CN101963773B - 驱动装置以及图像形成设备 - Google Patents

Abstract

一种驱动装置和图像形成设备，该驱动装置包括：驱动源；固定在可转动构件的转动轴上的可转动构件齿轮，其通过从驱动源传递驱动力而转动；包括一对齿轮的从动齿轮，所述一对齿轮彼此同轴地布置并通过可转动构件齿轮的转动而以相同转速转动，从动齿轮包括推压装置，其沿着相反的转动方向推压一对齿轮，从动齿轮以高于可转动构件齿轮的转速转动；转动检测装置，其包括与从动齿轮一起转动的单个标志和用于检测标志的经过的检测部分，该转动检测装置用于检测从动齿轮的转动；计算部分，其从检测部分的信号计算可转动构件齿轮的转动波动；存储部分，其存储计算部分的计算结果；和驱动源控制部分，其基于存储在存储部分中的计算结果而控制驱动源。

Description

驱动装置以及图像形成设备

技术领域

本发明涉及一种使用齿轮的驱动装置和包括该驱动装置的图像形成设备，例如复印机、传真机、打印机、多功能机或者印刷机。

背景技术

在采用电子照相方法的传统的图像形成设备中，以下述方式实现图像形成。首先，作为图像承载构件的感光构件通过充电器充电并且受到与图像信息相对应的光的照射以形成潜像。然后，该潜像通过显影器件显影以获得显影剂图像(调色剂图像)，所述显影剂图像继而被转印到记录材料上以形成图像。顺便提及，还有这样一种结构，即，在所述结构中形成在感光构件上的调色剂图像被初次转印到作为图像承载构件的中间转印带上，并且继而被二次转印到记录材料上。在这种图像形成设备中，作为图像承载构件的中间转印带或者感光构件的转速不均匀度导致诸如图像膨胀和收缩的图像缺陷。尤其，就彩色图像形成设备而言，各种颜色之间的图像膨胀和收缩的偏离呈现为颜色重合失调，使得图像劣化的程度较大。因此，为了提高图像质量，必要的是将感光构件或者中间转印带的转速不均匀度抑制得尽可能小。

通常通过减速齿轮系从作为驱动源的马达传递驱动力而驱动用于驱动这种感光构件或者中间转印带的驱动辊。因此，出现上述转速不均匀度的主要原因是在安装期间每个齿轮的倾斜或者构成这种齿轮系的每个齿轮的偏心。为了阻止转速不均匀度，例如，传统地已知一种其中检测和控制感光构件的转速的结构。作为该结构，例如，已知这样一种结构，即，在所述结构中检测通过感光构件齿轮的转动而以增大的速度转动的从动齿轮的转速，所述感光构件齿轮是被固定在作为可转动构件的感光构件的转动轴上的可转动构件齿轮。就该结构而言，检测以增大的速度转动的从动齿轮的转速，以便即使当使用低分辨率的旋转编码器时也能够提高转动准确度(例如，日本特开专利申请(JP-A)2005-91609)。

然而，在如上所述检测从动齿轮的转速的情况下，由于感光构件齿轮和从动齿轮之间存在有齿隙，所以在某些情况下不能准确地执行转速检测。因此，为了消除该齿隙，已知这样一种结构，即，在所述结构中设置有待相对于转动方向被推压在感光构件齿轮上的压力接触齿轮并且这两个齿轮都与从动齿轮接合。就该结构而言，从动齿轮的齿被夹持在感光构件齿轮的齿与压力接触齿轮的齿中间，以便抑制齿隙(例如，JP-A 2005-180560)。顺便提及，为了阻止感光构件或者类似物的转动不均匀度，也传统地已知这样一种结构，即，在所述结构中在用于驱动可转动构件的滑轮或者齿轮上设置有飞轮(例如，JP-A Hei 6-308784，JP-A 2000-249190和JP-A 2000-231301)。

然而，如在JP-A 2005-91609和JP-A 2005-180560中说明的结构中设置感光构件齿轮和从动齿轮的情况下，这些齿轮(感光构件齿轮和从动齿轮二者)与驱动齿轮的偏心影响转速的检测，所述驱动齿轮固定在马达的转动轴上，用于驱动感光构件齿轮。为了消除偏心的影响，可以考虑到提前测量每个齿轮的偏心的影响，并且将测量结果存储在存储器件中，并且继而当检测转动时取消偏心的影响。然而，在该情况下，必要的是对每个器件都提前执行用于取消偏心的影响的测量。尤其，在使用用于转速检测的旋转编码器的情况下，将需要考虑到旋转编码器的安装准确度或者处理准确度的影响，以致用于消除偏心的影响的预测量是必要的。因此，旋转编码器的使用不能满足这样的情况，即，在该情况下偏心的影响由于随着时间的变化，例如相应的部件的消耗，而变得与预测量的状态中的影响不同。

另外，就JP-A Hei 6-308784，JP-A 2000-249190和JP-A2000-231301中说明的结构而言，可以通过设置飞轮而减小转速不均匀度的程度，但是当考虑到如上所述的齿轮的偏心和齿隙时，不能充分地减小转速不均匀度的程度。

发明内容

鉴于这些情况已经实现了本发明。本发明的主要目的是实现这样一种结构，即，在所述结构中通过消除齿隙和每个齿轮的偏心的影响而在高准确度下便宜地实现用于减小可转动构件的转速不均匀度的程度的控制。

本发明的具体目的是提供一种驱动装置，其能够在高准确度下便宜地实现用于减小可转动构件的转速不均匀度的程度的控制。

根据本发明的方面，提供一种驱动装置，其包括：

驱动源；

可转动构件齿轮，其固定在可转动构件的转动轴上，用于通过从驱动源将驱动力传递到该可转动构件齿轮而使该可转动构件齿轮转动；

从动齿轮，其包括一对齿轮，所述一对齿轮彼此同轴地布置并且通过可转动构件齿轮的转动而可以相同的转速转动，并且从动齿轮包括推压装置，其用于沿着彼此相反的转动方向推压所述一对齿轮，该从动齿轮用于以高于可转动构件齿轮的转速的转速转动；

转动检测装置，其包括可与从动齿轮一起转动的单个标志，并且包括用于检测标志的经过的检测部分，该转动检测装置用于检测从动齿轮的转动；

计算部分，其用于从检测部分的信号计算可转动构件齿轮的转动波动；

存储部分，其用于存储计算部分的计算结果；以及

驱动源控制部分，其用于基于存储在存储部分中的计算结果而控制所述驱动源。

本发明的这些和其它目的、特征以及优点将在考虑到以下参照附图的本发明的优选实施例的说明时而变得明显。

附图说明

图1是第一实施例中的图像形成设备的示意图；

图2是第一实施例中的驱动装置的示意图；

图3是从图2的侧向方向看到的驱动装置的示意性局部剖视图；

图4(a)和4(b)是构成从动齿轮的一对齿轮的分离状态的示意图，用于示出其中所述一对齿轮中的相关联的一个与感光构件齿轮接合的接合状态；

图5是示出由于感光构件齿轮的偏心而导致的角速度的变化的图表；

图6(a)是用于示出在每个位置处驱动齿轮和从动齿轮之间的相位差与可转动构件齿轮的圆周速度之间的关系的示意图，并且图6(b)是示出通过转动检测装置所检测到的圆周速度的变化和每个圆周速度的变化的图表；

图7(a)至7(c)是框图，其中图7(a)示出没有实现用于转速不均匀度的控制的情况，图7(b)示出执行用于实现用于转速不均匀度的控制的计算的情况，并且图7(c)示出基于该计算的结果而实现用于感光构件齿轮的前馈控制的情况；

图8是示出在实现第一实施例中的控制的情况下以及没有实现第一实施例中的控制的情况下的感光鼓表面的位置偏离量的测量结果的图表；

图9是示出其中改变标志安装位置的结构的示例的示意图；

图10是示出第二实施例中的驱动装置的示意图；

图11是示出当感光鼓被驱动时产生的共振频率的图表；

图12(a)和12(b)是各自示出带通的量级的测量结果的图表，其中图12(a)示出使用第二实施例中的结构的情况，并且图12(b)示出其中没有使用第二实施例中的结构的情况。

具体实施方式

<第一实施例>

将参照图1至8说明本发明的第一实施例。首先，将参照图1说明该实施例中的图像形成设备。顺便提及，作为可应用本发明的图像形成设备，除了电子照相图像形成设备以外，包括多种类型的图像形成设备，例如，胶印类型、喷墨类型以及类似类型。在这些类型之中，图1中所示的图像形成设备是电子照相类型的彩色图像形成设备。另外，图像形成设备1是所谓的中间转印和串联式图像形成设备，其中用于黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)和黑色(BK)四种颜色的图像形成部分2并排地布置在作为图像承载构件的中间转印带3上。从在厚纸兼容性和生产力方面优越的观点来看，近年来，这种图像形成设备已经成为主流。顺便提及，图像形成部分2不限于用于上述四种颜色的那些。另外，用于四种颜色的图像形成部分2的布置顺序也不限于上述的那样。

图像形成部分2中的每个都由作为可转动构件和图像承载构件的感光鼓(感光构件)4、曝光器件5、显影器件6、初次转印器件7、鼓清洁器8和类似部件构成。在这种图像形成部分2中的图像形成处理中，首先，感光鼓4的表面通过诸如电晕充电器的充电装置(附图中省略)被均匀地充电。接下来，相对于沿着由图1中的箭头m指示的方向转动的感光鼓4，基于用于图像信息的发送信号驱动曝光器件5，以根据期望通过衍射装置9和类似部件而发射光，以便在感光鼓4的表面上形成静电潜像。在感光鼓4上如此形成的静电潜像通过显影器件6被显影，从而显现为调色剂图像。此后，通过初次转印器件(转印辊)7，施加预定的推压(加压)力和静电荷偏压，以便使所得到的调色剂图像被相继地转印到中间转印带3上以形成全色调色剂图像。在该转印之后，通过鼓清洁器8收集稍微残留在感光鼓4上的剩余的转印调色剂，并且从而感光鼓4准备用于随后的图像形成。在中间转印带3上转印的调色剂图像在二次转印部分T处被转印到记录材料S上。

中间转印带3是通过驱动辊10、从动拉伸辊11和内部二次转印辊12伸展的环形带，所述驱动辊10、从动拉伸辊11和内部二次转印辊12是可转动构件，并且中间转印带3沿着图1中的箭头n所指示的方向被传送和驱动。另外，从动拉伸辊11用作张紧辊并且同时用作转向辊，所述张紧辊用于将预定的张力施加到中间转印带3，所述转向辊用于控制中间转印带3的横向偏离。以这样的定时执行如上所述通过相应的图像形成部分并行地进行的相应的各颜色图像形成过长，即，所述定时使得在已经从上游侧被初次转印到中间转印带3上的调色剂图像上相继地重叠调色剂图像。结果，在中间转印带3上最终形成用于全色调色剂图像的全部调色剂图像，并且所述全部调色剂图像被发送到二次转印部分T。然后，如上所述，中间转印带3上的各调色剂图像被转印到记录材料S上，所述记录材料S通过以下将说明的传送处理而传送到二次转印部分T。

以如下方式执行记录材料S的传送处理。记录材料S以堆叠的方式被容纳在容纳容器13中的提升器件14上，并且与图像形成的时间合拍(timed)地通过片材供给装置15供给。这里，片材供给装置15可以是使用由片材供给辊或类似物所导致的摩擦分离的类型，或者是使用借助空气的分离吸引的类型，但是在图1中所示的该实施例中，使用借助空气的结构。由片材供给装置15所供给的记录材料S穿过传送单元16的传送路径16a并且传送到对齐器件17。在对齐器件17中对记录材料S进行倾斜运动校正和定时校正之后，记录材料S被发送到二次转印部分T。二次转印部分T是调色剂图像转印压合部，其在彼此相对的内部二次转印辊12和外部二次转印辊18之间产生，在所述调色剂图像转印压合部中调色剂图像如上所述通过施加预定的推力和静电荷偏压而被转印并吸引到记录材料S上。

这样，在全色调色剂图像在二次转印部分T处被转印到记录材料S上之后，记录材料S通过布置在定影器件20前方的传送部分19而传送到定影器件20。定影器件可以具有多种构造和类型，包括辊的组合、带的组合、辊和带的组合、使用卤素加热器作为热源的构造或者类型、以及使用IH(电磁感应加热)的构造或类型。在图1中所示的该实施例中，定影器件20是这样的类型，即，其中在定影辊21和加压辊22之间所产生的定影压合部中将预定的加压力和热量施加到调色剂图像上，以在记录材料S上对调色剂图像熔融定影。如此得到的其上形成有定影的图像的记录材料S选择供给路径，是照这样记录材料S排出到片材排出盘24上，还是在需要双面图像形成的情况下记录材料S传送到反向传送器件25。在需要双面图像形成的情况下，发送到反向传送器件25的记录材料S受到转回(switch-back)操作以使其前端和后端相互交换，并且继而传送到用于双面图像形成的传送器件26。此后，记录材料S与待从容纳容器13传送的、用于下一个工作的记录材料的时间合拍，并且穿过传送单元16的片材再供给路径16b，从而被类似地发送到二次转印部分T。背面(第二表面)上的图像成形处理与上述表面(第一表面)的情况类似。

如图2和3中所示，通过驱动装置27驱动用于中间转印带3的驱动辊10或者上述的感光鼓4。在以下说明中，将说明用于感光鼓4的驱动装置27，但是用于驱动驱动辊10的器件与用于感光鼓4的驱动装置27类似。驱动装置27包括作为驱动源的马达28、驱动齿轮29、作为可转动齿轮的感光构件齿轮30、从动齿轮31、转动检测装置32、计算部分33、记录部分33a和驱动源控制部分34。在这些器件之中，驱动齿轮29固定在马达28的转动轴上。另外，感光构件齿轮30固定在感光鼓4的转动轴4a上，并且与驱动齿轮29接合。感光构件齿轮30具有大量的多于驱动齿轮29的齿的齿，并且以低于驱动齿轮29的转速的转速转动。另外，感光构件齿轮30和驱动齿轮29中的每个都是由合成树脂材料制成的斜齿轮。顺便提及，这些齿轮29和30可以由诸如不锈钢的金属材料形成，并且还可以是正齿轮，所述金属材料的刚度高于合成树脂材料的刚度。然而，当使用斜齿轮时，与正齿轮相比，可以使接合比(传动比)较高，以便可以减小传动误差。

从动齿轮31包括彼此同轴地布置的一对齿轮31a和31b，并且包括布置在这些齿轮31a和31b之间的推压装置35。这些齿轮31a和31b与驱动齿轮29、感光构件齿轮30的情况类似是由合成树脂材料形成的斜齿轮，并且具有诸如相同的直径和相同数量的齿的相同的规格。齿轮31a和31b的齿数少于感光构件齿轮30的齿数。顺便提及，齿轮31a和31b二者可以由金属材料形成并且也可以是正齿轮。在后面将说明的图3和9中，在每个齿轮中指示的阴影线示意性地示出齿轮的齿，并且阴影线的方向表示每个齿轮的齿的方向。

另外，齿轮31a和31b中的每个与感光构件齿轮之间的齿数比是非整数的。即，感光构件齿轮30的齿数是从动齿轮31(齿轮31a和31b中的每个)的齿数的非整数倍。齿数比也可以是整数，但是从数据量(容量)的观点，感光构件齿轮30的齿数是从动齿轮31的齿数的非整数倍，如后面将说明。另一方面，从动齿轮31与驱动齿轮29的齿数比是整数。后面也将说明该原因。齿轮31a和31b中的每个都与感光构件齿轮30接合，并且齿轮31a和31b二者通过感光构件齿轮30的转动而以相同的转速转动，而且齿轮31a和31b中的每个都以高于感光构件齿轮30的转速的转速转动。另外，推压装置35形成有盘簧并且在其两个端部部分处通过齿轮31a和31b锁定，从而沿着彼此相反的转动方向推压齿轮31a和31b二者。

转动检测装置32检测从动齿轮31的转动，并且具有与从动齿轮31一起转动的单个(一个)标志32a和用于检测该标志32a的经过的检测部分32b。标志32a通过粘结或者类似方式不可转动地固定在一侧齿轮31a(图3中的左侧齿轮)，并且形成为沿着径向方向从齿轮31a突出的突起。标志32a还可以与一侧齿轮31a一体地形成。另外，检测部分32b包括例如在光电断路器中的光发射元件和光接收元件，并且检测当标志32a在这些元件之间经过时的光的中断。这种检测部分32b支撑在诸如框架的、固定在图像形成设备中的固定部分处，并且布置成使得例如标志32a可在光发射元件和光接收元件之间经过。

另外，构成从动齿轮31的一对齿轮31a和31b可相对于轴向(轴)方向螺纹连接地安装在形成在转动轴31c的中间部分处的外螺纹部分上，以便使齿轮31a和31b中的每个都通过转动轴31c支撑。因此，在齿轮31a和31b中的每个的内周边表面处，都形成有内螺纹部分。另外，形成有转动轴31c的内螺纹部分的部分从台阶部分40相对于轴向方向延伸到待布置有齿轮31b的另一侧(图3中的右侧)上的部分，所述台阶部分40形成在转动轴31c的一侧端部部分(图3中的左侧端部部分)处。在齿轮31a和31b二者布置在转动轴31c上的情况下，这些齿轮31a和31b可从轴向方向一侧端部部分(图3中的左侧端部部分)螺纹连接地安装，并且齿轮31b位于外螺纹部分的端部处。从而，阻止齿轮31b相对于轴向方向进一步朝向另一侧(图3中的右侧)运动。顺便提及，还可以通过在与上述的外螺纹部分结束处的部分相对应的位置处提供耳肋(earib)而实现阻止齿轮31b相对于轴向方向运动。

另外，齿轮31a和31b螺纹连接地安装在转动轴31c上时的转动方向与这些齿轮31a和31b通过感光构件齿轮30的转动而转动的方向一致。这些齿轮中的每个的齿的倾斜方向都被调节成使得通过与感光构件齿轮30接合而相对于推动方向被施加在齿轮31a和31b上的力相对于轴向方向朝向另一侧。结果，通过从感光构件齿轮30传递转动，沿着阻止另一侧齿轮31b相对于转动轴31c急动的方向施加力。

另一方面，在其中一侧齿轮31a不可围绕转动轴31c转动且阻止其轴向位移的状态中，通过固定轴套部分36，将一侧齿轮31a固定在转动轴31c上，所述轴套部分36借助螺钉37固定在齿轮31a上或者与齿轮31a一体地设置。顺便提及，另一侧齿轮31b可绕转动轴31c沿着朝向轴向方向一侧(图3中的左侧)的方向转动。因此，用于沿着转动方向将推力施加到齿轮31a和31b中的每个的推压装置35将推力沿着使齿轮31b朝向轴向方向一侧运动的方向施加到齿轮31b，并且将推力沿着使齿轮31a朝向轴向方向另一侧(图3中的右侧)运动的方向施加到齿轮31a。即，推压装置35推压齿轮31a和31b二者，从而使齿轮31a和31b沿着基于在转动轴31c上的可螺纹连接的安装而使齿轮31a和31b彼此更接近的方向转动。因而，沿着齿轮31a和31b二者以相反的方向转动的方向而推压齿轮31a和31b二者，以将感光构件齿轮30的齿(多个齿)夹持(夹紧)在这些齿轮31a和31b(剪式齿轮)的齿之间，以便消除感光构件齿轮30和齿轮31a和31b的齿隙。

将说明通过剪式齿轮夹持感光构件齿轮30(夹持在齿轮31a和31b之间)的原因。首先，仅仅通过感光构件齿轮30的转动而仅转动从动齿轮31，在无载荷的状态中转动从动齿轮31。在其中齿轮彼此简单地接合的结构用作传动机构的情况下，一直存在有齿隙。这里，在其中转动传递方向恒定的情况下，当在某种程度上存在载荷时，一侧上的齿轮的齿表面沿着转动方向彼此邻接以传递转动驱动力。然而，在其中从动齿轮31上没有载荷的情况下，即使当转动方向恒定时，齿轮也在齿隙的范围内振动。另外，当相应的齿轮由树脂材料或者类似物形成时，具有由于齿表面状态的振动而导致振动的可能性。因此，在该结构中检测从动齿轮31的转动的情况下，检测包括转动检测误差。为了避免该问题，例如，可以采用这样的方法，即，所述方法为诸如制动的某一程度的载荷被施加到从动齿轮，但是没有本质上消除齿隙本身。另外，在该方法中，驱动感光鼓4所必需的转矩增大，使得作为驱动源的马达的尺寸增大。另外，由于从动齿轮31上的载荷而导致的相对于切线方向的力施加到感光构件齿轮30，但是当由于感光构件齿轮30的肋部的形状或者类似物所导致的、与从动齿轮31的齿接合的齿的弯曲量有变化时，从动齿轮31的角速度改变，并且因此出现检测准确度的误差。

另一方面，在该实施例中，感光构件齿轮30被剪式齿轮夹持在中间，即，被夹持在如上所述构成从动齿轮31的齿轮31a和31b之间，以便可以防止出现上述问题。即，通过推压装置35沿着彼此相反的转动方向推压齿轮31a和31b二者，以便使这些齿轮31a和31b的齿夹紧感光构件齿轮30的齿(多个齿)，并且因此可以消除齿隙。另外，即使当每个齿轮都由树脂材料或者类似物形成时，也可以矫正齿表面中的变化。另外，在设置制动器或者类似物的情况下，不施加相对于切线方向作用在感光构件齿轮30上的不必要的力。结果，能够仅减小感光构件齿轮30与从动齿轮31之间的传动误差。

固定在图像形成设备中的框架32通过诸如滚动轴承或者滑动轴承的轴承39a和39b可转动地支撑转动轴31c。另外，使设置在转动轴31c的一侧端部部分处的台阶部分40抵靠轴承39a，以便阻止转动轴31c朝向一侧轴向位移。另一方面，在靠近另一端部部分(图3中的右侧端部部分)的部分处，固定有或者与该部分一体地形成有圆柱形邻接部分41，并且在圆柱形邻接部分41和轴承39b之间通过垫圈42布置有弹簧43。弹簧43通过圆柱形邻接部分41朝向上述的一侧推压转动轴31c，以便阻止转动轴31c相对于轴向方向的急动。另外，弹簧43通过推力推压转动轴31c，所述推力大于通过与感光构件齿轮30接合而作用在齿轮31a和31b上的推动方向力，以便阻止齿轮31a和31b相对于感光构件齿轮30轴向位移。另外，朝向轴向方向一侧推压转动轴31c，以便能够抑制感光构件齿轮30的每个齿与在齿轮31a和31b中的每个的相关联的齿之间的急动。结果，与上述的通过推压装置35消除齿隙的效果(剪式齿轮的效果)结合，能够可靠地阻止感光构件齿轮30与齿轮31a和31b(从动齿轮31)之间的急动。顺便提及，需要增强相应的部件的处理(机械加工)准确度或者安装准确度，但是还可以在没有使用弹簧43的情况下在阻止框架38轴向位移的状态中支撑转动轴31c，这与上述的方式不同。

将更具体地解释上述的用于阻止齿轮31a和31b的轴向位移的原因。首先，构成从动齿轮31的一对齿轮31a和31b形成为斜齿轮，并且由于在斜齿轮中存在有扭转角(螺旋角)，提供两个特征。一个(第一)特征是当在相对于推动方向在相对于感光构件齿轮不同的位置处布置与感光构件齿轮30接合的齿轮31a和31b时，相对于转动方向的齿轮31a和31b的相位也彼此不同。即，如图4(a)和4(b)中所示，假定感光构件齿轮30处于相同的相位中，则处于图4(a)的状态中的齿轮31b的相位和处于图4(b)的状态中的齿轮31a的相位相对于转动方向彼此不同。

如上所述，另一个(第二)特征是从感光构件齿轮30施加到齿轮31a和31b的力被分成转动方向分量和正弦分量，并且该力也沿着扭转角方向在推动方向(轴向方向)上起作用。例如，在通过在施加诸如制动的载荷到转动齿轮31a和31b的同时执行转动传递而减小传动误差的情况下，力沿着某一方向施加到齿表面，并且推动方向也是恒定的，以便能够容易地调节沿着推动方向所施加的力。另一方面，在该实施例中，采用这样的构造，即，在所述构造中在没有使用制动装置或者类似物的情况下通过剪式齿轮减小了传动误差，以便使沿着推动方向起作用的力的方向依据感光构件齿轮30的增大的或减小的转速而改变。另外，就该实施例而言，从动齿轮31的转速相对于感光构件齿轮30而增大，并且从动齿轮31的转动惯量相对于感光构件齿轮30总体上具有为增速比的平方的效应，以便使从动齿轮31在某种程度上具有转动惯量。结果，增大了沿着推动方向起作用的力。

如上所述，就该实施例而言，从动齿轮31相对于感光构件齿轮30以剪式齿轮的形式使用，并且以高于感光构件齿轮30的转速的转速转动，以便使沿着推动方向起作用的力的方向每次依据感光构件齿轮30的增大的或减小的转速而改变，并且该力增大。因此，当构成从动齿轮31的齿轮31a和31b仅用作剪式齿轮时，齿轮31a和31b沿着推动方向运动。如上所述，当齿轮31a和31b沿着推动方向运动时，齿轮31a和31b的转动方向相位中的每个也改变。结果，即使当通过与齿轮31a一起转动的标志32a执行转动检测时，也会由于这种相位的改变，导致出现检测误差。另一方面，在该实施例中，如上所述阻止齿轮31a和31b沿着推动方向运动，以便可以防止发生这种检测误差以提高检测准确度。

在控制部分C中，设置有计算部分33、记录部分33a和驱动源控制部分34，所述控制部分C被包括到用于控制整个图像形成设备的控制装置中或者与该控制装置分离地设置。在这些部分之中，计算部分33如上所述地构造，并且从由检测部分32b基于感光构件齿轮30的转动所检测到的信号而计算(求解)如后面将说明的感光构件齿轮30的转动波动。另外，记录部分33a记录(存储)由检测部分所检测到的数据，以便执行这种计算。然而，依据计算部分33的计算方法可以省略记录部分33a。另外，驱动源控制部分34基于计算部分33的计算结果控制马达28。

将更具体地说明以上述方式基于由检测部分32b所检测到的数据而实现的控制。首先，在该实施例中，从动齿轮31以高于感光构件齿轮30的转速的转速转动，以便能够获得通过感光构件齿轮30的一整周与增速比相对应的测量点(标志32a的经过的次数)的数量。顺便提及，在该实施例中，增速比是非整数的，从而会增加数据量，如后面将说明，但是仅会需要确保提取转速不均匀度所必需的测量点的数量。另外，从动齿轮31与感光构件齿轮30的传动比是整数，以便即使在从动齿轮31中出现偏心的情况下，该偏心也一直可被在相同的相位中的检测部分32b驱动。因此，能够基于待检测的数据而消除驱动齿轮29的偏心的影响。

另一方面，由检测部分32b所检测到的数据并没有与实际的感光构件齿轮30的转速不均匀度相对应，而是与感光构件齿轮30的转速不均匀度和相位差偏离分量的复合波相对应，所述相位差偏离分量与相对于感光构件齿轮30的中心在驱动齿轮29和从动齿轮31之间所形成的角θ相对应。这将参照图5、6(a)和6(b)进行说明。首先，假定其中感光构件齿轮30具有一定的偏心量并且驱动齿轮29理想地转动的情况。在该情况下，由于在感光构件齿轮30与驱动齿轮29的接合部分处的圆周速度v(图6(a))，记录材料齿轮30的角速度(速率)ωd依据半径r(x)而改变。结果，感光构件齿轮30的转速不均匀度是如图5中所示的正弦波的形状。顺便提及，图5中的虚线表示在假定没有出现感光构件齿轮30的转速不均匀度的情况下的角速度(目标值)。另一方面，从动齿轮31以圆周速度V_i转动，所述圆周速度V_i受到安装位置处的半径r(x+θ)和当时的角速度ω_d影响。结果，由检测部分32b所检测到的数据与感光构件齿轮30的转速不均匀度(α)和相位差偏离分量(β)的复合波(γ)相对应，所述相位差偏离分量(β)与相对于感光构件齿轮30的中心在驱动齿轮29和从动齿轮31之间所形成的角θ相对应，如图6(b)中所示。

因而，由检测部分32b所检测到的数据与复合波(γ)相对应，从而需要从该数据提取实际的感光构件齿轮30的转速不均匀度。作为提取实际的转速不均匀度的提取方法，可以考虑某些方法，但是在该实施例中，采用使用傅里叶级数执行多元分析的提取方法。首先，总体上，可以通过使用傅里叶级数表示任意波形，并且其通式(等式)是以下公式(1)。

V(x)＝Asinωt+Bcosωt+Csin2ωt+Dcos2ωt+…(1)

另外，当由检测部分32b所检测到的波形(复合波γ)是V(x)并且实际的感光构件齿轮30的转速不均匀度(α)是F(x)时，满足以下所示的公式(2)。这里，通过驱动齿轮29和从动齿轮31的安装位置确定θ，以便可以在V(x)时从公式(2)获得F(x)，所述F(x)是实际的感光构件齿轮30的转速不均匀度。

V(x)＝F(x)-F(x+θ)    (2)

这里，感光构件齿轮30的转速不均匀度是由偏心或者在安装期间倾斜所导致，并且与基本接近于一次(first-degree)正弦波的波形相对应。因此，由于公式(1)由以下公式(3)表示，因而可以通过获得系数A和B而得到V(x)。

V(x)＝Asinωt+Bcosωt    (3)

以下将说明获得系数A和B的方法。当感光构件齿轮30转动一整周时通过检测部分32b所获得的角速度数据的数量视为n。这里，在从动齿轮31与感光构件齿轮30的增速比是整数的情况下，相对于n个角速度数据，n值在增速比处最大，使得仅可以获得与感光构件齿轮30的一整周相对应的测量数据。另一方面，在该实施例中，在增速比是非整数的情况下，依据感光构件齿轮30的转数而改变的n值的最大值是当“(增速比)x(感光构件齿轮30的转数)”为整数时的值。在该情况下，角速度V(x)的合成的相应的值通过以下公式(4)表示。

V(1)＝Asinωt₁+Bcosωt₁

V(2)＝Asinωt₂+Bcosωt₂

V(3)＝Asinωt₃+Bcosωt₃    (4)

V(n)＝Asinωt_n+Bcosωt_n

另外，公式(4)可以变复杂为由以下公式(5)表示的行列式。

$\left(\begin{array}{cc}{\sin \mathrm{\&omega;t}}_1& {\cos \mathrm{\&omega;t}}_1\\ {\sin \mathrm{\&omega;t}}_2& {\cos \mathrm{\&omega;t}}_2\\ {\sin \mathrm{\&omega;t}}_3& {\cos \mathrm{\&omega;t}}_3\\ .& .\\ {\sin \mathrm{\&omega;t}}_n& {\cos \mathrm{\&omega;t}}_n\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}A\\ B\end{array}\right)=\left(\begin{array}{c}V\left(1\right)\\ V\left(2\right)\\ V\left(3\right)\\ .\\ V\left(n\right)\end{array}\right)---\left(5\right)$

从公式(5)可知，通过使三角函数的矩阵部分正规化并且继而对其逆矩阵计算而获得系数A和B。当得到系数A和B时，如上所述，通过公式(3)得到V(x)。当得到V(x)时，等式(2)是通过假定F(x)是任意的一阶三角函数的恒等式(完全相同)，以便得到F(x)。在该实施例中，上述的n个数据被记录(存储)在记录部分33a中，通过计算部分33基于所记录的数据而执行如上所述的计算。顺便提及，当驱动齿轮29和从动齿轮31之间的相位差θ是180度(π)时，可以优选地减小计算部分33处的负荷。即，优选的是，驱动齿轮29和从动齿轮31布置在其中这些齿轮通过感光构件齿轮30的中心轴线彼此相对的位置处。结果，F(x)是V(x)的一半(V(x)＝2F(x)，在公式(2)中通过用π替代θ而获得V(x))，以便可以减小计算部分33处的负荷。另外，当检测转速不均匀度时易于获取变化。通过计算部分33执行这些计算(求解)，以便得到作为计算结果的F(x)。如此得到的F(x)是感光构件齿轮30的转速不均匀度，以便可以减小感光构件齿轮30的转速不均匀度，并且延伸为，可以减小感光鼓4的转速不均匀度。

将参照图7(a)至7(c)说明以上流程。在图7(a)至7(c)示出的框图之中，图7(a)示出没有实现感光构件齿轮30的转速不均匀度的控制的情况。另一方面，图7(a)和7(c)示出转动检测装置32如上所述通过从动齿轮31检测感光构件齿轮30的转速不均匀度并且感光构件齿轮30基于检测结果而受到前馈控制的情况。另外，参照图7(b)，转动(转速)检测装置32检测感光构件齿轮30的转速不均匀度并且在计算部分33处基于所得到的数据而执行计算。另外，参照图7(c)，基于计算结果控制马达28，并且驱动感光构件齿轮30。顺便提及，图7(c)中所示的前馈控制仅是示例，并且本发明不限于此。例如，也能够采用反馈控制。这种控制以任意的定时实现，但是例如在图像形成设备1的动力启动的时间、休眠状态启动的时间、工作开始的时间、每个现行周期的时间或类似的时间处实现。

接下来，将说明用于确定该实施例的效果而执行的实验。在该实验中，测量数据的数量是10。另外，实验条件是：驱动齿轮29的齿数为18，感光构件齿轮30的齿数为180，并且从动齿轮31(齿轮31a和31b中的每个)的齿数为18。这些齿轮中的每个都是斜齿轮。齿轮31a和31b用作剪式齿轮以将感光构件齿轮30夹持在中间。另外，感光构件齿轮30的转数的目标值设定为200rpm，该目标值在实践范围内。

如上所述，在根据图7(c)中所示的控制通过计算部分33从由检测部分32b所得到的数据而获得感光构件齿轮30的转速不均匀度之后，马达28被驱动控制，以便将用于提供所得到的转速不均匀度的相反相位(逆相位)的信号添加到目标值。图8中示出在实现这种控制的情况下和在没有实现这种控制的情况下在感光鼓4的表面处出现的位置偏离量的测量结果。在图8中，虚线M表示没有实现该控制的情况，并且实线N表示实现该控制的情况。结果，通过采用该实施例中的构造，发现感光鼓4的表面处的位置偏离量减小到大约1/5。

根据该实施例，从动齿轮31可以形成有作为剪式齿轮的一对齿轮31a和31b，以将感光构件齿轮30的齿夹持在齿轮31a和31b的齿之间，以便可以充分地阻止齿隙，并且因此可以执行准确的转动测量。另外，就该实施例而言，使用这样的结构，即，在所述结构中通过检测部分32b检测单个标志32a的经过，所述单个标志32a与从动齿轮31一起以高于感光构件齿轮30的转速的转速转动。因此，不管标志32a的安装准确度和处理准确度如何，都可以准确地检测从动齿轮31的转动，并且延伸为，可以准确地检测感光鼓4的转动。即，在通过多个标志或者通过旋转编码器检测感光鼓4的转动的情况下，除非提高每个标志或者旋转编码器的安装准确度和处理准确度，否则不能执行准确的转动检测。另一方面，当使用单个标志32a时，不管安装准确度和类似因素如何，都可以便宜地执行准确的转动检测，以便即使当由于随着每个部件的时间的变化而改变每个齿轮的偏心的影响时，也能够实现与该变化相对应的控制。结果，可以在不取决于随着时间的变化的情况下消除每个齿轮的偏心，以便可以在高准确度下实现用于减小感光构件齿轮30的转速不均匀度的控制，并且延伸为，可以在高准确度下实现用于减小感光鼓4的转速不均匀度的控制。从而，当可以减小感光鼓4的转速不均匀度时，能够获得减轻彩色图像形成设备中的颜色重合失调的效果。

顺便提及，在以上说明中，通过将标志32a固定在从动齿轮31的齿轮31a上或者使标志32a与该齿轮31a一体地设置而执行转动检测，但是标志32a不必要求设置在齿轮31a上。例如，如图9中所示，就其中齿轮31a固定在转动轴31c上且转动轴31c不可相对于齿轮31a转动的结构而言，转动轴31c可以分离地设有标志32a。在该情况下，检测部分32b布置在与标志32a相对应的位置处。

<第二实施例>

将参照图10、11、12(a)和12(b)说明本发明的第二实施例。在该实施例中，在从动齿轮31的转动轴31c上固定有飞轮44，所述飞轮44为惯性构件。其它构造和功能与上述第一实施例中的那些类似，从而省略其详细说明。通常，已知通过增速比的平方获得具有相同重量和相同半径的惯性构件的惯性效应。因此，如在该实施例中，通过在以高于感光构件齿轮30的转速的转速转动的从动齿轮31上安装飞轮44，即使当飞轮44具有较小的直径时，也可以获得充分的惯性效应。

另外，在该实施例中，通过使用从动齿轮31作为剪式齿轮以在中间夹持感光构件齿轮30，在没有使用金属制成的齿轮的情况下，即使当齿轮由树脂材料形成时，也能提高从动齿轮31与感光构件齿轮30之间的接合部分的刚度。因此，从动齿轮31与感光构件齿轮30之间的共振频率可以移动到如图11中由B指示的高频侧，以便获得带通阻止效果(banding preventing effect)。即，图11中所示的“问题区域”是其中易于出带通的频带。因此，为了阻止带通，需要设计相应的部分的构造，以便使共振频率从频带中的频率偏离。用于确定共振频率的因素中的一个可以是接合部分的刚度。因此，通过上述的剪式齿轮提高接合部分的刚度，以便使共振频率可以从“问题区域”移动(偏离)到高频侧。另外，感光构件齿轮30与驱动齿轮29之间的共振频率可以移动到如图11中由A所示其中频率低于“问题区域”中的频率的一侧。

图12(a)和12(b)中示出用于确定该实施例中的这种效果所实施的实验的结果。图12(a)和12(b)中的每个都示出在感光鼓4的表面处速度变化(波动)与频率之间的关系。图12(a)示出相对于这样的结构(比较实施例)所实施的实验的结果，即，所述结构为从动齿轮没有用作用于在中间夹持感光构件齿轮30的剪式齿轮并且飞轮44没有设置在从动齿轮的转动轴上。另外，图12(b)示出在该实施例(第二实施例)中所实施的实验的结果。顺便提及，在第二实施例和比较实施例中的任一个中，实验条件是：驱动齿轮的齿数为18，感光构件齿轮30的齿数为180，并且从动齿轮31(齿轮31a和31b中的每个)的齿数为18。顺便提及，在比较实施例中，使用单个从动齿轮，但是其齿数等于第二实施例中的从动齿轮的齿数。另外，所有齿轮都是斜齿轮。另外，感光构件齿轮30的转数的目标值设定为200rpm，该目标值在实践范围内。另外，该实施例中采用的飞轮44的直径为50mm，其重量为25g，并且转动惯量是9000g mm²。如从图12(a)和12(b)明显可知，在比较实施例(图12(a))中，在大约450Hz附近出现带通。另一方面，在第二实施例(图12(b))中，带通(速度变化)的量级降低到大约为比较实施例中的带通的量级的1/5。

根据该实施例，除了第一实施例中说明的减小颜色重合失调效果以外，在没有使用较大尺寸的飞轮的情况下，通过较小尺寸的飞轮可以获得等同于较大尺寸的飞轮的惯性效应的惯性效应。另外，通过使用作为剪式齿轮的从动齿轮31以在中间夹持感光构件齿轮30，可以增强这些齿轮31和30之间的接合部分的刚度，以便使共振点可以移动。结果，通过便宜的构造可以实现带通程度的降低。

如上所述，根据本发明，可以充分地阻止可转动构件齿轮和通过可转动构件齿轮的转动而转动的从动齿轮之间的齿隙，以便可以执行准确的转动检测。另外，检测单个标志的经过，所述单个标志与从动齿轮一起以高于可转动构件齿轮的转速的转速转动，并且因此不管标志的安装准确度和标志的处理准确度如何，都可以检测可转动构件的转动，以便可以执行便宜的准确的转动检测。另外，这样，不管安装准确度如何，都可以执行准确的转动检测，并且因此即使当由于随着每个部件的时间的变化而改变每个齿轮的偏心的影响时，也能够实现与该变化相对应的控制。结果，可以与随着时间的变化无关地消除每个齿轮的偏心，以便可以在高准确度下实现用于减小可转动构件的转速不均匀度的控制。

虽然已经参照本文公开的结构说明本发明，但本发明不受所阐述的细节限制，并且该申请意在覆盖可以在改进的目的内或在以下权利要求的范围内的这些修改或者变化。

Claims (6)

1.一种驱动装置，其包括：

驱动源；

可转动构件齿轮，其固定在可转动构件的转动轴上，通过从所述驱动源将驱动力传递到所述可转动构件齿轮而使所述可转动构件齿轮转动；

从动齿轮，其包括一对齿轮，所述一对齿轮彼此同轴地布置并且能通过所述可转动构件齿轮的转动而以相同的转速转动，并且所述从动齿轮包括推压装置，其用于沿着彼此相反的转动方向推压所述一对齿轮，所述从动齿轮以高于所述可转动构件齿轮的转速的转速转动；

转动检测装置，其包括能与所述从动齿轮一起转动的单个标志，并且包括用于检测所述标志的经过的检测部分，所述转动检测装置用于检测所述从动齿轮的转动；

计算部分，其用于从所述检测部分的信号计算所述可转动构件齿轮的转动波动；

存储部分，其用于存储所述计算部分的计算结果；以及

驱动源控制部分，其用于基于存储在所述存储部分中的计算结果而控制所述驱动源。

2.根据权利要求1所述的驱动装置，其中，所述可转动构件齿轮和所述从动齿轮是斜齿轮，并且

其中，所述一对齿轮相对于所述可转动构件齿轮沿着轴向方向的位移被阻止。

3.根据权利要求1所述的驱动装置，其中，所述可转动构件齿轮的齿数是所述从动齿轮的齿数的非整数倍。

4.根据权利要求1所述的驱动装置，还包括驱动齿轮，其用于从所述驱动源将驱动力传递到所述可转动构件齿轮，

其中，所述驱动齿轮和所述从动齿轮布置在相对的位置处，所述可转动构件齿轮的中心轴线位于所述相对的位置之间。

5.根据权利要求1所述的驱动装置，其中，所述从动齿轮的转动轴上固定有惯性构件。

6.一种图像形成设备，其包括：

图像承载构件；以及

根据权利要求1所述的驱动装置，

其中，所述图像承载构件是可转动构件。

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