(57)【要約】【課題】伝達トルクを損なうことなく、遊星歯車機構を含むクラッチ部を小型化することが可能で、駆動伝達装置１１９の運転騒音を低く抑えることができる駆動伝達装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】クラッチ部３Ｙ、３Ｍは遊星歯車機構を含む。遊星歯車機構のキャリアには、駆動力を出力する出力歯車が設けられ、内歯歯車には、駆動力が入力される入力歯車が設けられている。アイドル歯車５Ｙは、トナーボトル１０６Ｙの回転軸線上に配置され、クラッチ部３Ｙの入力歯車とクラッチ部３Ｍの入力歯車とに噛み合って駆動力を伝達する。制御部１３０は、ソレノイド６Ｙを制御してクラッチ部３Ｙの遊星歯車機構の太陽歯車の回転を規制可能である。制御部１３０は、現像装置に補給用現像剤を補給するときは太陽歯車の回転を規制し、補給しないときは太陽歯車の回転を規制しない。【選択図】図２
2015114648.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
遊星歯車機構を用いて画像形成装置の動力伝達を行う駆動伝達装置であって、
駆動力を出力する出力歯車が設けられたキャリア部材と、
前記キャリア部材に回転自在に軸支された遊星歯車と、
駆動力が入力される入力歯車が設けられ、前記遊星歯車に噛み合う内周歯を有して前記キャリア部材の回転軸線上に配置された内歯歯車部材と、
前記遊星歯車に噛み合う外周歯を有して前記キャリア部材の回転軸線に配置された太陽歯車部材と、
前記太陽歯車部材の回転を規制可能な規制機構と、
前記出力歯車から駆動力を出力させるときは前記太陽歯車部材の回転を規制し、前記出力歯車から駆動力を出力させないときは前記太陽歯車部材の回転を規制しないように前記規制機構を制御する制御部と、を備えることを特徴とする駆動伝達装置。
【請求項２】
遊星歯車機構を用いて画像形成装置の動力伝達を行う駆動伝達装置であって、
駆動力が入力される入力歯車が設けられたキャリア部材と、
前記キャリア部材に回転自在に軸支された遊星歯車と、
駆動力を出力する出力歯車が設けられ、前記遊星歯車に噛み合う内周歯を有して前記キャリア部材の回転軸線上に配置された内歯歯車部材と、
前記遊星歯車に噛み合う外周歯を有して前記キャリア部材の回転軸線上に配置された太陽歯車部材と、
前記太陽歯車部材の回転を規制可能な規制機構と、
前記出力歯車から駆動力を出力させるときは前記太陽歯車部材の回転を規制し、前記出力歯車から駆動力を出力させないときは前記太陽歯車部材の回転を規制しないように前記規制機構を制御する制御部と、を備えることを特徴とする駆動伝達装置。
【請求項３】
前記遊星歯車と前記太陽歯車部材の歯数が同一であることを特徴とする請求項１又は２に記載の駆動伝達装置。
【請求項４】
前記入力歯車と前記出力歯車のモジュールと歯数が同一であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の駆動伝達装置。
【請求項５】
前記遊星歯車、前記内歯歯車部材、及び前記太陽歯車部材は、はすば歯車であって、
前記はすば歯車に付勢された前記太陽歯車部材の回転軸線方向の移動方向で前記太陽歯車部材に当接して摩擦負荷を発生する摩擦部材を備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の駆動伝達装置。
【請求項６】
像担持体と、
前記像担持体に形成された静電潜像をトナー像に現像する現像装置と、
トナーを含む補給用現像剤を収容し、回転することで補給用現像剤を前記現像装置に補給する現像剤容器を回転自在に支持する支持部と、
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の駆動伝達装置と、
前記現像剤容器の回転軸線上に配置され、前記出力歯車に噛み合って前記現像剤容器と一体に回転する被出力歯車と、を備え、
前記制御部は、前記現像装置に補給用現像剤を補給するときは前記太陽歯車の回転を規制し、前記現像装置に補給用現像剤を補給しないときは前記太陽歯車の回転を規制しないように前記規制機構を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
前記現像剤容器である第一の現像剤容器と一体に回転する第一の被出力歯車に噛み合う前記出力歯車を有する前記駆動伝達装置である第一の駆動伝達装置と、
前記現像剤容器である第二の現像剤容器と一体に回転する第二の被出力歯車に噛み合う前記出力歯車を有する前記駆動伝達装置である第二の駆動伝達装置と、
前記第一の現像剤容器又は前記第二の現像剤容器の回転軸線上に配置されて、前記第一の駆動伝達装置の前記入力歯車と前記第二の駆動伝達装置の前記入力歯車とに噛み合って駆動力を伝達するアイドル歯車と、を備えることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遊星歯車機構を用いて画像形成装置内の機械系の駆動伝達をＯＮ／ＯＦＦする駆動伝達装置、および当該駆動伝達装置を用いて現像剤容器の回転を制御する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
遊星歯車機構を用いて画像形成装置内の機械系の駆動伝達をＯＮ／ＯＦＦする駆動伝達装置を搭載した画像形成装置が提案されている（特許文献１）。遊星歯車機構とは、太陽歯車（サンギア）を中心として、キャリアに回転自在に設けた遊星歯車（プラネタリギア）が自転しつつ公転する駆動伝達機構である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３５９８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に示される画像形成装置では、キャリアを外部から駆動して太陽歯車から出力を取り出す構成であるため、出力トルクを確保するためには太陽歯車のモジュールを大きく設定する他なく、遊星歯車機構の小型化が難しい。後述するように、アイドル歯車を介して２つの遊星歯車装置の入力歯車を連絡した場合に運転騒音が大きくなるという問題もある。
【０００５】
本発明は、伝達トルクを損なうことなく、遊星歯車機構を含む駆動伝達系全体を小型化することが可能で、運転騒音も低く抑えることができる駆動伝達装置、及び画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の駆動伝達装置は、遊星歯車機構を用いて画像形成装置の動力伝達を行うものである。そして、駆動力を出力する出力歯車が設けられたキャリア部材と、前記キャリア部材に回転自在に軸支された遊星歯車と、駆動力が入力される入力歯車が設けられ、前記遊星歯車に噛み合う内周歯を有して前記キャリア部材の回転軸線上に配置された内歯歯車部材と、前記遊星歯車に噛み合う外周歯を有して前記キャリア部材の回転軸線に配置された太陽歯車部材と、前記太陽歯車部材の回転を規制可能な規制機構と、前記出力歯車から駆動力を出力させるときは前記太陽歯車部材の回転を規制し、前記出力歯車から駆動力を出力させないときは前記太陽歯車部材の回転を規制しないように前記規制機構を制御する制御部と、備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の駆動伝達装置は、太陽歯車部材をスイッチにして内歯歯車部材とキャリア部材との間で駆動伝達を行うので、太陽歯車部材を通じて駆動伝達を行う特許文献１の構成に比較して駆動伝達の入力歯車と出力歯車の回転数比が１に近くなる。
【０００８】
このため、太陽歯車部材を通じて駆動出力を取り出す特許文献１の構成に比較して小さなモジュールの歯車を用いた遊星歯車機構で大きなトルクを伝達できる。高速の駆動力伝達を行う必要が無いため、駆動伝達時の歯当たり騒音の周波数が低下して聴感上の騒音レベルが小さくなる。
【０００９】
したがって、遊星歯車機構を含む駆動伝達系全体を小型化することが可能で、運転騒音を低く抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】画像形成装置の構成の説明図である。
【図２】トナーボトルの駆動系の説明図である。
【図３】クラッチ部をＯＦＦした状態の説明図である。
【図４】クラッチ部をＯＮした状態の説明図である。
【図５】はすば歯車の歯面の傾きの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１２】
＜実施の形態１＞
（画像形成装置）
図１は画像形成装置の構成の説明図である。図１に示すように、画像形成装置１は、プリンタ部１００の上部に画像読取部２００を設け、画像読取部２００の上部に自動原稿搬送部３００を設けている。画像形成装置の一例であるプリンタ部１００は、中間転写ベルト１０８に沿ってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成部１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｋを配列したタンデム型中間転写方式のフルカラープリンタである。
【００１３】
画像形成部１０１Ｙでは、感光ドラム１０２Ｙにイエロートナー像が形成されて中間転写ベルト１０８に一次転写される。画像形成部１０１Ｍでは、同様にマゼンタトナー像が形成されて中間転写ベルト１０８に一次転写される。画像形成部１０１Ｃ、１０１Ｋでは、同様にシアントナー像、ブラックトナー像が形成されて中間転写ベルト１０８に一次転写される。
【００１４】
記録材Ｐは、レジストローラ１１１によって中間転写ベルト１０８上のトナー像にタイミングを合わせて二次転写部Ｔ２へ搬送される。二次転写部Ｔ２を通過する過程でトナー像を二次転写された記録材Ｐは、定着装置１１５へ搬送され、定着装置１１５で加熱加圧を受けて画像を定着された後に、排出トレイ１２０へ排出される。
【００１５】
（画像形成部）
図１に示すように、画像形成部１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｋは、現像装置１０５Ｙ、１０５Ｍ、１０５Ｃ、１０５Ｋで用いるトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外は、実質的に同一に構成される。以下では、イエローの画像形成部１０１Ｙについて説明し、他の画像形成部１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｋに関する重複した説明を省略する。
【００１６】
画像形成部１０１Ｙは、感光ドラム１０２Ｙの周囲に、帯電ローラ１０３Ｙ、露光装置１０４、現像装置１０５Ｙ、転写ローラ１０７Ｙ、及びドラムクリーニング装置１０９Ｙを配置している。感光ドラム１０２Ｙは、外周面に感光層が形成され、図中矢印方向に回転する。帯電ローラ１０３Ｙは、感光ドラム１０２Ｙの表面を一様な電位に帯電させる。
【００１７】
露光装置１０４は、画像を走査線に展開した画像信号に基づいてＯＮ／ＯＦＦ変調されたレーザービームを感光ドラム１０２Ｙの表面に走査して、感光ドラム１０２Ｙの表面に画像の静電像を形成する。現像装置１０５Ｙは、トナーとキャリアを含む現像剤を用いて感光ドラム１０２Ｙの静電像をトナー像に現像する。
【００１８】
転写ローラ１０７Ｙは、中間転写ベルト１０８の内側面を押圧して感光ドラム１０２Ｙと中間転写ベルト１０８との間にトナー像の転写部を形成する。転写ローラ１０７Ｙに正極性の直流電圧が印加されることにより、感光ドラム１０２Ｙに担持されたトナー像が中間転写ベルト１０８へ転写される。
【００１９】
ドラムクリーニング装置１０９Ｙは、転写を逃れて感光ドラム１０２Ｙに残留した転写残トナーを回収する。ベルトクリーニング装置１１４は、転写を逃れて中間転写ベルト１０８に残留した転写残トナーを回収する。
【００２０】
（現像剤補給部）
図１に示すように、現像装置１０５Ｙで現像によってトナーが消費されると、トナーボトル１０６Ｙから新しいトナーが現像装置１０５Ｙへ補給される。トナーは、円柱状のトナーボトル１０６Ｙを円周方向に回転させることにより、トナーボトル１０６Ｙから補給経路１１７Ｙへ取り出される。
【００２１】
画像形成部１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｋでは、画像により毎回異なる量のトナーが消費されるため、現像装置１０５Ｙ、１０５Ｍ、１０５Ｃ、１０５Ｋに補給されるべきトナー量及び補給のＯＮ／ＯＦＦタイミングは毎回、それぞれ異なる。そのため、遊星歯車機構を用いたクラッチ部３Ｙをトナーボトル１０６Ｙの駆動伝達装置１１９に設けて、トナーボトル１０６Ｙに、トナーボトル１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｋとは異なる個別の回転タイミング、回転継続時間を設定できるようにしている。
【００２２】
（トナーボトルの駆動構成）
図２はトナーボトルの駆動系の説明図である。図１に示すように、トナーボトル１０６Ｙは、支持コロ１１８Ｙによって回転自在に支持され、補給経路１１７Ｙに対して着脱自在である。画像形成の累積に伴ってトナーボトル１０６Ｙからトナーが取り出されて空になると、トナーボトル１０６Ｙは、新品のトナーを収容した未使用のトナーボトル１０６Ｙに交換される。
【００２３】
図２に示すように、トナーボトル１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｋは、１つの駆動モータ２により回転駆動され、駆動伝達装置１１９によって回転駆動を伝達される。駆動伝達装置１１９は、アイドル歯車５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋによってクラッチ部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋの入力歯車１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋを連動させている。駆動伝達装置１１９の最上流側のクラッチ部３Ｋに対して、駆動モータ歯車２４の回転が、減速段歯車４、アイドル歯車５Ｋを介して常時伝達される。
【００２４】
クラッチ部３Ｋ、３Ｃ間に配設されるアイドル歯車５Ｃを介して、上流のクラッチ部３Ｋから下流のクラッチ部３Ｃへ回転が常時伝達される。クラッチ部３Ｃ、３Ｍ間に配設されるアイドル歯車５Ｍを介して、上流のクラッチ部３Ｃから下流のクラッチ部３Ｍへ回転が常時伝達される。
【００２５】
クラッチ部３Ｍ、３Ｙ間に配設されるアイドル歯車５Ｙを介して、上流のクラッチ部３Ｍから下流のクラッチ部３Ｙへ回転が常時伝達される。このため、駆動モータ２が回転している間、アイドル歯車５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋを通じてクラッチ部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋへの駆動入力が常時行われる。
【００２６】
ボトル歯車７Ｋは、トナーボトル１０６Ｋと一体に回転する。ソレノイド６ＫがＯＮのときクラッチ部３Ｋが接続状態となって、ボトル歯車７Ｋが回転駆動される。ソレノイド６ＫがＯＦＦのとき、クラッチ部３Ｋが空転状態となって、ボトル歯車７Ｋが回転停止する。ボトル歯車７Ｃは、トナーボトル１０６Ｃと一体に回転する。ソレノイド６ＣがＯＮのときクラッチ部３Ｃが接続状態となって、ボトル歯車７Ｃが回転駆動される。ソレノイド６ＣがＯＦＦのとき、クラッチ部３Ｃが空転状態となって、ボトル歯車７Ｃが回転停止する。
【００２７】
ボトル歯車７Ｍは、トナーボトル１０６Ｍと一体に回転する。ソレノイド６ＭがＯＮのときクラッチ部３Ｍが接続状態となって、ボトル歯車７Ｍが回転駆動される。ソレノイド６ＭがＯＦＦのとき、クラッチ部３Ｍが空転状態となって、ボトル歯車７Ｍが回転停止する。ボトル歯車７Ｙは、トナーボトル１０６Ｙと一体に回転する。ソレノイド６ＹがＯＮのときクラッチ部３Ｙが接続状態となって、ボトル歯車７Ｙが回転駆動される。ソレノイド６ＹがＯＦＦのとき、クラッチ部３Ｙが空転状態となって、ボトル歯車７Ｙが回転停止する。
【００２８】
以上説明したように、図１に示す現像装置１０５Ｙは、像担持体の一例である感光ドラム１０２Ｙに形成された静電潜像をトナー像に現像する。現像剤容器の一例であるトナーボトル１０６Ｙは、トナーを含む補給用現像剤を収容し、回転することで補給用現像剤を現像装置１０５Ｙに補給する。支持部の一例である支持コロ１１８Ｙは、トナーボトル１０６Ｙを回転自在に支持する。
【００２９】
図２に示すように、駆動伝達装置１１９は、画像形成装置の一例であるプリンタ部１００において、遊星歯車機構を用いてトナーボトル１０６Ｙへの動力伝達を行う。被出力歯車の一例であるボトル歯車７Ｙは、トナーボトル１０６Ｙの回転軸線上に配置され、出力歯車１４に噛み合ってトナーボトル１０６Ｙと一体に回転する。このため、必要な回転軸の数が減って駆動伝達装置１１９が小型化される。
【００３０】
第一の駆動伝達装置の一例であるクラッチ部３Ｍは、第一の現像剤容器の一例であるトナーボトル１０６Ｍと一体に回転する第一の被出力歯車の一例であるボトル歯車７Ｍに噛み合う出力歯車（１４：図３）を有する。第二の駆動伝達装置の一例であるクラッチ部３Ｙは、第二の現像剤容器の一例であるトナーボトル１０６Ｙと一体に回転する第二の被出力歯車の一例であるボトル歯車７Ｙに噛み合う出力歯車（１４：図３）を有する。アイドル歯車の一例であるアイドル歯車５Ｙは、トナーボトル１０６Ｙの回転軸線上に配置されて、クラッチ部３Ｙの入力歯車１３とクラッチ部３Ｍの入力歯車１３とに噛み合って駆動力を伝達する。
【００３１】
規制機構の一例であるソレノイド６は、ソレノイド６を制御して太陽歯車８の回転を規制可能である。制御部の一例である制御部１３０は、出力歯車１４から駆動力を出力させるときは太陽歯車８の回転を規制し、出力歯車１４から駆動力を出力させないときは太陽歯車８の回転を規制しない。現像装置１０５Ｙに補給用現像剤を補給するときは太陽歯車８の回転を規制し、補給しないときは太陽歯車８の回転を規制しない。
【００３２】
クラッチ部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋは同一に構成されているため、以下では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの区別を表すＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを除いた参照符号を用いてクラッチ部３Ｙの構成及び動作を説明する。ただし、クラッチ部の入出力を説明する際は、クラッチ部は３Ｙ、アイドル歯車は５Ｙ、ボトル歯車は７Ｙ、トナーボトルは１０６Ｙとそれぞれ表記している。
【００３３】
（クラッチ部の構成）
図３はクラッチ部をＯＦＦした状態の説明図である。図４はクラッチ部をＯＮした状態の説明図である。図５ははすば歯車の歯面の傾きの説明図である。
【００３４】
図３に示すように、クラッチ部３Ｙは、太陽歯車８、内歯歯車９、遊星歯車１０、キャリア１１の組み合わせで構成される。キャリア１１に回転軸を固定された遊星歯車１０が太陽歯車８に噛み合って太陽歯車８の周りで惑星運動する。遊星歯車１０は、内歯歯車９に噛み合って太陽歯車８と内歯歯車９との間で駆動力を伝達する。
【００３５】
太陽歯車８、内歯歯車９、遊星歯車１０、キャリア１１は、ポリアセタール樹脂材料を用いて射出成型により形成される。太陽歯車８には、ソレノイド６のフック６ａと係合する係止爪車１２が一体に形成されている。内歯歯車９には、クラッチ部３Ｙに駆動入力を伝達する入力歯車１３が一体に形成されている。キャリア１１には、クラッチ部３Ｙからの駆動出力を伝達する出力歯車１４が一体に形成される。
【００３６】
以上説明したように、遊星歯車機構において、遊星歯車１０は、キャリア１１に回転自在に軸支される。内歯歯車９は、遊星歯車１０に噛み合う内周歯を有してキャリア１１の回転軸線上に配置される。太陽歯車部材の一例である太陽歯車８は、遊星歯車１０に噛み合う外周歯を有してキャリア１１の回転軸線に配置される。
【００３７】
（クラッチ部の動作）
図３に示すように、駆動モータ２が回転している間は、アイドル歯車５Ｙが回転して入力歯車１３への回転入力が行われるため、内歯歯車９は、矢印Ａ方向に回転する。内歯歯車９の回転に伴って、遊星歯車１０は矢印Ｂ方向に従動回転する。
【００３８】
図３に示すように、ソレノイド６がＯＦＦされてフック６ａと係止爪車１２の係合が外れた状態では、遊星歯車１０の回転に伴って太陽歯車８が矢印Ｃ方向に自由に従動回転する。このとき、出力歯車１４に負荷を接続してキャリア１１の回転を停止させると、太陽歯車８が空転状態になる。このため、キャリア１１及び出力歯車１４がトナーボトル１０６の回転負荷によって回転停止し、ボトル歯車７Ｙに回転が伝達されなくなる。これにより、トナーボトル１０６が回転停止して、トナーボトル１０６からのトナーの取り出しが停止する。
【００３９】
図４に示すように、ソレノイド６がＯＮされてフック６ａと係止爪車１２が係合した状態では、太陽歯車８の回転が強制的に停止されて、太陽歯車８は自由に従動回転できない。このとき、太陽歯車８を中心にしてキャリア１１と内歯歯車９とが回転駆動を伝達するため、トナーボトル１０６の回転負荷に抗して、キャリア１１が出力歯車１４とともに矢印Ｄ方向に回転してボトル歯車７Ｙを回転させる。これにより、トナーボトル１０６が回転してトナーボトル１０６からトナーが取り出される。
【００４０】
（遊星歯車機構における入力箇所と出力箇所の選択）
同一の太陽歯車８、内歯歯車９、遊星歯車１０、キャリア１１に組み合わせる出力箇所（出力歯車１４）と入力箇所（入力歯車１３）とを以下のように異ならせて６種類のクラッチ部３Ｙを試作して性能を比較した。
【００４１】
【表１】
2015114648.tif 000003
【００４２】
表１に示す入出力回転数比は、入力歯車１３の回転数÷出力歯車１４の回転数×１００％の数値である。６種類のクラッチ部３Ｙの試作に際して、各歯車のモジュールと歯数は次のように定めた。
【００４３】
【表２】
2015114648.tif 000004
【００４４】
表２に示すように、クラッチ部３Ｙの小型化のために、太陽歯車８と遊星歯車１０を同一歯数（例えば１２歯）でモジュールから見て直径を最小化している。また、遊星歯車機構の入力歯車１３と出力歯車１４を同一歯数（例えば２０歯）とすることでモジュールから見てクラッチ部３Ｙの直径を最小化している。さらに、後述するように、太陽歯車を転移歯車で形成することで、遊星歯車の公転直径を縮小して、クラッチ部３Ｙの直径をさらに小さくしている。
【００４５】
表１に示すように、クラッチ部３Ｙは、入力箇所と出力箇所を選ぶことにより、様々な入出力速度比を設定することができる。６種類のクラッチ部３Ｙの評価結果を表３に示す。
【００４６】
【表３】
2015114648.tif 000005
【００４７】
表３に示すアイドル歯車回転速度は、所定の回転数ｎでトナーボトル１０６を回転させる際に、表２の歯車の組み合わせでクラッチ部３Ｙを構成した場合のアイドル歯車５の回転数を示す数値である。
【００４８】
表１に示すように、実施例１では、入力歯車１３を内歯歯車９に一体化し、出力歯車１４をキャリア１１と一体化したため、入出力速度比が比較例１、２に比較して１００％に近く、入力歯車１３と出力歯車１４の速度差を小さく構成できる。このため、比較例１、２に比較してアイドル歯車５の回転速度を小さく設計できるため、アイドル歯車５と入力歯車１３との歯面衝突の周波数が低下して、比較例１、２に比較して聴感上の噛み合い駆動音が小さくなる。
【００４９】
また、表１に示すように、実施例２では、入力歯車１３をキャリア１１に一体化し、出力歯車１４を内歯歯車９と一体化したため、入出力速度比が比較例３、４に比較して１００％に近く、入力歯車１３と出力歯車１４の伝達トルク差を小さく構成できる。このため、比較例３、４に比較して同じ太陽歯車８、内歯歯車９、遊星歯車１０を用いて大きなトルクを伝達できるため、比較例１、２よりも小さなモジュールを選択してクラッチ部３Ｙを小口径、小型に構成できる。
【００５０】
表３に示すように、実施例１では、アイドル歯車５における噛合駆動音が最も小さくなり、静音化に効果があった。実施例２でも、アイドル歯車５における噛合駆動音が小さくなり、静音化に効果があった。これに対して比較例１〜４では、高い周波数の噛合駆動音が発生して静音化に効果が無かった。
【００５１】
（はすば歯車）
図５ははすば歯車の歯面の傾きの説明図である。
【００５２】
図３に示すように、太陽歯車８は、その下流側に駆動すべき負荷が存在しない。よって、ソレノイド６がＯＦＦされてフック６ａと係止爪車１２の係合が外れた状態では、太陽歯車８は、無負荷状態で空転することになる。
【００５３】
このとき、部品成型時の寸法誤差等により、太陽歯車８と遊星歯車１０の噛合部における負荷変動が微少量でも発生すると、太陽歯車８と遊星歯車１０の噛合すべき歯面が互いに離間してしまう場合がある。この現象を回転駆動時の歯面分離と呼ぶ。
【００５４】
歯面分離が生じると、分離した歯面が再び当接する際に歯打ち音が発生して、運転騒音の悪化を招くおそれがある。
【００５５】
そこで、実施の形態１では、図３に示すように、太陽歯車８、内歯歯車９、遊星歯車１０をはすば歯車で構成している。
【００５６】
図５に示すように、太陽歯車８は、遊星歯車１０との噛合歯面において、ねじれ角βと直行する方向の力Ｆを受ける。力Ｆの軸方向の分力Ｆａにより、太陽歯車８の端面８ａは、駆動支板１５に向かって付勢され、駆動支板１５に摺擦する。分力Ｆａによる付勢力を受けて、太陽歯車８の端面８ａと駆動支板１５との間で摩擦負荷が発生し、従動回転する太陽歯車８に対して一定の駆動負荷が付与される。この一定の駆動負荷は、前述した負荷変動に対して、はるかに大きい値となるため、負荷変動の割合が低減され、歯面分離による歯打ち音の発生が防止される。
【００５７】
なお、太陽歯車８の端面８ａと駆動支板１５との間の摩擦負荷は、トナーボトル１０６を回転するために太陽歯車８の回転を停止させている間は発生しないため、トナーボトルを回転させる際の駆動モータ２の駆動負荷を増大させることはない。太陽歯車８の端面８ａと駆動支板１５との間の摩擦負荷は、トナーボトル１０６を回転する駆動負荷に対しては十分に小さいため、トナーボトルを停止させている際の駆動モータ２の駆動負荷を増大させることもない。
【００５８】
（実施の形態１の効果）
実施例１では、キャリア部材の一例であるキャリア１１は、駆動力を出力する出力歯車１４が設けられている。内歯歯車部材の一例である内歯歯車９は、駆動力が入力される入力歯車１３が設けられている。一方、実施例２では、キャリア１１には、駆動力が入力される入力歯車１３が設けられる。内歯歯車９には、駆動力を出力する出力歯車が設けられる。
【００５９】
このため、実施例１、２では、入力歯車１３と出力歯車１４の回転数比が１００％に近くなり、駆動伝達装置１１９の運転騒音を軽減できる。また、入力歯車１３と出力歯車１４の伝達トルク比が１００％に近くなり、入力歯車１３と出力歯車１４のモジュールを小さくしても伝達トルクを確保できる。遊星歯車機構を用いて駆動／停止を制御するにもかかわらず、入力回転数と出力回転数の比、入力トルクと出力トルクの比が１００％に近くなる。
【００６０】
よって、間欠駆動が必要な複数の駆動負荷を同一駆動源で駆動する機械系の場合であっても、各々の駆動負荷に対して配設した遊星歯車機構を連係させるアイドル歯車の駆動回転数が上昇しにくく、駆動音の増大を招きにくい。
【００６１】
クラッチ部３Ｙを小型に構成しつつ入出力回転数差を最も少なく構成することができ、間に介在するアイドル歯車の駆動回転数が低減される。
【００６２】
そして、太陽歯車８の回転規制によって駆動源の駆動モータ２の駆動負荷が増大しない。アイドル歯車５Ｙ、太陽歯車８が空転する際の負荷変動が小さくて済むため、歯打ち音の発生が防止されて静音性に優れる。
【００６３】
また、駆動伝達時に太陽歯車８が無負荷であるため、太陽歯車８を転移歯車で構成して太陽歯車８の直径を削減して、クラッチ部３Ｙをさらに小型化することが可能である。
【００６４】
実施例１、２では、遊星歯車１０と太陽歯車８の歯数が同一である。このため、モジュールを確保してトルク伝達を損なうことなく、内歯歯車９の基準円径を最小化して遊星歯車機構を小型化できる。
【００６５】
実施例１、２では、入力歯車１３と出力歯車１４のモジュールと歯数が同一である。このため、遊星歯車機構の外観の凹凸を減らして駆動伝達装置１１９を小型化できる。
【００６６】
実施例１、２では、遊星歯車１０、内歯歯車９、及び太陽歯車８がはすば歯車である。摩擦部材の一例である駆動支板１５は、はすば歯車に付勢された太陽歯車８の回転軸線方向の移動方向で太陽歯車８に当接して摩擦負荷を発生する。このため、遊星歯車１０、内歯歯車９、及び太陽歯車８の歯面の衝突音が軽減され、駆動伝達装置１１９の運転が静かになる。トナーボトル１０６の回転を停止している間、遊星歯車機構の内部には、無負荷で空転する歯車が存在しないため、空転する歯車の噛合部において歯面分離による歯打ち音が発生しにくい。このため、運転時の駆動音の増大を招きにくい。
【００６７】
以上説明したように、実施の形態１によれば、遊星歯車機構を用いて駆動／停止を制御するので、電磁クラッチが不要になり、小型かつ安価な構成で駆動負荷の間欠駆動が行える。このため、画像形成装置の小型化および低コスト化に効果がある。
【００６８】
実施の形態１の駆動伝達装置１１９は、アイドル歯車の駆動回転数を低減でき、かつ、空転歯車の歯打ち音の発生を防止可能できるから静音性に優れる。
【００６９】
実施の形態１の駆動伝達装置１１９は、小型化を維持したまま入出力回転数差を最も少なく構成することができ、間に介在するアイドル歯車の駆動回転数が低減されて、静音性に優れる。
【００７０】
実施の形態１の駆動伝達装置１１９は、駆動源における駆動負荷を増大することなく、空転歯車の負荷変動を低減することができ、歯打ち音の発生が防止されて、静音性に優れる。
【００７１】
なお、本発明では、複数のトナーボトル１０６の間欠駆動に遊星歯車機構を採用したクラッチ部３を設ける実施の形態を説明したが、本発明の実施の形態は、これに限定されるものでない。例えば、トナーボトル１０６から現像装置１０５に至るトナー補給経路に設けた複数の補給スクリューの間欠駆動に適用しても良く、多段の給紙カセット１１０を有するプリンタ部１００における複数の給紙ローラの間欠駆動に適用しても良い。すなわち、間欠駆動が必要な複数の駆動負荷を同一駆動源で駆動する場合であれば、本実施の形態で説明した同様な効果を得ることができる。
【００７２】
＜その他の実施の形態＞
本発明は、遊星歯車機構の太陽歯車８の回転を規制して内歯歯車９とキャリア１１との間の駆動力伝達をＯＮ／ＯＦＦする限りにおいて、実施形態の構成の一部または全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実施できる。
【００７３】
したがって、実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載が無い限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。本発明の実施の形態は、複数の並列なトナーボトルを間欠的に回転させる用途には限らない。画像形成装置内の間欠駆動が必要な駆動負荷を伝達する駆動伝達装置において広く実施できる。
【００７４】
画像形成装置は、１ドラム型／タンデム型の区別なく実施できる。感光体の数、帯電方式、静電潜像の形成方式、転写方式、定着方式等の区別無く実施できる。ここでは、トナー像の形成／転写に係る主要部のみを説明しているが、本発明は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、プリンタ、各種印刷機、複写機、ＦＡＸ、複合機等、種々の用途の画像形成装置で実施できる。
【符号の説明】
【００７５】
１  画像形成装置、２  駆動モータ、３  クラッチ部（遊星歯車機構）
５  アイドル歯車、６  ソレノイド、７  ボトル歯車
８  太陽歯車、９  内歯歯車、１０  遊星歯車、１１  キャリア
１２  係止爪車、１３  入力歯車、１４  出力歯車、１５  駆動支板
１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｋ  画像形成部
１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋ  感光ドラム
１０５Ｙ、１０５Ｍ、１０５Ｃ、１０５Ｋ  現像装置
１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｋ  トナーボトル
１１９  駆動伝達装置、１３０  制御部
【図１】
2015114648.tif 000006
【図２】
2015114648.tif 000007
【図３】
2015114648.tif 000008
【図４】
2015114648.tif 000009
【図５】
2015114648.tif 000010