(57)【要約】  【課題】  感光体ドラムの回転ムラを低減するとともに十分なトルクの供給が可能な駆動系を備えた画像形成装置を低コストで提供する。  【解決手段】  速度管理モータ３８は感光体ドラム５の近傍に配置され、ピニオンギヤ３１ａ及び高精度ギヤ３２から成る減速機構により感光体ドラム５を駆動するとともに、駆動ギヤ３３ａ〜３３ｅ及び駆動入力ギヤ３４を介して現像ユニット８内の回転部材を駆動する。また、現像ユニット８内の回転部材の駆動に必要なトルクの一部を負担するトルク負担モータ３９を現像ユニット８の近傍に配置し、駆動ギヤ３３ｅに連結している。これにより、速度管理モータ３８により感光体ドラム５の回転ムラを抑制するとともに、トルク負担モータ３９により駆動系に必要なトルクを伝達ロスなく供給する。また、トルク負担モータ３９の回転速度は速度管理モータ３８に依存するため、回転速度を管理する必要がなくなる。【選択図】      図２
2005189606.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ギヤ列又はベルトから成る動力伝達手段と、
前記動力伝達手段に連結され、前記動力伝達手段を所定の回転速度で駆動する第１の駆動手段と、
前記第１の駆動手段の回転速度を制御する制御手段と、を備え、
感光体ドラムと、感光体ドラム以外の回転部材とが前記動力伝達手段により連結されて成る画像形成装置において、
前記動力伝達手段の駆動に必要なトルクの一部を負担する第２の駆動手段を前記動力伝達手段に連結し、前記第２の駆動手段の回転速度を前記第１の駆動手段の回転速度に依存させたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第１の駆動手段は、前記感光体ドラムの近傍に連結されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
ギヤ列又はベルトから成る動力伝達手段と、
前記動力伝達手段に連結され、前記動力伝達手段を所定の回転速度で駆動する第１の駆動手段と、
前記第１の駆動手段の回転速度を制御する制御手段と、を備え、
感光体ドラムが前記第１の駆動手段に連結され、感光体ドラム以外の回転部材が前記動力伝達手段に連結されて成る画像形成装置において、
前記動力伝達手段の駆動に必要なトルクの一部を負担する第２の駆動手段を前記動力伝達手段に連結し、前記第２の駆動手段の回転速度を前記第１の駆動手段の回転速度に依存させたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記第２の駆動手段は、前記感光体ドラム以外の回転部材の近傍に連結されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第１の駆動手段は、所定の周期の駆動波形を用いて回転速度が制御されるステッピングモータであることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記第２の駆動手段は、回転速度に比例してトルクが低下するＤＣブラシレスモータであることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか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、プリンタやファクシミリ、複写機などの画像形成装置に関し、特に、装置内の回転部材を駆動する駆動手段に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置における駆動系の一例を図８に示す。同図において、５は感光体ドラムであり、帯電ユニット（図示せず）によって感光体ドラム５の表面を一様に帯電させ、次いでＬＥＤヘッド（図示せず）によって光照射し、感光体ドラム５上に画像信号に応じた静電潜像を形成する。８は現像ユニットであり、トナーがトナーコンテナ（図示せず）によって所定量充填されている。このトナーは、現像ユニット８により感光体ドラム５上に供給され、静電的に付着することにより、静電潜像に応じたトナー像が形成される。
【０００３】
この感光体ドラム５は、画像の劣化を低減するため、回転ムラを極力小さくする必要がある。この例においては、モータ３０ａの出力軸（図示せず）に取り付けられた高精度のピニオンギヤ３１ａと、高精度ギヤ３２を必要最小限（ここでは１段）の減速機構を用いて駆動している。モータ３０ａは、駆動系の回転が一定になるように制御手段３５により回転速度を制御されている。３６は５枚の駆動ギヤ３３ａ〜３３ｅ、ピニオンギヤ３１ａ及び現像ユニット８の駆動入力ギヤ３４が連結されたギヤ列から成る動力伝達手段であり、モータ３０ａの駆動力を現像ユニット８に伝達する。この構成により、感光体ドラム５及び現像ユニット８内の回転部材は１つのモータ３０ａによって駆動される。
【０００４】
従来の画像形成装置における駆動系の他の一例を図９に示す。図８と共通する部分には同一の符号を付して説明は省略する。この例においては、駆動ギヤ３３ａ〜３３ｅを設けずに感光体ドラム５及び現像ユニット８の駆動系を分割し、現像ユニット８内の回転部材を駆動するためのモータ３０ｂを、感光体ドラム５を駆動するためのモータ３０ａとは別に設け、各モータ３０ａ、３０ｂを制御手段３５によりそれぞれ別個に速度制御している。
【０００５】
感光体ドラムと感光体ドラム以外の回転部材がギヤ列やベルトで連結され、１つのモータにより駆動される図８のような方式の画像形成装置では、感光体ドラムの駆動には一定の回転速度を必要とし、さらに感光体ドラム及び感光体ドラム以外の回転部材には十分なトルクを供給する必要がある。特に、図８のように感光体ドラム以外の回転部材が現像ユニット内のトナー撹拌部材である場合、現像ユニット内に充填されたトナーの撹拌のために、かなり大きなトルクが必要となる。そのため、回転速度を一定に制御でき、且つ十分なトルクを発生できるモータを使用する必要がある。
【０００６】
このようなモータとしては、一般に、速度制御と位相制御等を施したＤＣブラシレスモータが使用されている。しかし、ＤＣブラシレスモータは、十分なトルクを発生可能な仕様とすると形状が大きくなり、装置の大型化を招くこととなる。また、ＤＣブラシレスモータの回転速度を高くし、駆動系の減速比を大きくすることによりモータの小型化とトルクの確保も可能であるが、減速比を大きくした場合、例えば減速機構に用いるギヤの精度等に起因する感光体ドラムの回転ムラによって静電潜像の書き込みの時間的ずれ（ジッター）が生じ、ひいては画像の劣化が発生しやすくなる。
【０００７】
また、駆動手段として同期モータであるステッピングモータを用いた場合、ステッピングモータが低回転型であるため減速比を大きく取る必要がなく、感光体ドラムの回転ムラの低減には有利となり、さらに一定周期の駆動波形を用いることにより容易に回転速度の制御が可能となる。しかし、トルクを大きくすると、モータの形状が大きくなると同時にモータ自体の効率が悪いために発熱量が増加し、ステッピングモータ特有の振動、騒音も懸念される。従って、同一のモータで一定回転と十分なトルクを同時に得ることは困難である。
【０００８】
さらに、高画質な画像形成には、感光体ドラムの駆動を特に定速回転とする必要があるため、できるだけ簡素化した高精度な減速機構で感光体ドラムを駆動する方法や、感光体ドラムとモータを直接連結するダイレクトドライブ等の方法が用いられる。これらを実現するには、回転速度を制御したモータを感光体ドラムの近傍に配置することが必要不可欠であるが、感光体ドラム以外の回転部材は必ずしも感光体ドラムの周辺に存在するとは限らないため、同一のモータで各回転部材にトルクを供給するには必然的に多くのギヤ列或いはタイミングベルト等の動力伝達手段を用いることとなる。
【０００９】
しかしながら、ギヤ列やタイミングベルトを多段階に使用するとトルクの伝達ロスが大きくなり、また、駆動に高トルクを必要とする感光体ドラム以外の回転部材が、トルクの伝達ロスの大きい動力伝達手段の末端に存在するという最も非効率な駆動系となってしまうという問題点があった。一方、図９のような駆動系では、２つのモータを別個に装置に取り付けた場合、速度制御が可能なモータが２個必要であるとともに、それぞれのモータについて回転速度を制御する制御回路やモータ基板、コネクタ等の周辺部材も必要となり、装置の大型化、複雑化及び高コスト化を招くこととなる。
【００１０】
そこで、モータの回転速度の変動を抑制し、出力トルクを大きくするとともに装置の小型化を実現する方法が提案されており、特許文献１には、図１０に示すように、感光体ドラム５を回転駆動するモータ３０ａと、現像ユニット８、給紙ユニット１０、及び定着ユニット１４等の、感光体ドラム以外の各ユニット内の回転部材を回転駆動するモータ３０ｂとを１つのモータユニット３７内に実装し、モータ３０ａを回転速度変動の小さい小変動モータとし、モータ３０ｂを高トルクモータとした画像形成装置が開示されている。
【００１１】
しかしながら、特許文献１の方法では、特性の異なる２つのモータを１つのモータユニット内にまとめたに過ぎず、各モータは別個に速度制御が必要となって制御回路が複雑になる。また、２つのモータを１つのモータユニット内に配置するので、それぞれのモータを感光体ドラム及びそれ以外の回転部材の近傍に別個に配置することができず、トルクの伝達効率も悪くなる。
【特許文献１】特開２００１−２３１２９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、上記問題点に鑑み、感光体ドラムの回転ムラを低減するとともに十分なトルクの供給が可能な駆動系を備えた画像形成装置を低コストで提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために本発明は、ギヤ列又はベルトから成る動力伝達手段と、前記動力伝達手段に連結され、前記動力伝達手段を所定の回転速度で駆動する第１の駆動手段と、前記第１の駆動手段の回転速度を制御する制御手段と、を備え、感光体ドラムと、感光体ドラム以外の回転部材とが前記動力伝達手段により連結されて成る画像形成装置において、前記動力伝達手段の駆動に必要なトルクの一部を負担する第２の駆動手段を前記動力伝達手段に連結し、前記第２の駆動手段の回転速度を前記第１の駆動手段の回転速度に依存させたことを特徴としている。
【００１４】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記第１の駆動手段は、前記感光体ドラムの近傍に連結されることを特徴としている。
【００１５】
また本発明は、ギヤ列又はベルトから成る動力伝達手段と、前記動力伝達手段に連結され、前記動力伝達手段を所定の回転速度で駆動する第１の駆動手段と、前記第１の駆動手段の回転速度を制御する制御手段と、を備え、感光体ドラムが前記第１の駆動手段に連結され、感光体ドラム以外の回転部材が前記動力伝達手段に連結されて成る画像形成装置において、前記動力伝達手段の駆動に必要なトルクの一部を負担する第２の駆動手段を前記動力伝達手段に連結し、前記第２の駆動手段の回転速度を前記第１の駆動手段の回転速度に依存させたことを特徴としている。
【００１６】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記第２の駆動手段は、前記感光体ドラム以外の回転部材の近傍に連結されることを特徴としている。
【００１７】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記第１の駆動手段は、所定の周期の駆動波形を用いて回転速度が制御されるステッピングモータであることを特徴としている。
【００１８】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記第２の駆動手段は、回転速度に比例してトルクが低下するＤＣブラシレスモータであることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の第１の構成によれば、第１の駆動手段によって動力伝達手段の回転速度を制御しながら、第２の駆動手段を用いて駆動に必要なトルクの一部を負担することにより、動力伝達手段に連結された感光体ドラムの回転速度を一定に保持してジッターによる画像の劣化を防止するとともに、駆動系に十分なトルクの供給が可能となる。また、第２の駆動手段は速度制御が不要であるため制御回路が簡素化できる。
【００２０】
また、本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成の画像形成装置において、前記第１の駆動手段は、前記感光体ドラムの近傍に連結されることにより、構成が簡素化された高精度な減速機構で感光体ドラムを駆動する方法を採用することが可能となる。
【００２１】
また、本発明の第３の構成によれば、感光体ドラムが第１の駆動手段に直接連結されるダイレクトドライブ方式を採用することにより、第１の駆動手段による感光体ドラムの回転速度をより容易に制御可能とし、且つ、第２の駆動手段により感光体ドラム及び感光体ドラム以外の回転部材の駆動に必要十分なトルクの供給を実現する。また、第１の構成と同様に第２の駆動手段は速度制御が不要であるため制御回路を簡素化できる。
【００２２】
また、本発明の第４の構成によれば、上記第１乃至第３のいずれかの構成の画像形成装置において、前記第２の駆動手段は、前記感光体ドラム以外の回転部材の近傍に連結されることにより、駆動に高トルクが必要となる感光体ドラム以外の回転部材に、トルクの伝達効率を低下させずに十分なトルクを供給することができる。
【００２３】
また、本発明の第５の構成によれば、上記第１乃至第４のいずれかの構成の画像形成装置において、前記第１の駆動手段は、所定の周期の駆動波形を用いて回転速度が制御されるステッピングモータであることにより、第１の駆動手段の回転速度制御が容易となるため、感光体ドラムの回転ムラをより確実に低減することができる。
【００２４】
また、本発明の第６の構成によれば、上記第１乃至第５のいずれかの構成の画像形成装置において、前記第２の駆動手段は、回転速度に比例してトルクが低下するＤＣブラシレスモータであることにより、第２の駆動手段を低コスト且つ長寿命とすることができ、さらに発生するトルクの制御も容易となるため、画像形成装置の耐久性の向上及び低コスト化に貢献する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
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、本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す概略図である。図１において、１は画像形成装置であり、ここでは一例としてデジタル複合機を示している。画像形成装置１では、コピー動作を行う場合、複合機本体２内の画像形成部３において、帯電ユニット４により図中のＡ方向に回転する小径の感光体ドラム５が一様に帯電され、画像読取部６で読み取られた原稿画像データに基づく露光ユニット（レーザ走査ユニット等）７からのレーザビームにより感光体ドラム５上に静電潜像が形成され、現像ユニット８により静電潜像に現像剤（以下、トナーという）が付着されてトナー像が形成される。この現像ユニット８へのトナーの供給はトナーコンテナ９から行われる。
【００２６】
上記のようにトナー像が形成された感光体ドラム５に向けて、用紙が給紙ユニット１０から用紙搬送路１１及びレジストローラ対１２を経由して画像形成部３に搬送され、この画像形成部３において転写ローラ１３（画像転写部）により感光体ドラム５の表面におけるトナー像が用紙に転写される。そして、トナー像が転写された用紙は感光体ドラム５から分離され、定着ローラ対１４ａを有する定着ユニット１４に搬送されてトナー像が定着される。定着ユニット１４を通過した用紙は、複数方向に分岐した用紙搬送路１５に送られて、用紙搬送路１５の分岐点に設けられた複数の経路切換ガイドを有する経路切換機構２１、２２、２３によって搬送方向が振り分けられ、そのまま（或いは、用紙搬送路１６に送られて両面コピーされた後に）、第１排出トレイ１７ａ、第２排出トレイ１７ｂ又は第３排出トレイ１７ｃの用紙排出部に排出される。
【００２７】
また、図示しないが、感光体ドラム５の表面の残留電荷を除去する除電装置がクリーニング装置１８の下流側に設けられている。さらに、給紙ユニット１０は、複合機本体２に着脱自在に取り付けられ、用紙を収納する複数の給紙カセット１０ａ、１０ｂと、その上方に設けられるスタックバイパス（手差しトレイ）１０ｃとを備えてなり、これらは用紙搬送路１１によって感光体ドラム５及び現像ユニット８等からなる画像形成部３に繋がっている。
【００２８】
用紙搬送路１５は、具体的には、定着ローラ対１４ａの下流側において、まず左右二股に分岐し、一方の経路（図１では右方向に分岐する経路）は第１排出トレイ１７ａに連通するように構成されている。そして、他方の経路（図１では左方向に分岐する経路）は搬送ローラ対１９を経由して、上下二股に分岐し、一方の経路（図１では上方向に分岐する経路）は第２排出トレイ１７ｂに連通するように構成されている。これに対し、他方の経路（図１では下方向に分岐する経路）は、上記分岐点の直下において二股に分岐し、一方の経路は排出ローラ対２０を経由して第３排出トレイ１７ｃに用紙を排出するように構成されている一方、他方の経路は用紙搬送路１６に連通するように構成されている。
【００２９】
次に、本実施形態の画像形成装置の駆動系について説明する。図２は本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の駆動系を示す概略図である。図８と共通する部分には同一の符号を付して説明は省略する。本実施形態においては、感光体ドラム５は第１の駆動手段としての速度管理モータ３８と、その出力軸に付設された高精度のピニオンギヤ３１ａ及び高精度ギヤ３２の減速機構により駆動する。制御手段３５は速度管理モータ３８に駆動信号を送信して回転速度を管理する。
【００３０】
速度管理モータ３８は、トルクの上限値の範囲内で発生トルクを調整することにより、回転速度が設定値となるように制御可能なモータ、もしくは、一定回転させるため一定周期の駆動波形で駆動された同期モータであり、例えば速度制御と位相制御を施したＤＣブラシレスモータやステッピングモータが用いられる。感光体ドラム５上に形成される画像の劣化を低減するためには、感光体ドラム５の回転ムラはできる限り小さくする必要があるが、速度管理モータ３８を一定周期の駆動波形で駆動することにより容易に速度管理が可能なステッピングモータとすることにより、感光体ドラムの回転速度を容易且つ確実に制御でき、より高画質な画像形成が可能となる。
【００３１】
なお、ここでは速度管理モータ３８のピニオンギヤ３１ａを高精度ギヤ３２と駆動ギヤ３３ａとの間に連結させているが、例えばピニオンギヤ３１ａを駆動ギヤ３３ａと３３ｂとの間や、３３ｂと３３ｃとの間に連結させることも可能である。しかしながら、簡便且つ高精度な減速機構を使用してギヤの精度等に起因する感光体ドラムの回転ムラを低減するためには、図２のように速度管理モータ３８を感光体ドラム５の近傍に連結することがより好ましい。
【００３２】
また、速度管理モータ３８は、動力伝達手段３６を介して現像ユニット８にも連結されているが、現像ユニット８の内部に充填されるトナーの撹拌のため、現像ユニット８内の回転部材の駆動にはかなり大きなトルクが必要となる。そこで、本実施形態では速度管理モータ３８に加えて、現像ユニット８を含めた駆動系の駆動に必要なトルクの一部を負担する第２の駆動手段として、トルク負担モータ３９を動力伝達手段３６に連結している。トルク負担モータ３９を連結する位置は特に制限はないが、現像ユニット８から離れた位置に連結した場合、トルクの伝達効率が悪くなるため、ここではトルク負担モータ３９のピニオンギヤ３１ｂを、現像ユニット８の駆動入力ギヤ３４の近傍である駆動ギヤ３３ｅに連結している。
【００３３】
トルク負担モータ３９は、回転速度の上限値の範囲内で回転速度を調整することにより、発生トルクが設定値となるようなモータである。そのため、回転速度を制御せず、回転数に比例してトルクが下がるモータ、或いは回転数に係わらず発生トルクをほぼ一定にできるモータを用いる必要があるが、回転数に比例してトルクが下がるモータは、ＤＣブラシモータや、速度、位相制御を行わないＤＣブラシレスモータを定電圧駆動した場合の特性そのものであり、発生トルクをほぼ一定に制御したモータは、上記モータを定電流制御することにより容易に実現することができる。特に、トルク負担モータ３９の寿命を考慮した場合、速度、位相制御を行わないＤＣブラシレスモータを用いることがより好ましい。
【００３４】
上記構成とすることにより、速度管理モータ３８を感光体ドラム５の近傍に配置し、簡素化した高精度な減速機構により感光体ドラム５を駆動して回転ムラを抑制するとともに、トルク負担モータ３９を現像ユニット８の近傍に配置し、駆動系に必要なトルクを伝達ロスなく供給することができる。また、動力伝達手段３６の駆動速度は速度管理モータ３８に依存するため、トルク負担モータ３９は回転速度を管理する必要がなく、制御回路も簡素化することができる。
【００３５】
次に、速度管理モータ３８及びトルク負担モータ３９の回転数・トルク特性（以下、Ｎ−Ｔ特性という）について説明する。図３、図４は、縦軸をモータの回転数、横軸を発生トルクとして各モータのＮ−Ｔ特性を示したグラフである。なお、ここでは、速度管理モータとしてステッピングモータを、トルク負担モータとして速度、位相制御を行わないＤＣブラシレスモータを定電圧駆動した場合について示している。図３に示すように、速度管理モータ３８は所定のトルク範囲で回転数が一定となるＮ−Ｔ特性を有している。一方、図４に示すように、トルク負担モータ３９は速度、位相制御されず定電圧駆動されているため、回転数に比例してトルクが下がる、即ち、回転数が決まれば対応する発生トルクが一義的に決まるＮ−Ｔ特性を有している。
【００３６】
図５は、本実施形態における速度管理モータ３８及びトルク負担モータ３９の複合Ｎ−Ｔ特性を示したグラフであり、速度管理モータ３８のＮ−Ｔ特性を示す図３、及びトルク負担モータ３９のＮ−Ｔ特性を示す図４を、横軸を共通にして左から図４、図３の順に並べたものである。図２に示したように、トルク負担モータ３９は動力伝達手段３６により速度管理モータ３８と連結されているため、トルク負担モータ３９の回転速度は速度管理モータ３８の回転速度に依存して一定に制御される。これにより、トルク負担モータ３９の回転数も一定となり、発生トルクａは常に一定となる。
【００３７】
いま、感光体ドラム５及び現像ユニット８内の回転部材を含む動力伝達手段３６の駆動に必要なトルクは、現像ユニット８内のトナー充填量等により変動する。このときの必要負荷トルクの最小値をＴ−ｍｉｎ、最大値をＴ−ｍａｘとすると、Ｔ−ｍｉｎ及びＴ−ｍａｘは速度管理モータ３８の設定回転数における発生トルクｂよりも大きいため、速度管理モータ３８のみでは動力伝達手段３６を駆動することはできない。
【００３８】
そこで、必要負荷トルクが最小の場合はＴ−ｍｉｎからトルク負担モータ３９により発生するトルクａを差し引いたトルクｃを速度管理モータ３８で負担し、同様に、必要負荷トルクが最大の場合はＴ−ｍａｘからトルクａを差し引いたトルクｄを速度管理モータ３８で負担している。即ち、必要負荷トルクの大部分をトルク負担モータ３９で負担し、変動分を含めた残りのトルクを速度管理モータ３８で負担していることとなり、速度制御とトルク負担を２種類のモータの特性に応じて役割分担させることにより、感光体ドラム５及び現像ユニット８の駆動精度及び駆動効率の向上を実現している。
【００３９】
図６は本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の駆動系を示す概略図であり、図２と共通する部分には同一の符号を付して説明は省略する。本実施形態においては、速度管理モータ３８のピニオンギヤ３１ａは駆動ギヤ３３ａのみに連結され、高精度ギヤ３２とピニオンギヤ３１ａは駆動ギヤ３３ａを介して連結されている。
【００４０】
なお、速度管理モータ３８のピニオンギヤ３１ａを他の駆動ギヤ３３ｂ、３３ｃ等に連結することも可能である。しかしながら、簡便且つ高精度な減速機構を使用してギヤの精度等に起因する感光体ドラムの回転ムラを低減するには速度管理モータ３８を感光体ドラム５の近傍に配置する必要があるため、図６のようにピニオンギヤ３１ａを駆動ギヤ３３ａに連結することがより好ましい。
【００４１】
図７は本発明の第３実施形態に係る画像形成装置の駆動系を示す概略図である。図２と共通する部分には同一の符号を付して説明は省略する。本実施形態においては、感光体ドラム５が速度管理モータ３８の出力軸４０に直接連結されるダイレクトドライブ方式を採用している。この構成により、速度管理モータ３８による感光体ドラム５の回転速度をより容易に制御可能とすることができる。また、高精度ギヤ３２等の減速機構を必要としないため、部品点数の減少や装置の低コスト化にも貢献する。
【００４２】
上記各実施形態においては、いずれも５枚の駆動ギヤ３３ａ〜３３ｅから成るギヤ列を用いた場合について説明したが、駆動ギヤの枚数や配列は感光体ドラムとそれ以外の回転部材との距離等により適宜設定できる。また、ギヤ列に代えてタイミングベルトを用いることも可能である。また、感光体ドラム以外の回転部材としては現像ユニット内のトナー撹拌部材に限られるものではなく、図１に示す給紙ユニット１０の給紙ローラ対や定着ユニット１４内の定着ローラ対１４ａ等の他の回転部材とすることもでき、トルク負担モータ３９の発生トルクを適宜選定することにより複数の回転部材を連結して駆動することもできる。
【００４３】
なお、ここでは画像形成装置としてデジタル複合機についてのみ説明したが、本発明は、タンデム式のカラー複写機やモノクロ複写機等の他のタイプの複写機、或いはファクシミリやスキャナ、レーザプリンタ等の画像形成装置にも適用できるのはもちろんである。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、ギヤ列又はベルトから成る動力伝達手段と、動力伝達手段に連結され、動力伝達手段を所定の回転速度で駆動する第１の駆動手段と、第１の駆動手段の回転速度を制御する制御手段と、を備え、感光体ドラムと、感光体ドラム以外の回転部材とが動力伝達手段により連結されて成る画像形成装置において、動力伝達手段の駆動に必要なトルクの一部を負担する第２の駆動手段を動力伝達手段に連結し、第２の駆動手段の回転速度を第１の駆動手段の回転速度に依存させる。これにより、動力伝達手段に連結された感光体ドラムの回転速度を一定に保持してジッターの発生を抑制し、画像の劣化を防止するとともに、駆動系に十分なトルクの供給が可能となる。また、第２の駆動手段は速度制御が不要であるため、制御回路の簡素化による画像形成装置のコストダウンも実現する。
【００４５】
また、画像の劣化を防ぐために感光体ドラムの回転速度を厳密に制御する必要があるが、感光体ドラムの回転速度を制御する第１の駆動手段を感光体ドラムの近傍に連結することにより、構成が簡素化された高精度な減速機構で感光体ドラムを駆動する方法を採用することが可能となるため、感光体ドラムの回転ムラをより一層低減できる。
【００４６】
また、感光体ドラムを第１の駆動手段に直接連結するダイレクトドライブ方式を採用し、感光体ドラム以外の回転部材を動力伝達手段に連結することにより、第１の駆動手段による感光体ドラムの回転速度をより容易に制御可能とし、且つ第２の駆動手段により感光体ドラム以外の回転部材への十分なトルクの供給を実現する。また、第２の駆動手段は速度制御が不要であるため制御回路も簡素化できる。
【００４７】
また、ギヤ列やタイミングベルト等の動力伝達手段を多段階に使用するとトルクの伝達ロスが大きくなるが、第２の駆動手段を感光体ドラム以外の回転部材の近傍に連結することにより、駆動に高トルクが必要となる感光体ドラム以外の回転部材に十分なトルクを伝達ロスなく供給することができる。
【００４８】
また、駆動系の回転速度を制御する第１の駆動手段を、所定の周期の駆動波形を用いて回転速度が制御されるステッピングモータとすることにより、回転速度の制御が容易となるため、感光体ドラムの回転ムラをより確実に低減して高画質な画像を形成する画像形成装置を提供することができる。
【００４９】
また、駆動系に必要なトルクを負担する第２の駆動手段を、回転速度に比例してトルクが低下するＤＣブラシレスモータとすることにより、第２の駆動手段を低コスト且つ長寿命とすることができ、さらに発生するトルクの制御も容易となるため、低コストで耐久性にも優れた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】
【００５０】
【図１】は、本発明に係る画像形成装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の駆動系を示す概略図である。
【図３】は、速度管理モータのＮ−Ｔ特性を示す図である。
【図４】は、トルク負担モータのＮ−Ｔ特性を示す図である。
【図５】は、速度管理モータ及びトルク負担モータの複合Ｎ−Ｔ特性を示す図である。
【図６】は、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の駆動系を示す概略図である。
【図７】は、本発明の第３実施形態に係る画像形成装置の駆動系を示す概略図である。
【図８】は、従来の画像形成装置の駆動系を示す概略図である。
【図９】は、従来の画像形成装置の他の駆動系を示す概略図である。
【図１０】は、従来の画像形成装置の他の駆動系を示す概略図である。
【符号の説明】
【００５１】
１    画像形成装置
５    感光体ドラム
８    現像ユニット
９    トナーコンテナ
１０  給紙ユニット
１４  定着ユニット
３０ａ、３０ｂ  モータ
３１ａ、３１ｂ  ピニオンギヤ
３２  高精度ギヤ
３３ａ〜３３ｅ  駆動ギヤ
３４  駆動入力ギヤ
３５  制御手段
３６  動力伝達手段
３８  速度管理モータ（第１の駆動手段）
３９  トルク負担モータ（第２の駆動手段）
４０  出力軸
【図１】
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【図２】
2005189606.tif 000004
【図３】
2005189606.tif 000005
【図４】
2005189606.tif 000006
【図５】
2005189606.tif 000007
【図６】
2005189606.tif 000008
【図７】
2005189606.tif 000009
【図８】
2005189606.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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