JP3434457B2 - クリーニング装置駆動用クラッチ機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、複写機、ファク
シミリ装置、プリンタ等の画像形成装置に備えられてい
る感光体ドラムの表面を清掃するためのクリーニング装
置の駆動用クラッチ機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式の複写機を例にとって説明
する。この種の複写機には、一般に、駆動源として３つ
のモータが備えられている。第１のモータは画像読取用
光学系を駆動するためのモータである。第２のモータは
感光体ドラムや現像装置等を駆動するためのモータであ
る。第３のモータは定着装置や用紙搬送ベルトやクリー
ニング装置を駆動するためのモータである。

【０００３】第３のモータからクリーニング装置への駆
動力（回転力）の伝達は、通常ギヤ機構によってなさ
れ、そのギヤ機構の中にクラッチ機構が介在されてい
る。よってクラッチ機構により、モータからクリーニン
グ装置へ与えられる駆動力を伝達／遮断することができ
るようになっている。

【０００４】クリーニング装置は、トナー像が用紙に転
写された後の感光体ドラム表面を清掃する装置である
が、最近の傾向として、感光体ドラム表面をしっかりと
清掃できるよう、動作時のトルクを大きくする傾向が強
い。クリーニング装置の動作トルクが大きくなると、ク
リーニング装置に入力すべき駆動力（回転力）も大きな
ものが必要である。

【０００５】従来より、クリーニング装置への駆動力伝
達経路中には、ばねクラッチが介在されており、ばねク
ラッチの切換えをソレノイドで行うという構成が採用さ
れていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところがこの構成で
は、ばねクラッチにおけるトルク伝達力を強めようとす
ると、ばねの力を強くしなければならず、クラッチ切換
えのために必要なソレノイドも大型のものを採用しなけ
ればならない。

【０００７】それに加えて、５００枚等の多数枚の連続
コピーを行う場合には、連続コピーの間ソレノイドに常
時通電をして、ソレノイドによってばねクラッチを接続
状態に保ち、クリーニング装置を動作させていなければ
ならない。かかる場合、ソレノイドに長時間大電流が流
れるため、ソレノイドのコイル温度が上昇して、ソレノ
イドの吸引力が劣化し、ばねクラッチの接続力が弱まる
等の不具合が発生する。

【０００８】この発明は、かかる背景のもとになされた
もので、クリーニング装置駆動用クラッチ機構におい
て、クラッチ機構により大きなトルク伝達力を得ること
ができ、かつ、長時間連続使用しても不具合の生じない
クラッチ機構を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
感光体ドラムの表面を清掃するためのクリーニング装置
への駆動力伝達経路に介在され、モータからクリーニン
グ装置に与えられる駆動力の伝達／遮断を行うためのク
ラッチ機構であって、前記モータの駆動力が与えられる
入力側ギヤと、前記クリーニング装置に駆動力を与える
ための出力側ギヤと、前記入力側ギヤおよび出力側ギヤ
の間に備えられ、所定の力を受けていない状態では入力
側ギヤから出力側ギヤへの回転力の伝達を遮断し、所定
の力を受けている状態では入力側ギヤの回転を出力側ギ
ヤに伝達するカップリング手段と、前記カップリング手
段に前記所定の力を付与するためのカムと、前記カムを
動作させるためのソレノイドであって、カムを回動させ
る際には大電流が与えられ、カムが回動して停止したと
き、その停止状態を保持するために小電流が与えられる
ソレノイドとを含むことを特徴とするクリーニング装置
駆動用クラッチ機構である。

【００１０】請求項２記載の発明は、請求項１記載のク
ラッチ機構であって、前記カップリング手段は、前記入
力側ギヤに備えられた第１のカプラと、前記出力側ギヤ
に備えられ、第１のカプラと係合し得る第２のカプラ
と、第１のカプラおよび第２のカプラ間を所定の弾性力
で切り離す弾性体とを含むことを特徴とするクリーニン
グ装置駆動用クラッチ機構である。

【００１１】請求項３記載の発明は、請求項２記載のク
ラッチ機構であって、前記カムは、入力側ギヤまたは出
力側ギヤを変位させ、前記弾性体の弾性力に抗して第１
のカプラと第２のカプラとを係合させるものであること
を特徴とするクリーニング装置駆動用クラッチ機構であ
る。

【００１２】上述の各構成によれば、ソレノイドがカム
を動かし、カムによりカップリング手段に所定の力が与
えられる。よって、ソレノイドが直接カップリング手段
に所定の力を与える場合に比べて、カムを利用したいわ
ゆるテコの原理により、ソレノイドの力が少なくても、
カップリング手段に所定の力を与えることができる。

【００１３】また、カムが動作してカップリング手段に
所定の力が与えられた状態、たとえば入力側ギヤまたは
出力側ギヤが変位して第１のカプラおよび第２のカプラ
が連結された状態では、その状態がカムにより保持され
ているから、ソレノイドはそのカムの状態を保つだけの
力を発揮すればよい。

【００１４】すなわち、カムを回動する場合には、ソレ
ノイドに対して大電流を与えてソレノイドを動作させ、
カムが回動した後は、ソレノイドに対して小電流を与え
て、そのカムの回動状態を維持させるだけでよい。

【００１５】従って、比較的小型のソレノイドで、良好
にクラッチの切換えが実現できる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下には、図面を参照して、この
発明の一実施形態について説明をする。

【００１７】図１は、この発明の一実施形態にかかるク
ラッチ機構が採用された電子写真複写機１の概要を示す
図解的な断面図である。

【００１８】電子写真複写機１には、ハウジング２内に
感光体ドラム３が備えられている。感光体ドラム３の周
囲には、感光体ドラム３の表面を一定電位に帯電させる
ためのメインチャージャ４、感光体ドラム３の表面に形
成された静電潜像をトナー像に現像するための現像装置
５、現像されたトナー像を送られてくる用紙Ｐへ転写
し、その用紙Ｐを感光体ドラム３から分離するための転
写・分離チャージャ６、用紙が転写された後の感光体ド
ラム３の表面を清掃するためのクリーニング装置７が備
えられている。

【００１９】さらに、感光体ドラム３から分離されたト
ナー像が転写された用紙Ｐを搬送するための搬送ベルト
８、用紙Ｐに転写されたトナー像を定着させるための定
着装置９が備えられている。

【００２０】また、複写機１には、駆動源として２つの
モータＭ１およびＭ２が備えられている。モータＭ１
は、感光体ドラム３および現像装置５等に駆動力を与え
るためのモータである。モータＭ２は、定着装置９、搬
送ベルト８およびクリーニング装置７等へ駆動力を与え
るためのモータである。なお、この複写機１では、光学
系の図示は省略されており、光学系駆動用のモータも省
略されている。

【００２１】この実施形態の特徴は、モータＭ２からク
リーニング装置７への駆動力伝達経路１０に備えられた
クラッチ機構１１の構成にある。

【００２２】図２および図３は、このクラッチ機構１１
の具体的な構成例を示す図解図であり、図２はクラッチ
が遮断された状態、図３はクラッチが接続された状態を
表わしている。

【００２３】図２および図３を参照して、クラッチ機構
１１には入力側ギヤ１２と、出力側ギヤ１３とが備えら
れている。入力側ギヤ１２にはモータＭ２に連結された
ギヤ１４が噛合しており、ギヤ１４により入力側ギヤ１
２は回転される。出力側ギヤ１３にはクリーニング装置
７に連結されたギヤ１５が噛合している。出力側ギヤ１
３によりギヤ１５が回転され、その回転力はクリーニン
グ装置７へ与えられる。

【００２４】入力側ギヤ１２および出力側ギヤ１３は同
じ回転軸線上に配置されている。入力側ギヤ１２の出力
側ギヤ１３に対向する側面には第１カプラ１６が備えら
れている。出力側ギヤ１３の入力側ギヤ１２に対向する
側面には第２カプラ１７が備えられてる。入力側ギヤ１
２およびそれと一体的になった第１カプラ１６は、ガイ
ド軸１８に案内されて、このガイド軸１８の長さ方向に
変位可能である。また、入力側ギヤ１２と出力側ギヤ１
３との間、言い換えれば第１カプラ１６と第２カプラ１
７との間には、ガイド軸１８を外嵌するようにばね１９
が配置されている。これにより、第１カプラ１６と第２
カプラ１７とは、所定の力がかからない状態では、図２
に示すように所定量離れている。この結果、ギヤ１４に
より入力側ギヤ１２が回転されても、その回転力は出力
側ギヤ１３には伝達されない。

【００２５】入力側ギヤ１２の他方側面には、カム２０
が当接している。カム２０は支点２１を中心に回動自在
に保持されている。カム２０には、嵌合長孔２２が形成
されており、この長孔２２にソレノイド２３のアクチュ
エータ２４がピン２７によって嵌合されている。ソレノ
イド２３が励磁されていない状態（ソレノイド２３に通
電がされていない状態）では、アクチュエータ２４は延
び出しており、図２に示すように、カム２０は入力側ギ
ヤ１２に所定の力を与えない状態をとる。

【００２６】一方、ソレノイド２３が励磁されると、図
３に示すようにアクチュエータ２４が縮み、カム２０の
一端が引かれる。これにより支点２１を中心にカム２０
は回動し、入力側ギヤ１２を所定の力で押す。この所定
の力は、ばね１９の弾性力よりも強くされており、ばね
１９の弾性力に抗して、入力側ギヤ１２が出力側ギヤ１
３側へ変位される。この結果、第１カプラ１６と第２カ
プラ１７とが嵌合して、入力側ギヤ１２と出力側ギヤ１
３とが同期して回転する。

【００２７】この実施形態のようにカム２０を用いて入
力側ギヤ１２および第１カプラ１６を変位させるように
すると、力の小さなソレノイド２３で入力側ギヤ１２お
よび第１カプラ１６の変位を実現できるという利点があ
る。

【００２８】より具体的に説明すると、カム２０は、支
点２１を中心に回動するが、その形状等を工夫すること
により、ソレノイド２３が生じる力をいわゆるテコの原
理で増幅して、入力側ギヤ１２へ与えることができる。
よってソレノイド２３の小型化が図れ、しかも大きなト
ルク伝達力のあるカップリング手段（第１カプラ１６，
第２カプラ１７およびばね１９等）の切換えを行わせる
ことができる。

【００２９】さらに、カム２０を用いた場合、カム２０
を回動させる場合には比較的強い力が必要であるが、カ
ム２０が回動して停止した状態では、その状態を保持す
るのに必要な力だけでよいので、ソレノイド２３への通
電電流をより少なくできるという利点がある。

【００３０】図４を参照して具体的に説明をする。ソレ
ノイド２３のアクチュエータ２４を移動させる場合、即
ちカム２０を回動させる場合には、巻線２５および巻線
２６の両側に通電をする。これにより巻線２５および２
６により、アクチュエータ２４は強い力で移動される。
つまり、図２に示す状態から図３に示す状態にするの
に、巻線２５および２６に電流が流される。

【００３１】一方、図３に示す状態になると、カム２０
をこの状態に保持しておくだけの力をソレノイド２３が
発すればよいから、この場合には巻線２５にだけ通電を
する。そうすると、弱い電流でカム２０を図３に示す状
態に保持することができる。かかる制御は、３線のソレ
ノイド２３を利用することにより簡単に行うことができ
る。

【００３２】以上の説明では、入力側ギヤ１２と出力側
ギヤ１３とのうち、入力側ギヤ１２が変位する構成を説
明したが、入力側ギヤ１２は固定されており、出力側ギ
ヤ１３が変位する構成であってもよい。かかる場合も、
出力側ギヤ１３を変位させるのに、カムとソレノイドと
を用いることにより、ソレノイドの力をカムで増幅し
て、出力側ギヤを確実に変位させることができる。

【００３３】この発明は、以上説明した実施形態に限定
されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々
の変更が可能である。

【００３４】

【発明の効果】この発明によれば、駆動源としてのモー
タから感光体ドラムを清掃するためのクリーニング装置
への駆動力伝達経路に介在されるクラッチ機構を、大き
なトルクを伝達できるクラッチとすることができ、しか
もそのクラッチの切換えがソレノイドを用いて良好に行
える。よって、連続的に画像を形成する場合等、クラッ
チ機構を長時間接続する場合においても、ソレノイドが
加熱したりすることがなく、良好に使用可能なクリーニ
ング装置駆動用のクラッチ機構とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態が適用された電子写真複
写機１の概略構成を示す図解的な断面図である。

【図２】この発明の一実施形態にかかるクラッチ機構の
構成を示す図解図であり、クラッチ機構が遮断された状
態を表わす図である。

【図３】この発明の一実施形態にかかるクラッチ機構の
構成を示す図解図であり、クラッチ機構が接続された状
態を示す図である。

【図４】ソレノイドへの通電切換えを説明するための図
である。

【符号の説明】

３ 感光体ドラム ７ クリーニング装置 １０ 駆動力伝達経路 １１ クラッチ機構 １２ 入力側ギヤ １３ 出力側ギヤ １６ 第１カプラ １７ 第２カプラ １９ ばね ２０ カム ２３ ソレノイド ２４ アクチュエータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 21/00 G03G 21/00 560 - 578 G03G 21/10 - 21/12 G03G 15/00 550 G03G 21/16 - 21/18

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】感光体ドラムの表面を清掃するためのクリ
   ーニング装置への駆動力伝達経路に介在され、モータか
   らクリーニング装置に与えられる駆動力の伝達／遮断を
   行うためのクラッチ機構であって、 前記モータの駆動力が与えられる入力側ギヤと、 前記クリーニング装置に駆動力を与えるための出力側ギ
   ヤと、 前記入力側ギヤおよび出力側ギヤの間に備えられ、所定
   の力を受けていない状態では入力側ギヤから出力側ギヤ
   への回転力の伝達を遮断し、所定の力を受けている状態
   では入力側ギヤの回転を出力側ギヤに伝達するカップリ
   ング手段と、 前記カップリング手段に前記所定の力を付与するための
   カムと、 前記カムを動作させるためのソレノイドであって、カム
   を回動させる際には大電流が与えられ、カムが回動して
   停止したとき、その停止状態を保持するために小電流が
   与えられるソレノイドとを含むことを特徴とするクリー
   ニング装置駆動用クラッチ機構。
2. 【請求項２】請求項１記載のクラッチ機構であって、 前記カップリング手段は、前記入力側ギヤに備えられた
   第１のカプラと、前記出力側ギヤに備えられ、第１のカ
   プラと係合し得る第２のカプラと、第１のカプラおよび
   第２のカプラ間を所定の弾性力で切り離す弾性体とを含
   むことを特徴とするクリーニング装置駆動用クラッチ機
   構。
3. 【請求項３】請求項２記載のクラッチ機構であって、 前記カムは、入力側ギヤまたは出力側ギヤを変位させ、
   前記弾性体の弾性力に抗して第１のカプラと第２のカプ
   ラとを係合させるものであることを特徴とするクリーニ
   ング装置駆動用クラッチ機構。