの効率は低く、図７中左側のグラフは、ウォームの駆動系の総合的な効率を４０％とした場合であり、駆動トルクＴａは負荷トルクＴｄの２．５倍となる。一方、図７中右側のグラフは、負荷トルクＴｄの４０％をウォーム71を含む第１の駆動伝達手段で、６０％を第２の駆動伝達手段で補うようにした場合である。
【００５５】
ウォーム駆動の効率を４０％、第２の駆動伝達手段の効率を８０％とすると、駆動トルクＴｂは負荷トルクＴｄの１．７５倍となる。即ち、ＴｂはＴａに対して３０％トルクを低減することができる。
【００５６】
このように、第２の駆動伝達手段を設け、第１の駆動伝達手段の少なくとも一部をウォーム駆動とすることにより、ウォーム71にかかる駆動トルクを軽減することができる。このため、従来は感光体ドラム１の負荷トルクが大きいために適用することが困難だったウォーム駆動方法を適用することが可能となり、高精度で感光体ドラム１を駆動することができる。また、感光体ドラム１の速度変動を抑えることで、バンディングという画像品質問題を抑制することができる。
【００５７】
［第五実施形態］
次に本発明に係る駆動装置および画像形成装置の第五実施形態について図を用いて説明する。図８（ａ）は本実施形態にかかる駆動装置の正面図である。図８（ｂ）は本実施形態にかかる駆動装置の側面図である。上記第一実施形態と説明の重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００５８】
図８に示すように、本実施形態にかかる駆動装置Ｅは、駆動源であるモータ51から直ちに第１及び第２の駆動伝達手段に分岐する構成である。第１の駆動伝達手段は、ドラム駆動歯車53から構成されており、ドラム駆動歯車53を介して感光体ドラム１に駆動伝達するため、回転精度に直結する。第２の駆動伝達手段は、駆動トルクの伝達が主であるため、回転精度はやや劣ってもよく、歯車81、回転軸（現像駆動軸）82、クラッチ84、歯車83、歯車85、補助駆動歯車56から構成されている。
【００５９】
第２の駆動伝達手段において、モータ51の駆動回転力は、図８中下側の歯車81に分岐され、回転軸（現像駆動軸）82、クラッチ84、歯車83、歯車85を介して補助駆動歯車56に伝達される。
【００６０】
さらに、図８（ａ）に示すように、回転軸（現像駆動軸）82から現像器等を駆動する回転駆動力を取り出している。図８（ｂ）のように、モータ51の歯車51ｂには、ドラム駆動歯車53を回転させる際の反力Ｆ１と、現像器等を駆動する側の歯車（現像駆動歯車）81を回転させる際の反力Ｆ２が働く。これらの反力Ｆ１、Ｆ２の合力Ｆ０がモータ51の駆動軸51ａを倒そうとする。そして、モータ51やフレーム58の剛性、駆動軸51ａの軸受の微小なガタなどにより、駆動軸51ａはわずかに傾く。
【００６１】
現像器等を駆動する負荷（−Ｆ２）が変化すると、反力Ｆ２も変化し、合力Ｆ０も変化する。そして、Ｆ１＜Ｆ２の関係の場合は、合力Ｆ０の向きも変化することになる。実際の画像形成装置においても、感光体ドラム１と現像ローラの回転数と負荷トルクの関係により、Ｆ１＜Ｆ２となる場合が多い。
【００６２】
図９はモータシャフト（駆動軸51ａ）に加わる負荷（Ｆ１、Ｆ２、合力Ｆ０）を示す説明図である。グラフの縦軸が負荷トルクの大きさで、モノカラーとフルカラーの２つの状態を示している。
【００６３】
図９（ａ）は歯車83から補助駆動歯車56に至る第２の駆動伝達手段を持たない場合の図である。図９（ａ）に示すように、合力Ｆ０が、モノカラーとフルカラーとで大きく変化していることがわかる。それに応じてモータ51の駆動軸51ａが０．１°から０．２°程度傾き、歯車同士のアライメントの狂いとなって、歯のかみ合いに起因する速度変動や騒音が悪化する。特に、金属軸である駆動軸51ａに直接歯切りした構成においてその影響が大きい。なお、モータ51の駆動軸の傾きは、モータ51を支持するユニットの構成や強度等に影響される。
【００６４】
一方、図９（ｂ）は歯車83から補助駆動歯車56に至る第２の駆動伝達手段を適用した場合（本実施形態のケース）の図である。第２の駆動伝達手段の減速比とトルクリミッタ57の空転トルクＴｌｉｍを適切に設定し、モノカラー時はクラッチ84をつないで第２の駆動手段を使用し、フルカラー時はクラッチを切って第１の駆動伝達手段のみを使用する。これにより、図９（ｂ）に示すように、合力Ｆ０を一定に保つことができる。この状態であれば、例え駆動軸51ａに傾きが生じたとしても、傾き量はモノカラーとフルカラーで同じであるため、それを打ち消すように予め駆動軸51ａを傾けるように部品寸法を設定しておけば、歯車のアライメントを最適に保つことが可能である。
【００６５】
さらに、図８において、現像駆動への出力及びクラッチ84を除外した単純な系としても、図２に示した第一の実施形態と同等以上の効果を得ることができる。即ち、一定速度で回転駆動するモータ51から直ちに第１の駆動伝達手段と第２の駆動伝達手段に駆動力を分岐することで、夫々の駆動伝達手段の最上流で双方の関係を分離し、第１の駆動伝達手段に対する第２の駆動伝達手段の影響を最小限に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】第一実施形態にかかる画像形成装置の構成図である。
【図２】第一実施形態にかかる駆動装置の断面図である。
【図３】第一実施形態にかかる駆動トルクの配分を示す説明図である。
【図４】第二実施形態にかかる駆動装置の断面図である。
【図５】第三実施形態にかかる駆動装置の断面図である。
【図６】（ａ）第四実施形態にかかる駆動装置の正面図である。（ｂ）第四実施形態にかかる駆動装置の側面図である。
【図７】第四実施形態にかかる駆動トルクの低減効果の説明図である。
【図８】（ａ）第五実施形態にかかる駆動装置の正面図である。（ｂ）第五実施形態にかかる駆動装置の側面図である。
【図９】第五実施形態にかかるモータシャフトに加わる負荷を示す説明図である。
【符号の説明】
【００６７】
Ａ〜Ｅ…駆動装置、Ｆ０…合力、Ｆ１、Ｆ２…反力、Ｓ…転写材、Ｔ１、Ｔａ、Ｔｂ…駆動トルク、Ｔｄ…負荷トルク、Ｔｌｉｍ…空転トルク、Ｗ…仕事量、１…感光体ドラム（回転体に対応）、１ａ…ドラム軸、１ｂ…カップリング、２…帯電装置、３…スキャナユニット、４…現像装置、５…静電転写装置、６…クリーニング装置、７…プロセスカートリッジ、16…給送部、17…給送カセット、20…定着部、51…モータ（駆動源に対応）、51ａ…駆動軸、51ｂ、52ａ、52ｂ、62ａ、62ｂ、62ｃ、65、73、74ａ、81、83、85…歯車、52、62…アイドラ、53、72…ドラム駆動歯車、54…ドラム駆動軸、55…軸受、56、75…補助駆動歯車、57…トルクリミッタ、58…フレーム、61…振動減衰部材、62ｄ…回動軸、64…タイミングベルト、71…ウォーム、74…２段歯車、74ｂ…傘歯歯車、82…回転軸、84…クラッチ、100…レーザービームプリンタ（画像形成装置に対応）
【図１】
2006162833.tif 000003
【図２】
2006162833.tif 000004
【図３】
2006162833.tif 000005
【図４】
2006162833.tif 000006
【図５】
2006162833.tif 000007
【図６】
2006162833.tif 000008
【図７】
2006162833.tif 000009
【図８】
2006162833.tif 000010
【図９】
2006162833.tif 000011