JPH05323700A

JPH05323700A - 駆動機構

Info

Publication number: JPH05323700A
Application number: JP4155742A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Nakanishi; 克巳中西
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1992-05-21
Filing date: 1992-05-21
Publication date: 1993-12-07

Abstract

(57)【要約】【目的】複数の伝達ギヤと噛合う駆動ギヤ及び駆動モ
ータの寿命を延ばし、駆動による装置本体の振動を小さ
くする。【構成】モータ軸２ａに取り付けられた駆動ギヤ３に
プロセス系ギヤ４、給紙系ギヤ５および定着系ギヤ６を
略々等間隔に噛合わせ、駆動ギヤ３に対してプロセス系
ギヤ４、給紙系ギヤ５及び定着系ギヤ６の間に共通の噛
合部がないか何れか２つのギヤの一部が同時噛合部を有
するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、駆動機構に関し、例え
ば、静電電子写真複写方式の複写機における回転駆動系
の駆動機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】静電電子写真複写方式の複写機（以後単
に複写機と呼ぶ）は、表面を一様に帯電された円筒状又
はベルト状の感光体に原稿画像に従った静電画像を形成
し、該静電画像に現像剤（トナー）を静電付着させて、
これを転写紙上に顕像化する画像処理装置である。上述
の画像処理は、まず、透明な硬質ガラス等からなる原稿
台上に載置された原稿を裏面から光照射走査し、走査し
て得た反射光を露光光学系を介して前記感光体上に結像
させることにより、感光体上に静電潜像を形成する。次
に、前記感光体にトナーを静電付着させてトナー像を形
成し、該トナー像を転写紙上に転写する。このときの転
写紙は給紙カセットから給紙ローラを介して搬送され、
転写体にトナー像が形成されてる時点に同期して転写体
に送られる。更に、転写紙上に転写された転写画像は定
着装置の定着ローラに送られ、熱圧着処理により定着さ
れる。定着された転写紙は排出ローラにより排紙トレー
に排出される。

【０００３】上述の如く、複写機は、複写指令により画
像形成の過程に従って、露光操作、静電潜像形成、現
像、給紙、定着、排紙の操作系の工程が実行される。更
に、裏面複写の工程も加わる。これらの複写工程は、駆
動伝送機構（以後単に駆動機構と呼ぶ）を介して駆動さ
れ実行されるが、その駆動機構としては従来より多くの
方法がある。例えば、駆動ギヤに対して被駆動ギヤが縦
列に接続される縦列駆動機構、駆動ギヤに対して一部の
被駆動系をベルト伝達するベルト駆動機構、駆動ギヤの
ピッチ円まわりに、被駆動ギヤを配設したギヤ駆動機構
および各系毎に個別にモータ駆動する個別駆動機構等が
あげられる。これらの駆動機構を以下に説明する。

【０００４】図６（ａ）,（ｂ）は、従来の縦列駆動機
構の一例を説明するための図で、図６（ａ）は斜視図、
図（ｂ）は側面図で、図中、２０は縦列接続の駆動機
構、２１は駆動モータ、２２はモータ軸、２３はモータ
出力ギヤ（以後駆動ギヤと呼ぶ）、２４は感光体ギヤ、
２５は現像系ギヤ、２６は給紙系ギヤ、２７は定着系ギ
ヤである。

【０００５】図６に示した従来の複写機の縦列接続の駆
動機構２０は、駆動モータ２１の軸２２に取り付けられ
た駆動ギヤ２３により駆動され、該駆動ギヤ２３とは定
着系ギヤ２７が噛合い、該定着系ギヤ２７とは感光体ド
ラム２４ａを駆動するための感光体ギヤ２４が、該感光
体ギヤ２４には現像系ギヤ２５及び給紙系ギヤ２６がカ
スケード（縦列）結合され、更に、給紙系ギヤ２６に
は、ギヤ２６ｂが、定着系ギヤ２７には２７ｂ等が噛合
されている。これらの歯車の歯丈（歯形の軸方向長さ）
は略等しく選ばれている。上述の縦列接続駆動機構は、
被駆動系の何れかが過負荷となったり負荷変動がおこる
と、ノイズが増加したり回転むらが生ずる等の不具合を
もたらす。また、ギヤが部分的に磨耗しガタが発生し、
装置全体が振動して震えるので、デジタル読み取り部を
備えた装置においては特に画質的に影響が出てくる。

【０００６】図７（ａ）,（ｂ）は、従来のベルト駆動
機構の一例を説明するための図で、図７（ａ）は駆動機
構を軸方向から見た側面図、図７（ｂ）は平面図であ
り、図中、３０はベルト駆動機構、３１はモータ出力ギ
ヤ（駆動ギヤ）、３２はプーリ、３３は例えば、感光体
ドラムを駆動するためのベルト、３４は給紙系ギヤ、３
５は定着系ギヤである。

【０００７】従来のベルト駆動機構３０は、駆動ギヤ３
１に対し、感光体系用プーリ３２、給紙ギヤ３４および
定着系ギヤ３５が各々独立して配置駆動されるようにな
っている。このため、例えば、給紙系に異常があり負荷
変動があっても、駆動トルクが充分であれば定着系に直
接影響を与えることはないが、ベルトによるスペース増
加およびベルトの張力を最適に保持するための調整の煩
雑さ等があった。

【０００８】図８（ａ）,（ｂ）は、従来のギヤ駆動機
構の一例を説明するための図で、図８（ａ）はギヤ軸方
向からみた側面図、図８（ｂ）は駆動ギヤに作用する力
を示す図であり、図中、４０は駆動装置、４１は駆動モ
ータ、４２はモータ軸、４３は駆動ギヤ、４４は搬送系
ギヤ、４５は感光体系のギヤ、４６は給紙系ギヤ、４７
は定着系ギヤである。

【０００９】モータ軸４２に取り付けられた駆動ギヤ４
３のまわりに、搬送系のギヤ４４、感光体系のギヤ４
５、給紙系のギヤ４６及び定着系のギヤ４７等の複数の
従動ギヤが同時に不等間隔で噛合っている。従って、駆
動ギヤ４３がモータ４１により回転されると、従動ギヤ
も同時に噛み合い、各々のギヤの軸４４ａ，４５ａ，４
６ａ及び４７ａには駆動軸４３ａ方向の歯面力の分力Ｐ
₁，Ｐ₂，Ｐ₃およびＰ₄が作用する。しかし、Ｐ₁〜Ｐ₄の
合成された力Ｐは、モータ軸４２に直角の方向に作用
し、力Ｐ方向にたわみが生ずる。また、個別駆動機構の
ものは各系毎にモータを有するので高価となる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上述の個別駆動機構を
除いた駆動方法では駆動側ギヤおよび該駆動側ギヤと噛
み合って駆動される被駆動側ギヤの歯丈が略々等しいた
め、特定（駆動側）ギヤに対して噛み合う（被駆動側）
ギヤ数が多い程、特定のギヤの歯形面の磨耗が進行す
る。図９は、図６に図示した従来の駆動機構におけるギ
ヤ噛合せの例を説明するための図で、特に、電子写真プ
ロセス系の歯車列の場合は図９に示すように、感光ドラ
ムのギヤ（駆動側）２４に対しての現像系のギヤ（被駆
動側）２５及び定着系のギヤ（被駆動側）２７が噛み合
っており、噛合部分に鉄粉のキャリヤを含むトナーがギ
ヤ間に入り込み、このトナーがギヤ間に注入された潤滑
用グリスと混合してギヤに付着するので、電子写真プロ
セス系のギヤは磨耗しやすい。また、図８に示したギヤ
駆動機構の場合、モータ軸４２に偏荷重が作用するの
で、モータ軸４２の片減りやギヤ軸穴の磨耗が生じ、ギ
ヤ回転の軸心が変わるため、ギヤのガタが発生して装置
本体の振動が生じ、ギヤの騒音発生をもたらす。複写機
の振動は画質を低下させ、特に、デジタル読み取り部を
有する複写機においては、画質への影響が大きい。ま
た、ギヤ駆動装置から発生する騒音は静かなオフィスな
どでは耳ざわりであり、静音設計をうち出している最近
の商品をみてもギヤ騒音は取り除かなければならない。

【課題を解決するための手段】

【００１１】本発明は、上述の課題を解決するために
（１）駆動手段に取付けられた駆動ギヤと、該駆動ギヤ
に各々噛合し、回転駆動される複数の被駆動系に各々取
付けれらた伝達ギヤを有する回転伝達機構において、前
記駆動ギヤに対し前記複数の伝達ギヤの少くとも一部が
共通噛合い部を有すること、更には、（２）前記（１）
において、駆動ギヤに対して各々噛合する複数の伝達ギ
ヤの配置を伝達ギヤから駆動ギヤ軸方向に作用する力が
平衡する間隔にしたことを特徴とするものである。

【００１２】

【作用】モータ軸に取り付けられた駆動ギヤに複数の伝
達側のギヤを噛合わせ、各々の伝達ギヤに駆動される複
数の系を有する駆動装置において、駆動ギヤに対する各
々の伝達側ギヤの噛み合い部分を駆動ギヤの軸方向にズ
ラすことにより寿命を延ばし、更に、伝達側のギヤを駆
動ギヤの軸に対して、駆動伝達時に駆動ギヤに対して軸
方向に作用する伝達ギヤの分力の和が零荷重になる間隔
に配置してギヤの寿命を延ばしモータ軸に不必要な曲げ
力を作用させない。

【００１３】

【実施例】図１（ａ）,（ｂ）は、本発明における駆動
機構の一実施例を説明するための図で、図（ａ）は駆動
装置の斜視図、図１（ｂ）は駆動ギヤを伝達ギヤの噛み
合い位置を示す図で、図中、１は駆動装置、２は駆動モ
ータ、３は駆動ギヤ、４は電子写真プロセス系ギヤ、５
は給紙・搬送系ギヤ、６は定着系ギヤ、７，８は第２伝
達ギヤである。

【００１４】図１（ａ）において、駆動装置１は、駆動
モータ２のモータ軸２ａに取り付けられた駆動ギヤ３に
対して、該駆動ギヤ３回りに複数の伝達ギヤ、すなわ
ち、感光体ローラ、転写体ローラ（図示せず）等の静電
電子画像を形成する電子写真プロセス系ギヤ４（以後単
にプロセス系ギヤと呼ぶ）、転写紙を搬送し排出する給
紙・搬送系ギヤ５（以下単に給紙系ギヤと呼ぶ）および
転写紙上のトナー像を固定化する定着系ギヤ６が噛合っ
ており、給紙系ギヤ５、定着系ギヤ６には各々第２伝達
ギヤ７，８が噛合っている。

【００１５】図１（ｂ）は、歯丈Ｗ₀の駆動ギヤ３に対
して歯丈Ｗ₂のプロセス系ギヤ４と、歯丈Ｗ₁の給紙・搬
送ギヤ５、および歯丈Ｗ₃の伝達定着系ギヤ６が互いに
駆動ギヤ３の軸ローラ方向に噛合い位置をズラして噛合
っている。本発明においては、駆動ギヤ３に対する複数
の伝達ギヤの各々の噛み合い部分が重らないようにして
余裕αを設け、駆動ギヤ３の歯丈Ｗ₀＝Ｗ₁＋Ｗ₂＋Ｗ₃＋
αとすることであるが、この条件では駆動ギヤ３の歯丈
が長くなりスペースが大きくなるので、各々の歯丈の中
央部の噛み合いが重らなず、伝達ギヤの端面近傍で重な
るようにしてもよい。図１（ｂ）では、プロセス系ギヤ
４と定着系ギヤ６とがＷ_A部分で、伝達ギヤ４と伝達ギ
ヤ５とがＷ_B部分で駆動ギヤ３と共通の噛合部を有して
いる。

【００１６】図２（ａ）,（ｂ）は、図１（ｂ）に示し
た伝達ギヤの他の噛合いの配置を示す図で、共通の噛合
部Ｗａが単独の噛合部Ｗｂよりも大きくなる（Ｗａ＞Ｗ
ｂ）と振動が大きくなるので、駆動ギヤ３に対する定着
系ギヤ７とプロセス系ギヤ４との共通の噛合部Ｗａ及び
プロセス系ギヤ４と給紙系ギヤ５との共通の噛合部Ｗａ
を小さくして共通しない単独の噛合部Ｗｂを大きくして
いる。例えば、歯丈Ｗ₃の定着系ギヤ７にトルク伝達す
る駆動ギヤ３のの歯面の磨耗が大きい場合でも、定着系
ギヤ７と歯丈Ｗ₂のプロセス系ギヤ４との共通噛合部Ｗ
ａを小さくしているのでプロセス系ギヤ４の残りの歯丈
で安定な駆動伝達が行われている。

【００１７】また、歯丈Ｗ₂のプロセス系ギヤ４と歯丈
Ｗ₁の給紙系ギヤ３とを共通の噛合部Ｗａで駆動ギヤ３
と噛合せると、定着系ギヤ７と給紙・搬送系ギヤ５が磨
耗したとしても単独の噛合部Ｗ₂−（Ｗａ＋Ｗａ）で駆
動を伝達するので安定に駆動できる。但し、Ｗｂ＝（Ｗ₂−Ｗａ−Ｗａ）＞Ｗａ＋Ｗａ上述の実施例ではプロセス系ギヤ４を定着系ギヤ７と給
紙系ギヤ５との間に配置しているのでプロセス系ギヤ４
の単独の噛合部Ｗｂは小さくなっている。しかし画質向
上のためには定着系ギヤ７が給紙系ギヤ５の単独の噛合
部の大きい位置にもってくる方が好ましい。また、上述
の実施例では共通噛合部をもつ伝達ギヤを一つとして
が、図２（ｂ）のように伝達ギヤＧ₁，Ｇ₂…Ｇ₄を配設
して複数の共通噛合部を有する伝達ギヤＧ₂，Ｇ₃を配置
してもよい。

【００１８】図３（ａ）,（ｂ）は、本発明における駆
動機構の他の実施例の基本構造を説明するための図で、
図中、９，１０，１１，１２は伝達ギヤで、図１と同じ
作用をする部分には図１と同一の参照番号を付してい
る。

【００１９】図３は、モータ軸２ａに取り付けられた駆
動ギヤ３に対して伝達ギヤ９，１０，１１，１２を等間
隔又は駆動ギヤと軸対称に配置して噛合せたもので、伝
達ギヤ９〜１２を介して各々負荷を駆動している。すな
わち、軸方向からみて伝達ギヤ９の軸９ａと伝達ギヤ１
１の軸１１ａとを結ぶ線はモータ軸２ａを通り、同様に
伝達ギヤ１０の軸１０ａと伝達ギヤ１２の軸１２ａを結
ぶ線はモータ軸２ａを通る。ギヤ９〜１２は反対方向の
矢印Ｒ₁〜Ｒ₄の向きに回転し、同時にモータ軸２ａに
は、モータ軸２ａに直角な方向の噛合による分力が作用
するが、各々は対向していて打ち消し合うので駆動ギヤ
３やモータ軸２ａを介してモータ２に作用する応力が緩
和される。この結果、各々のギヤ及びモータ軸の磨耗が
減少し、長期安定に動作する。特に軸長ｘが大きいとき
より効果的である。

【００２０】図４，図５は、図３に基いて構成された駆
動機構の具体例を説明するための図で、図４は伝達ギヤ
が奇数の場合、図５は偶数の場合であり、図中、１３は
両面ユニット系ギヤで、図４，図５において、図１と同
じ作用する部分には図１と同一の参照番号を付してい
る。図４の駆動機構はプロセス系ギヤ４の軸４ａと給紙
系ギヤ５の軸５ａおよび定着系ギヤ６の軸６ａを軸方向
からみて三角形を形成し駆動ギヤ３の軸Ｏ−Ｏに対し軸
４ａと軸６ａ、軸６ａと軸５ａ及び軸５ａと軸４ａとの
なす角を各々θ₁，θ₂及びθ₃とすると、θ₁＝θ₂＝θ₃
と等しい角度となっている。従って、プロセス系ギヤ４
ａ、定着系ギヤ６ａ及び給紙系ギヤ５ａが駆動ギヤ３に
駆動されて、軸Ｏ−Ｏに対して平衡する。

【００２１】図５の駆動機構は、図４の駆動機構に対し
て従動ギヤとして両面ユニット系ギヤ１３が加わり、計
４ケの従動ギヤを噛合わされており、プロセス系ギヤ４
の軸４ａ、定着系ギヤ６の軸６ａ、両面ユニット系ギヤ
１３の軸１３ａ及び給紙系ギヤ５の軸５ａの軸方向から
みた形状は４角形であり対角線は各々軸Ｏ−Ｏを通る対
称形をなしている。即ち、軸４ａと軸６ａのなす角θ₄
と軸１３ａは軸５ａとのなす角θ₆とは等しく、θ₄＝θ
₆、軸６ａと軸１３ａのなす角θ₅と軸５ａと軸４ａとの
なす角θ₇は等しくθ₅＝θ₇であり、駆動ギヤ３に駆動
されて各々の従動ギヤが軸Ｏ−Ｏに直角な向きに作用す
る力は軸Ｏ−Ｏに対して平衡する。

【００２２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によると、（１）各々駆動ギヤに噛合って駆動ギヤによ
り駆動される複数の従動ギヤを駆動軸の軸方向に各々噛
合い位置をズラして配設されたので、一つの従動ギヤと
噛合う駆動ギヤ部分が磨耗しても他の従動ギヤ部分に影
響を与えないのでギヤの寿命が延び、振動発生率も低く
なり、高画質が維持される。更には、（２）駆動ギヤに
噛合う複数の従動ギヤが駆動されることにより駆動ギヤ
の軸方向に作用する力が平衡するのでモータの寿命が延
び機器本体の振動も小さくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における駆動機構の一実施例を説明する
ための図である。

【図２】図１（ｂ）の伝達ギヤの他の噛合いの配置を示
す図である。

【図３】本発明における駆動機構の他の実施例の基本構
造を説明するための図である。

【図４】図３に基いて構成された駆動機構の具体例を説
明するための図である。

【図５】図３に基いて構成された駆動機構の具体例を説
明するための図である。

【図６】従来の縦列の駆動機構の一例を説明するための
図である。

【図７】従来のベルト駆動機構を説明するための図であ
る。

【図８】従来のギヤ駆動機構の一例を説明するための図
である。

【図９】図６に示した縦列駆動機構におけるギヤの噛合
状態を示す図である。

【符号の説明】

１…駆動装置、２…駆動モータ、３…駆動ギヤ、４…電
子写真プロセス系ギヤ、５…給紙・搬送系ギヤ、６…定
着系ギヤ、７，８…第２伝達ギヤ、９，１０，１１，１
２…伝達ギヤ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】駆動手段に取付けられた駆動ギヤと、該
駆動ギヤに各々噛合し、回転駆動される複数の被駆動系
に各々取付けれらた伝達ギヤを有する回転伝達機構にお
いて、前記駆動ギヤに対して各々噛合する前記複数の伝
達ギヤの少くとも一部が共通噛合い部を有することを特
徴とする駆動機構。
【請求項２】前記駆動ギヤに対して各々噛合する前記
複数の伝達ギヤの配置を伝達ギヤから駆動ギヤ軸方向に
作用する力が平衡する間隔にしたことを特徴とする請求
項１記載の駆動機構。