(57)【要約】【課題】変速手段が占める投影面積をできるだけ小さくする、省スペ−ス、低コスト、省資源の駆動装置、これを使用する現像装置、及びこの現像装置を搭載する画像形成装置を提供する。【解決手段】１つの駆動源１と、速度モ−ドに応じて速度を変化させる少なくとも１つの第１被駆動体と、速度を変化させないあるいは速度変化の割り合いが違う少なくとも１つの第２被駆動体と、前記駆動源１からそれぞれの被駆動体に駆動を伝達する駆動伝達手段２、６と、その駆動伝達手段２、６の少なくとも１つに変速手段９とその切り換え手段１５ａ、１６を有する駆動装置において、前記変速手段９は、２組の軸間距離の等しい減速比の違うギヤ８、１８の組み合せで構成され、一方が噛み合っている時、他方は噛み合わない配置とし、そして前記切り換え手段１５ａ、１６は、前記変速手段９を軸方向に移動させ、かつ噛み合うギヤの組み合せを変える。【選択図】図１
2008101644.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの駆動源と、この駆動源により駆動され、かつ速度モ−ドに応じて速度を変化させる少なくとも１つの第１被駆動体と、速度を変化させないあるいは速度変化の割り合いが違う少なくとも１つの第２被駆動体と、前記駆動源からそれぞれの被駆動体に駆動を伝達する駆動伝達手段と、その駆動伝達手段の少なくとも１つに変速手段とその切り換え手段を有する駆動装置において、前記変速手段は、２組の軸間距離の等しい減速比の違うギヤの組み合せで構成され、一方が噛み合っている時、他方は噛み合わない配置とし、前記切り換え手段は、前記変速手段を軸方向に移動させ、かつ噛み合うギヤの組み合せを変えることを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
前記変速手段である２組のギヤは、前記切り換え手段により軸方向に移動し、それ自体も回転し、その軸上に前記変速手段のギヤとは別の下流側に駆動を伝達するギヤを配置した第２軸と移動しない第１軸とに配置されていることを特徴とする請求項１記載の駆動装置。
【請求項３】
前記第１軸に設けられた２個のギヤ、及び前記第２軸に設けられたギヤはそれぞれ一体で製作されていることを特徴とする請求項２記載の駆動装置。
【請求項４】
前記第２軸に設けられた２個のギヤは別体で、前記第２軸に対し軸方向にそれぞれ単独で移動可能で、最低間隔が前記第１軸に設けられた２個のギヤの軸方向の長さよりも広い間隔で歯があるように配置され、それぞれのギヤは前記最低間隔となる方向に付勢されていることを特徴とする請求項２記載の駆動装置。
【請求項５】
前記第２軸及びこの第２軸に配置されたギヤは、軸方向に移動可能な支持部材に取り付けられ、この支持部材は移動方向に伸びた案内部材と、前記支持部材に一体的に設けられたラックと、それに噛み合うモ−タにより軸方向に移動し、前記駆動切り換え手段であることを特徴とする請求項２記載の駆動装置。
【請求項６】
前記支持部材の案内部材は、前記第１軸、及び前記第２軸に設けられた変速手段とは違い、下流側に駆動を伝達するギヤに噛み合うギヤの軸であることを特徴とする請求項５記載の駆動装置。
【請求項７】
前記変速手段は、増速機構であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項記載の駆動装置。
【請求項８】
前記変速手段は、減速機構であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項記載の駆動装置。
【請求項９】
前記駆動源は、２速以上の速度モ−ドに対応し、速度を変更し、前記変速手段を有する前記駆動伝達手段はその変速手段を用い、速度モ−ドによらず一定の速度を被駆動体に伝達することを特徴とする請求７又は８記載の駆動装置。
【請求項１０】
前記駆動源は、２速以上の速度モ−ドに拘わらず速度が一定で、前記変速手段を有する前記駆動伝達手段はその変速手段を用い、速度モ−ドに対応し、速度を変更し、被駆動体に駆動伝達することを特徴とする請求項７又は８記載の駆動装置。
【請求項１１】
請求項９又は１０記載の駆動装置を搭載することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
第１の駆動機構に連なる被回転駆動体が現像装置の現像ロ−ラであり、第２の駆動機構に連なる被回転駆動体が前記現像装置のトナー攪拌及び汲み上げ用の現像パドルであることを特徴とする請求項１１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、１つの駆動源で複数の被駆動体を回転させる駆動装置、及びこの現像装置を搭載する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、複写装置、プリンタ等の電子写真装置では、色々な転写紙に画像を転写、定着するためにその紙厚に応じて転写紙搬送速度及び作像速度（プロセス線速）を変化させて対応する必要がある。
そこで、従来から、かかる転写紙搬送速度及び作像速度（プロセス線速）を変化する方法、その速度の変更をモ−タ等の駆動源自体の速度を変更する方法、駆動源の回転方向の変更で対応する方法、変速手段、切り換え手段を用いる方法、現像スリーブに連結するメインモータが像担持体の回転数の変動に応じて回転数を制御する技術等が提案されている（例えば、特許文献１乃至４参照）。
但し、特許文献１乃至４のいずれもが、それぞれの駆動源に連なる被回転駆動体は、それが複数存在する場合でも切り換え前、切り換え後とも同じように増速あるいは減速するものである。
また、本出願人の研究の中には、公開はされていないが、複数の速度モ−ドを有する駆動装置で１つの駆動源で複数の被駆動体を動作させるが、その被駆動体が速度モ−ドに応じて速度を変化させるものと変化させない、あるいは変化の割り合いが違う被駆動体を動作させるために、少なくとも１つの駆動列に変速手段及びその切り換え手段を設ける技術が開発されている。
【特許文献１】特開平５−２６５２７１号公報
【特許文献２】特開２００５−５４８６１公報
【特許文献３】特開２００２−７２７７１公報
【特許文献４】特開平９−６２０８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、被回転駆動体の中には、速度の変更を実施してはいけないものもある。例えば、現像装置の中でトナーを攪拌し、さらに現像ローラ近傍までトナーを汲み上げ、現像ローラ表層にトナーを供給する現像パドルなどは、そのトナー供給量が回転数に依存する傾向がある。
回転数が速いとトナー攪拌時に現像装置内での偏りが生じ、遅いとトナーを現像ローラに汲み上げる際の汲み上げ量不足によりトナーが現像ローラ表層に十分付着せず、画像に影響する。そこで、速度を一定に保つ必要がある。
上述した未公開の本出願人の研究では、その変速手段にＹ字型の揺動レバ−に設けた駆動列を揺動レバ−を動かすことで切り換え、変速する。ただ、投影面積が大きくなるため、投影面積に余裕があり、奥行きに余裕があることが必要となる。
そこで、本発明の目的は、上述した実情を考慮して、少なくとも１つの駆動手段に変速手段を設けて、１つの駆動源で複数の被駆動体に対応できるようにし、その変速手段に２組の軸間距離の等しい減速比の違うギヤの組合せを変えることで対応することにより変速手段が占める投影面積をできるだけ小さくする、省スペ−ス、低コスト、省資源の駆動装置、これを使用する現像装置、及びこの現像装置を搭載する画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、１つの駆動源と、この駆動源により駆動され、かつ速度モ−ドに応じて速度を変化させる少なくとも１つの第１被駆動体と、速度を変化させないあるいは速度変化の割り合いが違う少なくとも１つの第２被駆動体と、前記駆動源からそれぞれの被駆動体に駆動を伝達する駆動伝達手段と、その駆動伝達手段の少なくとも１つに変速手段とその切り換え手段を有する駆動装置において、前記変速手段は、２組の軸間距離の等しい減速比の違うギヤの組み合せで構成され、一方が噛み合っている時、他方は噛み合わない配置とし、前記切り換え手段は、前記変速手段を軸方向に移動させ、かつ噛み合うギヤの組み合せを変える駆動装置を特徴とする。
また、請求項２に記載の発明は、前記変速手段である２組のギヤは、前記切り換え手段により軸方向に移動し、それ自体も回転し、その軸上に前記変速手段のギヤとは別の下流側に駆動を伝達するギヤを配置した第２軸と移動しない第１軸とに配置されている請求項１記載の駆動装置を特徴とする。
また、請求項３に記載の発明は、前記第１軸に設けられた２個のギヤ、及び前記第２軸に設けられたギヤはそれぞれ一体で製作されている請求項２記載の駆動装置を特徴とする。
【０００５】
また、請求項４に記載の発明は、前記第２軸に設けられた２個のギヤは別体で、前記第２軸に対し軸方向にそれぞれ単独で移動可能で、最低間隔が前記第１軸に設けられた２個のギヤの軸方向の長さよりも広い間隔で歯があるように配置され、それぞれのギヤは前記最低間隔となる方向に付勢されている請求項２記載の駆動装置を特徴とする。
また、請求項５に記載の発明は、前記第２軸及びこの第２軸に配置されたギヤは、軸方向に移動可能な支持部材に取り付けられ、この支持部材は移動方向に伸びた案内部材と、前記支持部材に一体的に設けられたラックと、それに噛み合うモ−タにより軸方向に移動し、前記駆動切り換え手段である請求項２記載の駆動装置を特徴とする。
また、請求項６に記載の発明は、前記支持部材の案内部材は、前記第１軸、及び前記第２軸に設けられた変速手段とは違い、下流側に駆動を伝達するギヤに噛み合うギヤの軸である請求項５記載の駆動装置を特徴とする。
【０００６】
また、請求項７に記載の発明は、前記変速手段は、増速機構である請求項１乃至６のいずれか１項記載の駆動装置を特徴とする。
また、請求項８に記載の発明は、前記変速手段は、減速機構である請求項１乃至６のいずれか１項記載の駆動装置を特徴とする。
また、請求項９に記載の発明は、前記駆動源は、２速以上の速度モ−ドに対応し、速度を変更し、前記変速手段を有する前記駆動伝達手段はその変速手段を用い、速度モ−ドによらず一定の速度を被駆動体に伝達する請求７又は８記載の駆動装置を特徴とする。
また、請求項１０に記載の発明は、前記駆動源は、２速以上の速度モ−ドに拘わらず速度が一定で、前記変速手段を有する前記駆動伝達手段はその変速手段を用い、速度モ−ドに対応し、速度を変更し、被駆動体に駆動伝達する請求項７又は８記載の駆動装置を特徴とする。
また、請求項１１に記載の発明は、請求項９又は１０記載の駆動装置を搭載する画像形成装置を特徴とする。
また、請求項１２に記載の発明は、第１の駆動機構に連なる被回転駆動体が現像装置の現像ロ−ラであり、第２の駆動機構に連なる被回転駆動体が前記現像装置のトナー攪拌及び汲み上げ用の現像パドルである請求項１１記載の画像形成装置を特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、複数の速度モ−ドを有する駆動装置であり、駆動源と複数の被駆動体が連なる駆動伝達手段を含む駆動装置において、少なくとも１つの駆動手段に変速手段を設けることで、複数の被駆動体が上記速度モ−ドに対応し速度を変化させるもの、上記速度モ−ドに拘わらず速度を一定に保つもの、速度モ−ドに対応し速度を変化させるが減速比（あるいは増速比）が違うもの等色々なものでも１つの駆動源で対応できるようにすることで、その変速手段に２組の軸間距離の等しい減速比の違うギヤの組み合せを変えることで対応することにより変速手段が占める投影面積をできるだけ小さくする、省スペ−ス、低コスト、省資源を達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は本発明を用いた駆動装置の実施の形態を示す概略斜視図である。図２は図１の駆動装置の実施の形態の正面図である。図３は図１の駆動装置の実施の形態の減速の場合を示す平面図である。図４は図１の駆動装置の実施の形態の増速の場合を示す平面図である。図５は図１の駆動装置の実施の形態の変速手段近傍を示す平面図である。
図１乃至図５によれば、駆動源であるモ−タ１の出力軸には２系統の駆動機構が連結されている。第１の駆動機構２はモ−タ１の回転駆動力を第１ギヤ３、第２ギヤ４と連結していき、第２ギヤ４の同軸で回転する第１カップリング軸５を回転させ、それにより第１被駆動体である被駆動体ア（図示せず）を回転させる。第１の駆動機構２は変速手段を持たない駆動機構である。
【０００９】
第２の駆動機構６ではモ−タ１の回転駆動力を第３ギヤ７、第４ギヤ８、変速手段９と伝達され、第２カップリング軸１０により第２被駆動体である被駆動体イ（図示せず）を回転させる。第４ギヤ８は２段ギヤであり、小径ギヤ８ａと、大径ギヤ８ｂとにより構成されており、第１軸１１を中心に回転する。
変速手段９は、第２軸１２と、この第２軸１２上に設けられかつこの第２軸１２と一緒に回転する第５ギヤ１３、第６ギヤ１４と、それらを保持する支持部材１５と、この支持部材１５を移動させるためのモ−タ１６からなる。
つまり、支持部材１５をこれに設けたラック１５ａを介してモ−タ１６で移動させることによって、図３の位置では、小径ギヤ８ａと第６ギヤ１４の組み合わせ、及び図４の位置では、大径ギヤ８ｂと第５ギヤ１３の組み合わせの２組のギヤの組み合わせを持つことで変速手段９としている。
なお、変速手段９を増速手段とする場合は、通常時が図３、増速時が図４となる。逆に、変速手段９を減速手段とする場合は、通常時を図４、減速時を図３とすることで対応する。
【００１０】
また、第２軸１２には、下流側に駆動を伝達するための第７ギヤ１７が配置されており、これと噛み合う第８ギヤ１８は第３軸１９に配置されている。さらに、第８ギヤ１８は、第９ギヤ２０と噛み合い、その軸である第２カップリング軸１０と一体で回転し、被駆動体イ（図示せず）を回転させる。
支持部材１５は、第１軸１１及び第３軸１９を案内棒として、図３及び図４の上下方向に移動可能な状態で配置されている。第１軸１１に配置された第４ギヤ８、及び第３軸１９に配置された第８ギヤ１８は、それぞれ、第２軸１２に配置された第６及び第７ギヤ１４、１７と噛み合うが、その中心間距離の精度は支持部材１５で確保する。
【００１１】
図５には、ギヤが第２軸１２に対しどのように取り付けられているか示している。第２軸１２には、Ｄカット部が設けられ、それに第５ギヤ１３、第６ギヤ１４が挿入されている。そして、付勢手段としてのスプリング２１によりそれぞれ内側（矢印方向）に付勢されて、Ｄカット端部で止まっている。
このＤカット端部間の寸法（図示）は、第４ギヤ８の歯幅（図示）よりも大きくとらないと、第５ギヤ１３及び第６ギヤ１４のどちらとも第４ギヤ８に噛み合ってしまうことになり注意が必要である。
このように、第２軸１２に設けられたギヤを別体で構成し、それぞれのギヤを付勢することで、第２軸１２を移動させた際、最初噛み合わなくても第２軸１２の移動させる機構を壊すことなく、第１軸１１に設けられたギヤが回転することで噛み合いが正常になるような安全対策を施すことができる。
【００１２】
また、支持部材１５の案内部材を噛み合う第８ギヤ１８の軸である第３軸１９にすることで、軸間距離の精度を確保し、ギヤの噛み合い不良による異音等を防止することができる。
駆動源１は、速度モ−ドにより速度を変更し、速度を一定に保ちたい被駆動体、及び減速比（あるいは増速比）の違う被駆動体への駆動伝達手段（第２駆動機構）６に変速手段９を用いることで、色々な被駆動体に対し１つの駆動源１で対応でき、低コスト、省資源を達成することができる。また、駆動源１の速度を一定にすることで駆動源１自体の回転ムラ精度は変化しないため、減速時も回転ムラ精度を落とさない。
【００１３】
図６は速度モ−ド、変速手段及び駆動源の組み合わせを表として示す図である。図６には、速度モ−ドと、その際の駆動源の状態と、各種被駆動体とその際の変速手段の要不要を表にまとめている。
まず、第１被駆動体は速度モ−ドに合わせて速度を変えるものとする。この場合、速度モ−ド１（通常速）では、当然、変速手段は不要となる。次に、速度モ−ド２（例えば、半速）の場合では、この時、駆動源１（図１）の速度も速度モ−ドに合わせて変化させるならば、駆動源１との速比は速度モ−ド１の場合と同じでよいので変速手段は不要となる。駆動源１の速度は速度モ−ド１と同じ速度で一定に保たれている場合は第１被回動体の速度を変更（減速）する必要がある。従って、減速手段が必要となる。  
次に、第２被回転駆動体は速度モ−ドによらず一定速とする。速度モ−ド１（通常速）は第１被駆動体と同じく変速は不要である。次に、速度モ−ド２（例えば、半速）の場合では、この時、駆動源１の速度も速度モ−ドに合わせて変化させるならば、第２被回転駆動体の速度を変更（増速）する必要があり、増速手段は必要となる。駆動源１の速度は速度モ−ド１と同じ速度で一定に保たれている場合は変速手段不要となる。
【００１４】
次に、第３被回転駆動体は速度モ−ドに合わせて速度を変えるが速比が違うものとする。この場合、速度モ−ド１（通常速）では、当然、変速手段は不要となる。次に、速度モ−ド２（例えば、半速）の場合では、この時、駆動源１の速度も速度モ−ドに合わせて変化させるならば、駆動源１との速比が違うのでやはり変速手段が必要である。
駆動源１よりもさらに速度を落とす必要がある場合には減速手段が必要となる。駆動源１ほど速度を落とさなくてよい場合には増速手段が必要となる。駆動源１の速度は速度モ−ド１と同じ速度で一定に保たれている場合でも、その際の駆動源１と第３被回転駆動体との速比が速度モ−ド１と違う場合は、変速手段が必要となる。
このように、複数の被駆動体が速度モ−ドに対応し、速度を変化させるもの、上記速度モ−ドに拘わらず速度を一定に保つもの、速度モ−ドに対応し速度を変化させるが減速比（あるいは増速比）が違うもの等色々な状況でも１つの駆動源で動作させるために変速手段を設けるということが本発明の趣旨である。
【００１５】
図７は本発明を用いた駆動装置を具備する画像形成装置を示す概略図である。
図７の画像形成装置Ａにおいて、感光体２２上には、帯電２３、書きみ込２４により潜像が形成され、その潜像が現像装置２５でトナーにより現像される。
転写紙（図示せず）は給紙部２６から搬送され、レジスト部２７でタイミングを計った後、転写部２８で先のトナー像を転写し、定着部２９で定着し、排紙部３０により放出される。
本画像形成装置Ａの速度モ−ドは、通常速、半速を有している。半速は厚紙モ−ドであり、指定より厚い転写紙を使用する場合に、定着部２９での定着性が落ちる。そこで、その定着性を確保するために、搬送速度を通常の約半分の速度に落とし、厚紙の定着部２９の通過時間を長くすることで対応する。
図７の本画像形成装置Ａの実施の形態では、半速モ−ドの場合に、前述の潜像形成時（帯電、書き込み）よりスピ−ドを落とし、排紙終了まで、その速度を維持する。
【００１６】
図８は本発明を用いた駆動装置で動作させられる現像装置を示す概略斜視図である。図９は図８の現像装置と感光体の関係を示す概略図である。図８及び図９には、本発明を用いた駆動装置で動作させられる現像装置２５を示している。
この現像装置２５において、本発明による駆動装置で言う被駆動体としては、まず、現像ロ−ラ３１がある。これは感光体２２上にできた潜像にトナー３２を付着させるためのもので、感光体２２の極近傍に配置されている。
トナー３２を感光体２２に付着させるためには、感光体２２と現像ロ−ラ３１の速比が重要である。そこで、半速モ−ド時感光体２２が減速した場合、同じ速比を保ちながら現像ロ−ラ３１も減速する必要がある。
【００１７】
現像装置４内のもう１つの被駆動体は現像パドル３３であり、この現像パドル３３周辺にトナー３２はあるが、回転することでそれを攪拌し、かつ図のようにトナー３２を現像ロ−ラ３１近傍まで汲み上げる機能も有している。
ただし、トナー３２は流動性が非常に高い物質なので、汲み上げに時間が掛かると、現像パドル３３の隙間から落下し、現像ロ−ラ３１近傍に思うようにトナー３２を汲み上げきれない状態となり、それにより現像ロ−ラ３１上のトナー３２が不足し、感光体上２２に十分トナー３２が付着せず、正常な画像ができないことになる。
従って、現像ロ−ラ３１近傍のトナー３２を十分に確保するためには、半速時でも、現像パドル３３の速度を落とさず、通常速度モ−ドと同一にする必要がある。従って、図９でいうところの現像ロ−ラ３１は第１被駆動体、現像パドル３３は第２被駆動体となる。
なお、現像ロ−ラ３１は、その軸上に設けられたカップリング３４により、図１の第１カップリング軸５を介して、かつ現像パドル３３は、その軸上に設けられたカップリング３５により、図１の第２カップリング軸１０を介して、駆動装置に連結されかつ回転駆動する。
速度モ−ドに連動して速度を変動する現像ローラ３１と速度モ−ドに連動せず速度一定を保持したい現像パドル３３とを同一駆動源１で対応できるようにすることで、低コスト、省資源の駆動装置を具備する画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明を用いた駆動装置の実施の形態を示す概略斜視図である。
【図２】図１の駆動装置の実施の形態の正面図である。
【図３】図１の駆動装置の実施の形態の減速の場合を示す平面図である。
【図４】図１の駆動装置の実施の形態の増速の場合を示す平面図である。
【図５】図１の駆動装置の実施の形態の変速手段近傍を示す平面図である。
【図６】速度モ−ド、変速手段及び駆動源の組み合わせを表として示す図である。
【図７】本発明を用いた駆動装置を具備する画像形成装置を示す概略図である。
【図８】本発明を用いた駆動装置で動作させられる現像装置を示す概略斜視図である。
【図９】図８の現像装置と感光体の関係を示す概略図である。
【符号の説明】
【００１９】
Ａ    画像形成装置
１    駆動源（モータ）
２    駆動伝達手段（第１の駆動機構）
３    第１ギヤ
４    第２ギヤ
５    第１カップリング軸
６    駆動伝達手段（第２の駆動機構）
７    第３ギヤ
８    第４ギヤ
８ａ  小径ギヤ
８ｂ  大径ギヤ
９    変速手段
１０    第２カップリング軸
１１    第１軸（案内部材）
１２    第２軸
１３    第５ギヤ
１４    第６ギヤ
１５    支持部材
１５ａ  切り換え手段（ラック）
１６    切り換え手段（モータ）
１７    第７ギヤ
１８    第８ギヤ
１９    第３軸（案内部材）
２０    第９ギヤ
２１    付勢手段（スプリング）
２５    現像装置
３１    現像ローラ（第１被駆動体、被回転駆動体）
３３    現像パドル（第２被駆動体、被回転駆動体）
【図１】
2008101644.tif 000003
【図２】
2008101644.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2008101644.tif 000009
【図８】
2008101644.tif 000010
【図９】
2008101644.tif 000011