[发明专利]摆动齿轮机构和具有多速度模式的图像形成装置

说明书

技术领域

一般而言，本发明涉及图像形成装置，例如复印机、打印机、传真机、绘图仪和并入多个图像形成功能诸如复制和打印功能的多功能外围设备(MFP)。更具体而言，本发明涉及具有多个图像形成速度模式的图像形成装置。

背景技术

已知其中低速模式或高速模式可由使用者选择的图像形成装置。在低速模式中，可优先考虑图像质量，而在高速模式中，可优先考虑速度(生产力)。在该类型的图像形成装置中，驱动源，例如电动机，可经由一系列驱动齿轮连接到图像载体，例如感光鼓。当该一系列驱动齿轮的齿数比固定时，可通过改变驱动源的转数，切换高速模式和低速模式。

在这类图像形成装置中，噪声在高速模式中可能增加。已知在图像形成操作期间的噪声很大程度是由于驱动源齿轮的齿轮啮合频率的噪声水平。齿轮啮合频率是每秒两个齿轮彼此啮合的次数。例如，驱动源的齿轮啮合频率是每秒电动机齿轮和传动齿轮彼此啮合的次数。因此，齿轮啮合频率和因此的噪声水平可通过减少驱动源中电动机旋转的数目进行减少。期望地，齿轮啮合频率应该低于100Hz，这是因为这样频率的声音难以被人听到。

该类图像形成装置中的驱动源可包括装备有频率发生器的所谓的FG(频率-产生)输出电动机。一般而言，FG输出电动机具有频率发生脉冲形态的模式(“FG模式”)，其与电动机的旋转部分的磁铁相对布置。当电动机旋转时，在磁铁和FG模式之间产生电磁感应，从而产生脉冲电流。基于脉冲电流，进行反馈控制，以便电动机的转速可以被控制(例如，参见日本特许公开专利申请号09-46995)。FG输出电动机被频繁用作图像形成装置的驱动源，这是因为其便宜的旋转控制机构。

如上所述，当一系列驱动齿轮的齿数比固定时，可通过改变驱动源的转数，切换高速模式和低速模式。在这种情况下，当降低高速模式中的驱动源的转速以便减少驱动源齿轮的齿轮啮合频率的噪声水平时，低速模式的转数也减少，这是因为固定的齿数比。结果，频率发生器不能产生用于电动机转速反馈控制的足够水平的脉冲信号。

日本特许公开专利申请号2002-089638讨论包括各种电动机的驱动装置，简单的行星式齿轮机构作为中速减速机构和各种减速单元。在该驱动装置中，电动机和减速单元可以分别选择性地与简单的行星式齿轮机构啮合于输入和输出端，以便减少振动和噪声。

日本特许公开专利申请号2007-212806讨论包括驱动源、一系列齿轮和从动构件的旋转驱动装置。齿轮经由行星式齿轮连接，用以增加输出轴的旋转准确度和减少该轴轴向的尺寸，同时允许从动构件与旋转驱动装置分离。

发明内容

在本发明的一个方面中，摆动齿轮机构包括具有第一和第二拱形导向开口的框架，所述拱形导向开口具有第一端和第二端；所述框架支撑的第一摆动齿轮，其中所述第一摆动齿轮的轴导向入第一拱形导向开口；所述框架支撑的第二摆动齿轮，其中所述第二摆动齿轮的轴导向入第二拱形导向开口；和驱动齿轮，其与第一和第二摆动齿轮啮合并且被配置为以第一或第二方向旋转。在以第一方向旋转驱动齿轮后，第一摆动齿轮和第二摆动齿轮向相应的拱形导向开口的第一端位移，或在以第二方向旋转驱动齿轮后，第一摆动齿轮和第二摆动齿轮向相应的拱形导向开口的第二端位移。

在本发明的另一方面中，图像形成装置包括摆动齿轮机构。

在本发明的另一方面中，图像形成装置具有高速模式和低速模式，并且包括配置为以第一方向或第二方向旋转的驱动源；配置为由驱动源旋转的图像载体；配置为使用光束扫描图像载体的光学扫描单元，以便在图像载体上形成静电潜象；配置为将图像载体上的静电潜象显影为可见图像的显影单元；配置为将可见图像直接或间接转印到记录介质上的转印单元；和配置为通过切换驱动源的旋转方向选择高速模式或低速模式的速度切换单元。速度切换单元包括连接到驱动源的旋转轴的驱动齿轮；配置为在以第一方向旋转后，将驱动源的旋转动力传输到图像载体的第一驱动齿轮系列；和配置为在以第二方向旋转后，将驱动源的旋转动力传输到图像载体的第二驱动齿轮系列，第二驱动齿轮系列比第一驱动齿轮系列具有更大的减速比。取决于驱动源的旋转方向，速度切换单元被配置为使驱动齿轮选择性地连接到第一驱动齿轮系列或第二驱动齿轮系列。

附图说明

图1图解作为根据本发明实施方式的图像形成装置的激光彩色打印机；

图2图解高速模式的激光彩色打印机的驱动机构；

图3A图解激光彩色打印机的驱动机构中的摆动齿轮机构；

图3B图解电动机(驱动源)和摆动齿轮机构的组件；

图4图解低速模式的根据本发明实施方式的激光彩色打印机的驱动机构；