特許 7455560 駆動装置、画像読取装置、及び画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-15

(45)【発行日】2024-03-26

(54)【発明の名称】駆動装置、画像読取装置、及び画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   H04N 1/04 20060101AFI20240318BHJP

   H04N 1/00 20060101ALI20240318BHJP

【ＦＩ】

H04N1/12 Z

H04N1/00 567Q

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2019216148

(22)【出願日】2019-11-29

(65)【公開番号】P2021087156

(43)【公開日】2021-06-03

【審査請求日】2022-11-22

(73)【特許権者】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003133

【氏名又は名称】弁理士法人近島国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山▲崎▼ 祥悟

【審査官】橘 高志

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－１６４６６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１０５３３５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｎ １／０４

Ｈ０４Ｎ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

水平方向に沿ったモータ軸を有するモータと、前記モータ軸に設けられて前記モータによって回転駆動される駆動プーリと、を備えた駆動部と、
被駆動プーリを備えていると共に、前記駆動部を支持する本体部と、
前記駆動プーリ及び被駆動プーリに巻回されたベルト部材と、
前記駆動部に対して、前記本体部に向かう前記水平方向の成分と、重力方向とは反対向きの成分と、を含む付勢力を付与する付勢部材と、を備える、
ことを特徴とする駆動装置。

【請求項2】

水平方向に沿ったモータ軸を有するモータと、前記モータ軸に設けられて前記モータによって回転駆動される駆動プーリと、を備えた駆動部と、
被駆動プーリを備えていると共に、前記駆動部を支持する本体部と、
前記駆動プーリ及び被駆動プーリに巻回されたベルト部材と、
前記駆動部に対して、前記本体部に向かう前記水平方向の成分と、重力方向の成分と、を含む付勢力を付与する付勢部材と、を備える、
ことを特徴とする駆動装置。

【請求項3】

前記駆動部と前記本体部とを締結する複数の締結部材を備え、
前記駆動部は、前記モータが固定されるモータ支持部材を備え、
前記本体部は、前記モータ支持部材が前記複数の締結部材を介して締結される取付部を備え、
前記モータ支持部材は、前記複数の締結部材が嵌挿されると共に、重力方向に延設された複数の長穴を有している、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の駆動装置。

【請求項4】

前記複数の締結部材は、対向配置される同一の前記モータ支持部材及び前記取付部の面同士を締結させている、
ことを特徴とする請求項３に記載の駆動装置。

【請求項5】

前記複数の締結部材のうちの少なくとも１つは、対向配置された前記モータ支持部材と前記取付部との面のうち、他の締結部材が締結させる対向面同士とは、前記モータの回転軸方向において異なる位置で対向した面同士を締結させている、
ことを特徴とする請求項３に記載の駆動装置。

【請求項6】

モータと、前記モータによって回転駆動される駆動プーリと、を備えた駆動部と、
被駆動プーリを備えていると共に、前記駆動部を支持する本体部と、
前記駆動プーリ及び被駆動プーリに巻回されたベルト部材と、を備え、
前記駆動部は、前記モータの回転軸方向において前記駆動部が前記本体部に近づくように付勢する付勢部材の第１端部が係合する第１係合部を備え、
前記本体部は、前記付勢部材の第２端部が係合する第２係合部を備えている、
ことを特徴とする駆動装置。

【請求項7】

請求項１乃至６のいずれか１項記載の駆動装置と、
前記駆動装置によって駆動されるローラと、
前記ローラによって搬送されたシートに形成されている画像を読取る読取手段と、を備えた、
ことを特徴とする画像読取装置。

【請求項8】

請求項７記載の画像読取装置と、
前記画像読取装置によって読み取られた画像をシートに形成される画像形成部と、を備えた、
ことを特徴とする画像形成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、モータを備えた駆動装置に関する。

【背景技術】

【0002】

画像読取装置や、画像形成装置の駆動機構には、離れた２軸間に回転やトルクを伝える巻き掛け伝動がしばしば必要とされる。一般にこのような機構は、モータの駆動プーリと、被駆動プーリと、これらの間に巻き掛けられるタイミングベルトと、を備えて構成されている。

【0003】

上記タイミングベルトを用いた駆動装置ないし駆動方法において、ベルトテンション（ベルトの張り具合）が小さすぎると、プーリとベルトとの間で噛み合わせが飛ぶことがある。また、ベルトテンションが大きすぎると軸の横倒れ方向に力がかかり駆動軸の負荷や振動が大きくなる。このため、タイミングベルトに適切なテンションを与えて駆動する必要があり、従来の駆動機構では、駆動部の重量によって適切なテンションを安定してタイミングベルトに与えることのできる駆動装置が設けられている（特許文献１参照）。

【0004】

より具体的には、上記特許文献１記載の駆動装置は、図１５に示すように、ＤＣブラシレスモータ７００を、従動プーリ８００から遠ざかるように双方に高低差を設けて配置している。また、図１６に示すように、上記ＤＣブラシレスモータ７００はドライバ基板７００ｂと一体的に構成されている。そして、ＤＣブラシレスモータ７００を有する駆動部を遊嵌するための長孔７００ａが、ドライバ基板７００ｂの四隅に設けられている。

【0005】

また、各長孔７００ａは、従動プーリ８００の支軸８００ａと、駆動プーリ７１０の回転中心７１０ａとを結ぶ直線Ｙに沿うように配置されている。各長孔７００ａに例えば、段付きネジが挿入されることにより、ＤＣブラシレスモータ７００は、装置本体側板上に移動可能に設置される。

【0006】

そして、ＤＣブラシレスモータ側との間にタイミングベルト９００が巻き掛けられると、駆動プーリ７１０とともにＤＣブラシレスモータ７００は、長孔７００ａにガイドされて上記直線方向Ｙの下方へ自重により移動する。すると、ＤＣブラシレスモータ７００は、長孔７００ａの下端に達する前にタイミングベルト９００で保持される。そして、モータ７００および駆動プーリ７１０からなる駆動部の重量により、タイミングベルト９００に所定のテンションを与えるように構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特開２０００－１３８８００号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

ところで、上記特許文献１に記載のような駆動装置の駆動部では、一般的に駆動プーリよりもモータ側に重心が位置する。このため、自重がベルト位置には掛からずプーリが傾き、適正なテンションがかからなくなる虞がある。また傾きを抑制するために段付きネジを用いると、駆動部との接触部に大きな負荷がかかるため、変形等の不具合が生じる虞がある。

【0009】

そこで、本発明は、ベルト部材に適正にテンションを付与することができる駆動装置、画像読取装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の一態様は、水平方向にモータ軸を有するモータと、前記モータ軸に設けられて前記モータによって回転駆動される駆動プーリと、を備えた駆動部と、被駆動プーリを備えていると共に、前記駆動部を支持する本体部と、前記駆動プーリ及び被駆動プーリに巻回されたベルト部材と、前記駆動部に対して、前記本体部に向かう前記水平方向の成分と、重力方向とは反対向きの成分と、を含む付勢力を付与する付勢部材と、を備える、ことを特徴とする駆動装置である。
本発明の一態様は、水平方向に沿ったモータ軸を有するモータと、前記モータ軸に設けられて前記モータによって回転駆動される駆動プーリと、を備えた駆動部と、被駆動プーリを備えていると共に、前記駆動部を支持する本体部と、前記駆動プーリ及び被駆動プーリに巻回されたベルト部材と、前記駆動部に対して、前記本体部に向かう前記水平方向の成分と、重力方向の成分と、を含む付勢力を付与する付勢部材と、を備える、ことを特徴とする駆動装置である。

【0011】

また、本発明の他の一態様は、モータと、前記モータによって回転駆動される駆動プーリと、を備えた駆動部と、被駆動プーリを備えていると共に、前記駆動部を支持する本体部と、前記駆動プーリ及び被駆動プーリに巻回されたベルト部材と、を備え、前記駆動部は、前記モータの回転軸方向において前記駆動部が前記本体部に近づくように付勢する付勢部材の第１端部が係合する第１係合部を備え、前記本体部は、前記付勢部材の第２端部が係合する第２係合部を備えている、ことを特徴とする駆動装置である。

【発明の効果】

【0012】

本発明によると、ベルト部材に適正にテンションを付与することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】第１の実施の形態に係る画像形成装置を示す模式図。

【図2】ＡＤＦの断面図。

【図3】ＡＤＦの裏面側の断面図。

【図4】ＡＤＦの駆動モータを示す斜視図。

【図5】駆動装置の斜視図。

【図6】駆動装置の正面図。

【図7】付勢部材を取り付けていない駆動装置の斜視図。

【図8】駆動装置の模式図。

【図9】付勢部材の付勢力範囲を図示したグラフ。

【図10】θとμの関係式を示したグラフ。

【図11】第２の実施の形態に係る駆動装置の模式図。

【図12】付勢部材の付勢力範囲を図示したグラフ。

【図13】θとμの関係式を示したグラフ。

【図14】第３の実施の形態に係る駆動装置の模式図。

【図15】先行技術文献における駆動装置の正面図。

【図16】先行技術文献における駆動装置の斜視図。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明において、シートとは、普通紙の他にも、コート紙等の特殊紙、封筒やインデックス紙等の特殊形状からなる記録材、及びオーバーヘッドプロジェクタ用のプラスチックフィルムや布などを含むものである。また、原稿もシートの一例であり、原稿は、白紙でも、片面又は両面に画像が形成されていてもよいものとする。更に、図面の上下左右方向を装置または各構成要素の上下左右方向として説明に用いることとする。

【0015】

＜第１の実施の形態＞
（画像形成装置の概略構成）
図１は第１の実施の形態に係る画像形成装置としての複写機６００の断面概略図である。複写機６００は、画像形成装置本体としてのプリンタ部５００の上方に原稿の画像を読取る画像読取装置２００が設けられて構成されている。画像読取装置２００は、画像読取部３００と、自動原稿給送装置（以下、単にＡＤＦという）４００と、を備えている。

【0016】

プリンタ部５００は、その内部に、シートを搬送するシート搬送部５０５と、シート搬送部５０５から搬送されたシートに対して画像の形成を行う電子写真方式の画像形成部５０２と、を備えている。また、画像形成部５０２にて転写された未定着トナー像を加熱及び加圧してシートに対して定着させる定着部５０３と、プリンタ部５００を制御するプリンタ制御部５０４と、を備えている。

【0017】

画像読取部３００は、原稿を載置するための原稿載置手段としての原稿載置台３０１と、この原稿載置台３０１の内側に設けられ、原稿載置台３０１に載置された原稿の画像を読取る画像読取手段３０２と、を備えている。また、画像読取部３００を制御する制御手段としての画像読取装置制御部３０３を備えている。

【0018】

上記複写機６００を使用して原稿のコピーを取る場合、まず、原稿載置台３０１上に原稿が載置され、ユーザーによってコピーボタン（不図示）が押圧される。そして、このコピーボタンが操作されると、上述した画像読取手段３０２が副走査方向Ｘ（本実施の形態では幅方向）に移動しながら、原稿の画像を読取る。画像読取手段３０２によって読み取られた画像情報は、画像読取装置制御部３０３を介してプリンタ制御部５０４へと通信され、この画像情報に基づいて画像形成部５０２においてトナー像が形成される。そして、このトナー像がシート搬送部５０５から搬送されて来たシートに対して転写され、シートに転写された未定着トナー像が定着部５０３において加熱及び加圧されることによって、シートに対して定着される。定着部５０３によって画像が定着されたシートは機外へと排出され、これにより原稿のコピーが完了する。

【0019】

また、複数枚の原稿のコピーが取られる場合には、ＡＤＦ４００によって原稿が一枚ずつ搬送され、この搬送されている原稿の画像が所定の読取位置に位置している画像読取手段３０２によって読み取られる。なお、原稿載置台３０１に載置された原稿の画像を画像読取手段３０２が副走査方向に移動しながら読取る方式を固定読みというのに対して、停止した画像読取手段３０２がＡＤＦ４００によって搬送されている原稿の画像を読取る方式を流し読みという。

【0020】

（ＡＤＦの概略構成）
ついで、ＡＤＦ４００の概略構成について図２乃至４に基づいて説明をする。図２に示すように、ＡＤＦ４００は、原稿を載置する原稿載置トレイ４０１を備えている。原稿載置トレイ４０１上の原稿は、ＡＤＦ４００を用いて流し読みが行われる場合、ピックアップローラ（給送ローラ）４０２により給送され、分離ローラ対４０３の分離ニップ部に送り込まれる。

【0021】

分離ローラ対４０３は、搬送ローラ４０３ａと分離ローラ４０３ｂとによって形成されている。分離ローラ４０３ｂには、搬送ローラ４０３ａによって搬送されるシートの搬送方向とは逆方向にシートを搬送する方向に分離ローラ４０３ｂを回転させる駆動力がトルクリミッタを介して入力されている。分離ローラ４０３ｂは、ピックアップローラ４０２から一枚ずつ原稿が送り込まれた場合には、搬送ローラに従動回転する。また、原稿が重送された場合には、トルクリミッタを介して駆動力が分離ローラ４０３ｂに伝達され、分離ローラ４０３ｂによって重送した原稿が押し戻される。これにより、一枚ずつ分離して原稿が搬送される。

【0022】

分離ローラ対４０３によって搬送されたローラは、第１引き抜きローラ対４０４及び第２引き抜きローラ対４０５によって流し読みガラス４０６に向かって原稿搬送路上を搬送される。そして、流し読みガラス４０６上を原稿が通過することにより、原稿の第１面の画像が画像読取手段３０２によって読み取られる。

【0023】

また、流し読みガラス４０６の下流側には、第２画像読取手段４０７が設けられており、原稿の両面の画像を読取る場合、第２画像読取手段４０７によって原稿の第２面の画像が読み取られ、原稿排出トレイに原稿が排出される。なお、本実施の形態のＡＤＦ４００のようにＡＤＦ４００単体で画像を読取る読取手段を有している場合、ＡＤＦ４００単体でも画像読取装置を構成している。

【0024】

（駆動装置）
ところで、上述したピックアップローラ４０２、搬送ローラ４０３ａ、分離ローラ４０３ｂ、第１引き抜き駆動ローラ４０４ｂ、第２引き抜き駆動ローラ４０５ｂは、図３及び図４に示すモータ１によって駆動されている。このモータ１は、ＡＤＦ４００奥側の側面に取り付けられており、ベルト伝動式の駆動装置１００を構成している。以下、この駆動装置１００の構成について、詳しく説明をする。

【0025】

図５に示すように、ベルト伝動式の駆動装置である駆動装置１００は、モータ１を備えた駆動部１１０と、駆動部１１０を支持する本体部１２０と、ベルト部材としてのタイミングベルト４と、を備えている。また、駆動部１１０は、モータ１の他にもモータ支持部材２と、モータ１の回転軸としてのモータ軸１ａに設けられた駆動プーリ１１と、を備えており、モータ１がモータ支持部材２に対して固定され一体化されている。

【0026】

また、本体部１２０は、上記モータ支持部材２が取り付けられる取付部としての駆動部支持部材３と、被駆動プーリ６が固定されている駆動軸８と、を備えている。タイミングベルト４は、モータ軸１ａに設けられた駆動プーリ１１と、駆動軸８に設けられた被駆動プーリ６と、の間で巻回されている。このため、モータ１によって駆動プーリ１１が回転駆動されると、タイミングベルト４を介して被駆動プーリ６に動力が伝達されて駆動軸８が回転する。

【0027】

ついで、駆動部１１０の本体部１２０に対する取り付け構成について説明をする。上述したように、駆動部１１０は、モータ支持部材２が駆動部支持部材３に対して複数箇所（本実施の形態では３箇所）にて連結されている。具体的には、図５及び図６に示すように、駆動部支持部材３には被締結穴３２が複数、設けられている。また、モータ支持部材２には、上記被締結穴３２と対応した位置に被締結穴２２が設けられている。

【0028】

被締結穴２２は、被締結穴３２よりも大きな長穴となっている。駆動部１１０は、締結部材７がモータ支持部材２の被締結穴２２とは遊嵌し、駆動部支持部材３の被締結穴３２と嵌合もしくは螺合することによって本体部１２０に取り付けられている。また、締結部材７が嵌挿される被締結穴２２は重力方向に延設された長穴である。このため、駆動部１１０は、上記締結部材７によって複数箇所においてモータ支持部材２と駆動部支持部材３とが完全に締結される前であれば、上記長穴の範囲内で、本体部１２０に対して重力方向に移動することができるようになっている。

【0029】

このため、駆動部１１０の重力方向位置は、駆動部１１０の自重と、連結部材としてのタイミングベルト４と、詳しくは後述する付勢部材５と、により自然に決まる。この際、タイミングベルト４には、駆動部１１０の自重が作用するため、この駆動部１１０の自重によりタイミングベルト４にベルトテンションが付与される。この状態で締結部材７が締め付けられることによって、モータ支持部材２と駆動部支持部材３とが締結され、タイミングベルト４に適切なベルトテンションが付与された状態で、駆動部１１０が本体部１２０に取り付けられる。なお、モータ支持部材２と駆動部支持部材３とが締結部材７によって締結された状態では、駆動部１１０は本体部１２０に対して重力方向に移動不能となる。また、タイミングベルト４が連結部材として作用するため、上記締結部材７による締結を行わないことも可能である。しかしながら、本実施の形態では、駆動装置１００に対して外部から衝撃が加わる可能性を考慮して、締結部材７にて駆動部１１０と本体部１２０を締結している。

【0030】

ついで、駆動部１１０の重心の偏りによる傾ぎについて説明をする。図７は付勢部材５及び締結部材７を取り付けていない状態の駆動装置１００を示す斜視図である。駆動プーリ１１よりもモータ１の方が重いため、駆動部１１０の重心は、モータ支持部材２と駆動部支持部材３の接触位置より駆動部側に偏っている。

【0031】

このため、図７のように、付勢部材５が無い状態で駆動部１１０を本体部１２０に取り付けようとすると、駆動部１１０は自重による回転モーメントで図中Ａ方向に回転し、駆動部支持部材３から離間しようとする。駆動部１１０が傾くと、モータ軸１ａごと駆動プーリ１１が傾くため、タイミングベルト４に正常なテンション（張力）が掛からなくなる。また、締結部材７によってモータ支持部材２と駆動部支持部材３とが締結されていた場合、上記傾ぎは小さくなるが、その分、モータ支持部材２と駆動部支持部材３との締結箇所（接触箇所）に大きな負荷が掛かってしまう。

【0032】

そこで、本実施の形態では、モータ支持部材２の上部に被付勢部２１を設け、また、駆動部支持部材３の上部に被付勢部３１を設けている。そして、これら被付勢部２１，３１を、弾性体（本実施の形態ではスプリング）である付勢部材５によって連結し、これにより、モータ支持部材２と駆動部支持部材３との接触状態を保持している。

【0033】

即ち、付勢部材５の一端部が上記被付勢部２１に取り付けられ、他端部が上記被付勢部３１に取り付けられており、この付勢部材５の付勢力によって、駆動部１１０がモータ軸方向において本体部１２０側に付勢されている。別の言い方をすれば、上記付勢部材５は、モータ１の回転軸方向において駆動部１１０が本体部１２０に近づくように付勢する付勢部材と言える。また、上記駆動部１１０の被付勢部２１は、付勢部材５の第１端部が係合する第１係合部と言え、本体部１２０の被付勢部３１は、付勢部材５の第２端部が係合する第２係合部と言うことができる。なお、付勢部材５の駆動部１１０及び本体部１２０への取付箇所である被付勢部２１，３１は、いずれもモータ１の重心位置Ｇ（図８参照）よりも上方に位置している。

【0034】

ついで、駆動部１１０が本体部１２０から離間せず静止するための付勢部材５の条件について説明をする。図８は駆動部１１０を詳細化した模式図（側面図）である。駆動部１１０が本体部１２０と接触し、静止状態となる条件であるため、駆動部１１０が本体部１２０から受ける抗力Ｎは０以上となる。

【0035】

【数1】

【0036】

また、モータ１にかかる重力をＦ、駆動プーリ１１がタイミングベルト４に引っ張られる力をＦ_Ｔ、駆動部１１０が付勢部材５に引っ張られる力の大きさをｆとする。更に、力の向きをθ、駆動部が本体部から受ける摩擦力をＦ_ｍとして、水平方向の力のつり合いの式を求めると、以下の式（２）のようになる。

【0037】

【数2】

同様に鉛直方向のつり合いの式を求めると、以下の式（３）のようになる。

【0038】

【数3】

【0039】

また、静止摩擦係数をμとすると、摩擦力Ｆｍは以下の式（４）の関係を満たす。

【0040】

【数4】

【0041】

更に、駆動部１１０と本体部１２０の接触位置からＦ_Ｔがかかる位置までの水平方向距離をＬ_Ｔ、駆動部１１０と本体部１２０の接触位置から駆動部１１０の重心Ｇまでの水平方向距離をＬ_Ｆとする。また、駆動部１１０と本体部１２０の接触位置からｆがかかる位置までのｆの法線方向距離をＬ_ｆとして、点Ｐ周りのモーメントのつり合いの式を求めると、以下の式（５）のようになる。

【0042】

【数5】

【0043】

ここで式（１），（２）よりθは、以下の式（６）の条件を満たす。

【0044】

【数6】

【0045】

更に、式（２），（３），（４）より、式（７）が求められる。

【0046】

【数7】

【0047】

よって式（６），（７）からｆの取りうる値は図９のグラフの網掛け部となる（μ=０.３）。

【0048】

また、式（５）より、式（８）が求められる。

【0049】

【数8】

【0050】

よってｆが決まるとＬ_ｆは一義的に決まる。以上から、これらｆ及びＬ_ｆを選定し、任意の系で駆動部１１０が本体部１２０から離間せずに静止するための付勢部材５を決定することができる。

【0051】

ここで付勢部材５は本実施の形態では付勢部材としてスプリングが用いられており、図９からｆが最小となるスプリングを選ぶことができる。また一般的にスプリングの張力は部品の出来によって±１０％の公差域を持っている。このことからｆが最小となるスプリングを選ぶことがバラツキ最小のスプリングを選ぶこととなり、精度の高い装置を作ることができる。またｆが最小となる場合、駆動部と本体部にスプリングをかける際により少ない負荷で作業することができ、組立性の改善につながる。

【0052】

図１０はｆが最小となるθとμの関係を図示したグラフである。式（７）より最小のｆの値であるｆ_ｍｉｎは以下の式（９）のようになる。

【0053】

【数9】

【0054】

よってｆが最小となるθとμの関係が一対一対応で決まる。即ちμが決まると、自動的にｆを最小にするθが求まる。

【0055】

上述したように、本実施の形態においては、本体部１２０によって駆動部１１０を重力方向に移動可能に支持し、駆動部１１０の自重を用いてタイミングベルト４にテンションを設定している。そして、タイミングベルト４にテンションを設定する際には、これら駆動部１１０と本体部１２０との間に付勢部材５を介在させ、この付勢部材５によって、本体部１２０に向かうモータ１の回転軸１ａ方向成分を有する付勢力を、駆動部１１０に付与している。このため、上記付勢部材５の付勢力により、重心Ｇの偏りによる駆動部１１０の傾きを抑制することができる。また、これにより、駆動プーリ１１が傾ぐことを抑制することができ、駆動部１１０の自重により適正なベルトテンションをタイミングベルト４に付与することができる。

【0056】

更に、付勢部材５の付勢力によって自重によって駆動部１１０に生じるモーメントを打ち消す方向に力がかかるため、駆動部１１０及び本体部１２０の締結箇所に掛かる負荷を低減することが可能となる。加えて、上述した実施の形態では、付勢部材５が駆動部１１０に付与する付勢力は、重力方向とは反対向きの成分を有している。このため、所望のベルトテンションを付与するのに必要な重量よりも駆動部１１０の重量が大きい場合であっても、付勢部材５の付勢力により、ベルト部材に掛かるベルトテンションを調整することができる。

【0057】

＜第２の実施の形態＞
ついで、第２の実施の形態について説明をする。第１の実施の形態では、モータ１は大きなモータを想定しており、自重をそのままタイミングベルト４にかけると、テンションがかかりすぎるため付勢部材５で抑制していた。ただしタイミングベルト４が硬度の高い部材である場合、モータ１の自重をかけてもベルトテンションが不十分となり、付勢部材５でテンションを増加させる必要がある場合がある。図１１は付勢部材５によりタイミングベルト４にかかるテンションを促成する場合の駆動部１１０を詳細化した模式図（側面図）である。付勢部材５が駆動部１１０に付与する付勢力が重力方向の成分を有する場合において、第１の実施の形態と同様に駆動部１１０が本体部１２０から離間せず静止する条件を以下において導く。

【0058】

駆動部１１０は本体部１２０と接触し、静止状態にあるため、Ｎは以下の式（１０）の関係を満たす。

【0059】

【数10】

【0060】

また、水平方向の力のつり合いより式（１１）が求まる。

【0061】

【数11】

【0062】

更に、鉛直方向のつり合いより式（１２）が求まる。

【0063】

【数12】

【0064】

また、静止摩擦係数をμとすると、摩擦力Ｆｍは以下の式（１３）の関係を満たす。

【0065】

【数13】

【0066】

更に、点Ｐ周りのモーメントのつり合いの式を求めると、以下の式（１４）のようになる。

【0067】

【数14】

【0068】

ここで式（１０），（１１）よりθは、以下の式（１５）の条件を満たす。

【0069】

【数15】

【0070】

更に、式（１１），（１２），（１３）より、式（１６）が求められる。

【0071】

【数16】

【0072】

よって式（１５）、（１６）からｆの取りうる値は図１２のグラフの網掛け部となる（μ=０.３）。

【0073】

また、式（１４）より、式（１７）が求められる。

【0074】

【数17】

【0075】

よって任意の系で駆動部が本体部から離間せずに静止するための付勢部材５を決定することができる（ｆとＬ_ｆを決める）。

【0076】

また第１の実施の形態と同様に、ｆの最小値が求まり、駆動部と本体部にスプリングをかける際により少ない負荷で作業することができ、組立性の改善につながる。

【0077】

図１３はｆが最小となるθとμの関係を図示したグラフである。式（１６）より最小のｆの値であるｆ_ｍｉｎは以下の式（１８）のようになる。

【0078】

【数18】

【0079】

よってｆが最小となるθとμが一対一対応で決まる。即ちμが決まると、自動的にｆを最小にするθが求まる。

【0080】

＜第３の実施の形態＞
第１の実施の形態においてモータ支持部材２と駆動部支持部材３の締結箇所は同一平面上にあるが、複数の締結箇所が異なる平面にあってもよい。即ち。第１の実施の形態では、モータ支持部材２は駆動部支持部材３に対して、重力方向に移動可能に複数箇所で締結されており、これら複数の締結箇所は、対向配置される同一のモータ支持部材２及び駆動部支持部材３の面同士を締結させていた。

【0081】

一方で、本実施の形態では、複数の締結箇所のうちの少なくとも１つは、対向配置されたモータ支持部材２と駆動部支持部材３との面のうち、他の締結箇所が締結させる対向面同士とは、モータ１の回転軸１ａ方向において異なる位置で対向した面同士を締結させている。この場合における、第１の実施の形態と同様に駆動部１１０が本体部１２０から離間せず静止する条件を以下において導く。

【0082】

駆動部１１０は本体部１２０と接触し、静止状態にあるため、Ｎは以下の式（１９）の関係を満たす。

【0083】

【数19】

【0084】

モータ１にかかる重力をＦ、駆動プーリ１１が連結部材４に引っ張られる力をＦ_Ｔ、駆動部が付勢部材５に引っ張られる力の大きさをｆとする。更に、力の向きをθ、駆動部が本体部から受ける摩擦力をＦ_ｍとして、水平方向の力のつり合いの式を求めると、以下の式（２０）のようになる。

【0085】

【数20】

【0086】

同様に鉛直方向のつり合いの式を求めると、以下の式（２１）のようになる。

【0087】

【数21】

【0088】

また、静止摩擦係数をμとすると、摩擦力Ｆ_ｍは以下の式（２２）の関係を満たす。

【0089】

【数22】

【0090】

更に、駆動部１１０と本体部１２０の接触位置からＦ_Ｔがかかる位置までの水平方向距離をＬ_Ｔ、駆動部１１０と本体部１２０の接触位置から駆動部１１０の重心までの水平方向距離をＬ_Ｆとする。また、駆動部１１０と本体部１２０の接触位置からｆがかかる位置までのｆの法線方向距離をＬ_ｆとして、点Ｐ周りのモーメントのつり合いの式を求めると、以下の式（２３）のようになる。

【0091】

【数23】

【0092】

ここで、式（１９），（２０）より、θは、以下の式（２４）の条件を満たす。

【0093】

【数24】

【0094】

更に、式（２０），（２１），（２２）より、式（２５）が求められる。

【0095】

【数25】

【0096】

よって、式（２４）及び式（２５）からｆの取りうる値は図９のグラフの網掛け部となる（μ=０.３）。また、式（２３）より式（２６）が求められる。

【0097】

【数26】

【0098】

よってｆが決まるとＬ_ｆは一義的に決まる。以上から、任意の系で駆動部が本体部から離間せずに静止するための付勢部材５を決定することができる（ｆとＬ_ｆを決める）。

【0099】

ここで付勢部材５は本実施の形態ではスプリングが用いられており、図９からｆが最小となるスプリングを選ぶことができる。また一般的にスプリングの張力は部品の出来によって±１０％の公差域を持っている。このことからｆが最小となるスプリングを選ぶことがバラツキ最小のスプリングを選ぶこととなり、精度の高い装置を作ることができる。またｆが最小となる場合、駆動部１１０と本体部１２０にスプリングをかける際により少ない負荷で作業することができ、組立性の改善につながる。

【0100】

図１０はｆが最小となるθとμの関係を図示したグラフである。式（２５）より最小のｆの値であるｆ_ｍｉｎは以下の式（２７）のようになる

【0101】

【数27】

【0102】

よってｆが最小となるθとμが一対一対応で決まる。即ちμが決まると、自動的にｆを最小にするθが求まる。

【0103】

なお、上述した実施の形態においては、付勢部材としてスプリングを例示したが、これに限る必要はなく、例えば、ゴム等の部材によって形成されても良い。また、締結部材７によって駆動部１１０及び本体部１２０を３箇所で締結したが、３以上の箇所で駆動部１１０と本体部１２０とを締結しても良い。更に、駆動部１１０は、ベルトテンションを付与するために本体部１２０に対して重直方向に移動可能に構成されているが、重力方向成分を有していれば、その移動方向はどのような方向であっても良い。

【0104】

また、本実施の形態に係る駆動装置は、プリンタ、複写機、ＦＡＸ及び複合機などの画像形成装置のみならず、種々の機械に対して適用することができる。

【符号の説明】

【0105】

１：モータ／４：ベルト部材（タイミングベルト）／５：付勢部材（スプリング）／６：被駆動プーリ／１１：駆動プーリ／１００：駆動装置／１１０：駆動部／１２０：本体部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】