JP2010175044A - 駆動伝達装置及びそれを備える画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ステッピングモータで生じた振動を確実に吸収することができ、簡易な構成の駆動伝達装置及びそれを備える画像形成装置を提供する。
【解決手段】同軸上に配置された第１のギア１０１と第２のギア１０２とを有する駆動伝達装置２００において、第１のギア１０１と第２のギア１０２には、互いに対向する面に廻り止め部１２０、１２１が設けられており、両者の廻り止め部１２０、１２１が係止して第２のギア１０２が一方の回転方向に回転可能な状態において、廻り止め部１２０、１２１の間には、他方の回転方向にクリアランスが形成されており、クリアランスの中心角は、ステッピングモータがそのステップ角の４倍の角度を回転した時に、それに伴って駆動ギアが回転する角度に対応する第１のギア１０１の回転角度よりも大きな角度である。
【選択図】図２

Description

本発明は、ステッピングモータの駆動力を伝達する駆動伝達装置及びそれを備える画像形成装置に関する。

近年、シート材の片面に画像を形成する片面印字モードに加え、両面に画像を形成する両面印字モードを備えている画像形成装置が広く普及している。このような画像形成装置には、画像形成部において一方の面に画像が形成されたシート材を両面印字用の再搬送路へ送り込み、シート材が反転した状態で再度画像形成部に送り込んで他方の面に画像を形成する、といった構成が一般的に採用されている。

かかる構成を有する画像形成装置として、画像形成部よりも搬送方向の下流側に設けられた正回転・逆回転可能な排出ローラを用いて、シート材の排出、または再搬送路への送り込みの切り換えを行う画像形成装置が知られている。このような画像形成装置では、画像形成部を通過したシート材を装置本体外へ排出する場合と、装置本体外へ排出せずに再搬送路へ送り込む場合とで排出ローラの回転方向を切り換えることで、両面印字モードを実行している。

また、排出ローラの正回転・逆回転を可能にする駆動源として、正回転・逆回転の切り換えが容易なステッピングモータが用いられている。ギア列等を介してステッピングモータと排出ローラとを連結することで、排出ローラの正回転・逆回転の切り換えを行うことが可能になる。

なお、特許文献１には、従来の駆動伝達装置として、モータの駆動力を被駆動部材へ伝達する駆動伝達装置の構成が開示されている。

特開平１１−１３３６９５号公報

しかしステッピングモータは正回転・逆回転の切り換えが容易であるといった利点を有している一方で、特に起動時、停止時にステッピングモータが回転両方向に振動するといった問題を有している。ステッピングモータが振動すると、ギア列にギア歯面の叩き振動が発生し、ギア列のみならず、ギア列を備える装置全体の振動、騒音のレベルが高くなるといった課題がある。

そこで上記従来の駆動伝達装置では、駆動伝達装置の駆動側から従動側へ振動が伝達することを抑制し、振動、騒音のレベルを抑えることを可能にした構成が開示されている。図９に、特許文献１に開示された従来の駆動伝達装置の概略構成を示す。

図９に示す駆動伝達装置は、駆動ギア３５と従動ギア３６との間にダンパー部材４９を設け、ダンパー部材４９の屈撓作用を利用して、駆動ギア３５側で生じた振動が従動ギア３６側に伝達することを抑制するものである。

これによれば、ステッピングモータで振動が生じた場合に、その振動が駆動伝達装置よ
り従動側にあるギアに伝達することを抑制できるので、ギア列及び装置全体の振動、騒音のレベルを低く抑えることが可能になる。

しかし、この駆動伝達装置を用いる場合は以下に示す課題がある。

まず、ダンパー部材４９を駆動ギア３５と従動ギア３６の間に追加する必要があるので、駆動伝達装置の製造コストが増大する。なお、ダンパー部材４９の繰り返し耐久性の観点から、ダンパー部材４９に安価なウレタンフォーム等を使用することは出来ず、このことがさらなるコスト増大につながる。

また、従動ギア３６に高トルクの回転力が働く場合、高トルクに耐えうるべくダンパー部材４９の弾性力（復元力）を高く設定する必要がある。しかし、ダンパー部材４９の弾性力を高くすると、ステッピングモータの振動を充分に吸収することが困難になる。

つまり従来の駆動伝達装置を用いてステッピングモータの振動の吸収を図る場合は、製造コストの増大、高トルクの場合に振動を充分に吸収できない、などの課題がある。

そこで本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、簡易な構成でステッピングモータで生じた振動を確実に吸収することができる駆動伝達装置及びそれを備える画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明にあっては、
同軸上に配置された第１のギアと第２のギアとを有し、
ステッピングモータ側に配置された駆動ギアに噛み合う第１のギアに入力された駆動力を、第２のギアに噛み合う従動ギアへ出力する駆動伝達装置において、
第１のギアと第２のギアには互いに対向する面にそれぞれ係止部が設けられており、
第１のギアに設けられた係止部の回転方向両側に、第２のギアに設けられた２つの係止部が配置されており、
第１のギアの回転方向に応じて、第１のギアに設けられた係止部と、第２のギアに設けられた２つの係止部のうちの一方の係止部とが互いに係止し、
その状態で第１のギアが回転することで、第２のギアが第１のギアに従動回転する構成であって、
第１のギアに設けられた係止部と、第２のギアに設けられた２つの係止部のうちの一方の係止部とが互いに係止した状態において、
第１のギアに設けられた係止部と、第２のギアに設けられた２つの係止部のうちの他方の係止部との間にはクリアランスが形成されており、
前記クリアランスにおける前記回転方向の両端と、第１のギアと第２のギアの回転中心とを結んで形成される前記クリアランスの中心角は、
前記ステッピングモータがそのステップ角の４倍の角度を回転した時に、それに伴って前記駆動ギアが回転する角度に対応する第１のギアの回転角度よりも大きな角度であることを特徴とする。

また、
同軸上に配置された第１のギアと第２のギアとを有し、
ステッピングモータ側に配置された駆動ギアに噛み合う第１のギアに入力された駆動力を、第２のギアに噛み合う従動ギアへ出力する駆動伝達装置において、
第１のギアと第２のギアには互いに対向する面にそれぞれ係止部が設けられており、
第２のギアに設けられた係止部の回転方向両側に、第１のギアに設けられた２つの係止部が配置されており、
第１のギアの回転方向に応じて、第２のギアに設けられた係止部と、第１のギアに設けられた２つの係止部のうちの一方の係止部とが互いに係止し、
その状態で第１のギアが回転することで、第２のギアが第１のギアに従動回転する構成であって、
第２のギアに設けられた係止部と、第１のギアに設けられた２つの係止部のうちの一方の係止部とが互いに係止した状態において、
第２のギアに設けられた係止部と、第１のギアに設けられた２つの係止部のうちの他方の係止部との間にはクリアランスが形成されており、
前記クリアランスにおける前記回転方向の両端と、第１のギアと第２のギアの回転中心とを結んで形成される前記クリアランスの中心角は、
前記ステッピングモータがそのステップ角の４倍の角度を回転した時に、それに伴って前記駆動ギアが回転する角度に対応する第１のギアの回転角度よりも大きな角度であることを特徴とする。

また、本発明の画像形成装置にあっては、
シート材に画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段において画像が形成されたシート材を搬送するローラ部材と、
前記ローラ部材の駆動源としてのステッピングモータと、
を備えた画像形成装置において、
上記に記載のギア列によって前記ステッピングモータの駆動力が前記ローラ部材に伝達されることを特徴とする。

以上説明したように、本発明によれば、ステッピングモータで生じた振動を確実に吸収することができ、簡易な構成の駆動伝達装置及びそれを備える画像形成装置を提供することが可能になる。

実施の形態に係る駆動伝達装置の概略構成図。 実施の形態に係る駆動伝達装置の斜視図。 実施の形態において廻り止め部の形状を示す斜視図。 実施の形態における廻り止め部の形状を示す正面図。 実施の形態におけるステッピングモータの概略構成図。 実施の形態に係る画像形成装置の概略構成図。 実施の形態におけるステッピングモータの１ステップ応答特性図。 実施の形態に係る駆動伝達装置の概略平面図。 従来の駆動伝達装置の概略構成図。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施の形態に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

［実施の形態］
図１〜図８を参照して、本発明に係る駆動伝達装置及びそれを備える画像形成装置を適用可能な実施の形態について説明する。

（画像形成装置の概略構成）
図６を参照して、本実施の形態に係る画像形成装置の概略構成について説明する。ここ
では、画像形成装置として電子写真方式によってシート材Ｓに画像を形成するレーザビームプリンタを用いて説明を行う。

レーザビームプリンタ５０は、シート材Ｓに画像を形成する画像形成部５１（画像形成手段）と、画像形成部５１にシートＳを１枚ずつ分離給送する給送部５２とを備えている。

画像形成部５１は、静電潜像を担持する回転可能な感光体ドラム７、感光体ドラム７の表面を一様に帯電する帯電ローラ８、静電潜像をトナー像として現像する現像ローラ９、トナー像をシート材Ｓ上に転写する転写ローラ４、を備えている。

さらに感光体ドラム７の上方には、レーザ光を射出して感光体ドラム７の表面を露光する露光装置１が設けられている。また、感光体ドラム７、帯電ローラ８、現像ローラ９は、装置本体に対して着脱可能に構成されたプロセスカートリッジ５３として一体化されている。

給送部５２は、複数のシート材Ｓを収容可能な給送カセット３ａ、ピックアップローラ３ｂ、分離ローラ対３ｃ（フィードローラ３ｃ１、リタードローラ３ｃ２）を備えている。

画像形成開始の信号が入力されると、ピックアップローラ３ｂ、分離ローラ対３ｃによってシート材Ｓが１枚ずつ搬送され、中間ローラ３ｄ、レジストローラ３ｅによって所定のタイミングで画像形成部５１にシート材Ｓが搬送される。

そして感光体ドラム７と転写ローラ４とのニップ部（転写ニップ部）において、感光体ドラム７からシート材Ｓ上にトナー像が転写される。この際、転写ローラ４には不図示のバイアス印加手段により転写バイアスが印加されている。

トナー像が転写されたシート材Ｓは、搬送ベルト３ｆによって下流側へ搬送され、定着器５へ送り込まれる。そして定着器５において未定着のトナー像がシート材Ｓ上に加熱定着される。

定着器５を通過したシート材Ｓは、第１コロ３ｍと搬送ローラ３ｇとで形成されるニップ部に挟持搬送され、シート材Ｓの先頭が排出ローラ３ｈに達する。

排出ローラ３ｈは、ダブルギア２００が組み込まれたギア列によって駆動源としてのステッピングモータ１２に連結されており、ステッピングモータ１２の駆動によって、正回転・逆回転の切り換えが可能に構成されている。一般的にステッピングモータは、起動、停止、正逆転が容易で位置決め精度が良く、さらに高寿命であるという利点がある。なお、ステッピングモータ１２、ダブルギア２００、ギア列については後述する。

このように本実施の形態では、シート材Ｓを排出トレイ６に排出する時（正回転）と、シート材Ｓを再搬送路１８へ送り込む時（逆回転）とで、排出ローラ３ｈの回転方向が切り換わるように構成されている。なお、この回転方向の切り換えは、ユーザの入力内容に基づいて出力される不図示の制御部からの制御信号によって行われる。

例えば正回転から逆回転への切り換えは、シート材Ｓの後端が搬送ローラ３ｇを抜けたタイミングで行われる。シート材Ｓの後端が搬送ローラ３ｇを抜けた時は、シート材Ｓのコシにより後端が搬送ローラ３ｇと第２コロ３ｎとで形成されるニップ部に向かうので、その状態で排出ローラ３ｈを逆回転させることで、シート材Ｓを再搬送路１８へ搬送する
ことができる。

次に両面ユニット１０の概略構成について説明する。両面ユニット１０は、シート材Ｓに対して両面印字を行うために設けられているものであり、上述のステッピングモータ１２を有している。

さらに両面ユニット１０は、排出ローラ３ｈを逆回転させて、第２コロ３ｎと排出ローラ３ｇとで形成されるニップ部から、シート材Ｓを再び画像形成部５１へ送り込むための再搬送路１８を有している。

再搬送路１８には、シート材Ｓの搬送方向に沿って横レジスト補正部１１Ａ、斜送ローラ対１１Ｂが設けられており、それぞれに斜送ローラ１１ａとそれに圧接する斜送従動コロ１１ｂが設けられている。

かかる構成の両面ユニット１０に送り込まれたシート材Ｓは、再搬送路１８から中間ローラ３ｄを経て、表裏が反転した状態で再び画像形成部５１へ送り込まれ、２面目に画像が形成され、正回転する排出ローラ３ｈによって排出トレイ６上に排出される。

（ステッピングモータの概略構成、駆動原理）
図５、図７を参照して、本実施の形態で用いられるステッピングモータ１２の概略構成、駆動原理について説明する。本実施の形態では、ステッピングモータ１２としてＰＭ型ステッピングモータが用いられている。図５は、ステッピングモータ１２の概略構成を示すものであり、図７はステッピングモータ１２の１ステップ応答特性を示す図である。

本実施の形態におけるステッピングモータ１２は、ロータ（回転子）Ｒが６極で、相がＡ・Ｂの２相、ステップ角Ａが３０°のモータである。ステップ角ＡはロータＲの極数（又は歯数）と相数により決定されるものである。

ステッピングモータ１２はモータの回転直前、あるいは停止直後に、相を所定時間（数十ｍｓ〜数百ｍｓ）励磁してロータＲの極（あるいは歯）を相に吸引する、いわゆる初期化の為のホールドを実行する。

ホールド実行前の状態で、ロータ相の励磁がされていない場合は、ロータＲの極の角度位置は回転方向でどの角度にも位置決めすることができる。図５（ａ）は、ロータ相の励磁がされていない状態のステッピングモータ１２の一形態を示したものである。

例えばこの状態で１相励磁としてコイルに所定時間電流を流し、Ａ１相をＮ極、Ａ２相をＳ極とすると、ロータＲは時計方向、または反時計方向に回転し、最終的にはステップ角Ａの２倍分回転した位置に位置決めされる（図５（ｂ）に示す状態）。

このように、ホールド実行時にロータＲの極と相の極とが中立になっている状態（図５（ａ））から、励磁されてロータＲが最初に回転する時が、ホールド実行時の初期化で最もロータＲが回転する条件といえる。

しかし、ホールド実行の際にロータＲが回転した時、ロータＲはその慣性によりオーバーシュートする。オーバーシュートしたロータＲは再度逆方向に引き戻されるが、場合によっては再びオーバーシュートし、この動作を繰り返してロータＲが徐々に所定の位置に近づき、最終的に停止する。つまり、ホールド実行の際は、ローラＲはその回転両方向に振動することになる。

図７は、ロータＲの初期位置が、ロータＲの極と相の極とが中立になっている状態において、ステッピングモータ１２に１パスルだけ信号を入力した場合の、１ステップ応答特性図である。つまり、ホールド実行による吸引・初期化で、ロータＲが最も回転する時の応答特性図を示したものである。

図７に示すように、ステッピングモータ１２のロータＲは、１パルス信号を入力した場合に励磁により吸引され、その慣性によりある角度オーバーシュートし、再度逆方向に引き戻されるような「振動」動作を続け停止する。

つまり、図７中のＴ１−Ｔ２間の角度θ１が、ロータＲがオーバーシュートして逆方向に引き戻される時の回転角度であり、次のＴ２−Ｔ３間の角度θ２が、更に逆方向に引き戻される時の回転角度であり、この一連の減衰振動がロータＲが停止するまで行われる。この減衰振動が、ホールド実行時のロータＲの振動となる。

なお、図７に示されているように、減衰振動時に回転するロータＲの振動のレンジは、ステップ角Ａ°の４倍未満であることがわかる。

（ギア列の概略構成）
図１を参照して、本実施の形態におけるダブルギア２００が組み込まれたギア列４００の概略構成について説明する。なお、本実施の形態に係る駆動伝達装置とは、ダブルギア２００が組み込まれたギア列４００全体を指す。

図１は本実施の形態に係る画像形成装置において、ステッピングモータ１２の駆動力を被駆動部材（シート材を搬送するローラ部材）としての排出ローラ３ｈ、搬送ローラ１０３へ伝達するギア列４００の概略構成を示すものである。このように本実施の形態におけるダブルギア２００は、ステッピングモータ１２からの駆動力を被駆動部材へ伝達するギア列４００に組み込むことが可能である。

ステッピングモータ１２の回転軸と同軸上には、モータピニオンギア１００（駆動ギア）が配置されており、本実施の形態に係るダブルギア２００の駆動側（入力側）の第１のギア１０１（後に説明）と噛み合っている。また、ダブルギア２００の従動側（出力側）の第２のギア１０２（後に説明）に対しては、出力ギア３００（従動ギア）が噛み合っている。

また図中Ｓは、排出ローラ３ｈと搬送ローラ１０３とによって挟持・搬送されているシート材を示している。両面印字を行う際は、排出ローラ３ｈが逆回転することにより、排出ローラ３ｈと搬送ローラ１０３とによって挟持されたシート材Ｓが再搬送路１８へ送り出される。

従って、シート材Ｓを再搬送路１８に送り込むときは、ステッピングモータ１２の正回転・停止・逆回転の一連の動作が、シート材Ｓが排出ローラ３ｈに挟持されている状態で行われることになる。

上記で説明したように、正回転・停止・逆回転時におけるステッピングモータ１２のホールド実行時には、ステッピングモータ１２が振動する。よって、ステッピングモータ１２の振動を吸収しない場合は、振動がそのまま排出ローラ３ｈに、さらには排出ローラ３ｈに挟持されているシート材Ｓに伝わることになる。その結果、ギア列４００のギア歯面の叩き振動に起因する騒音が、シート材Ｓによって助長される虞がある。

そこで本実施の形態に係る駆動伝達装置は、ステッピングモータ１２で生じた振動がギ
ア列４００、排出ローラ３ｈ、シート材Ｓに伝わることを抑制可能としたものである。以下、本実施の形態に係る駆動伝達装置の構成、機能について説明する。

（駆動伝達装置の概略構成）
図２を参照して、本実施の形態に係る駆動伝達装置の概略構成について説明する。図２は本実施の形態に係る駆動伝達装置の斜視図であり、よりわかりやすく説明を行うために、第１のギア１０１をカットした状態を示している。

駆動伝達装置は、同軸上に配置された第１のギア１０１と第２のギア１０２とを有するダブルギア状（ダブルギア２００）に形成されている。第１のギア１０１は、ステッピングモータ側に配置された駆動ギアと噛み合う駆動側のギアであり、本実施の形態では、モータピニオンギア１００と噛み合っている。また、第２のギア１０２は、従動ギアとしての出力ギア３００と噛み合っているギアである。また、ここでは第１のギア１０１と第２のギア１０２を同モジュール・同歯数の歯車として説明する。

第１のギア１０１には、第２のギア１０２と対向する面に、廻り止め部１２０（係止部）が設けられている。一方で第２のギア１０２には、第１のギア１０１と対向する面に、廻り止め部１２１（係止部）が設けられている。

廻り止め部１２０、廻り止め部１２１は、第１のギア１０１、第２のギア１０２のうちの一方のギアが所定量回転した時に、互いに係止するように構成されている。なお、本実施の形態では、廻り止め部１２１の回転方向両側に２つの廻り止め部１２０を配置しているが、廻り止め部１２０の回転方向両側に２つの廻り止め部１２１を配置する構成であってもよい。

かかる構成によると、例えばモータピニオンギア１００が回転し、それに伴い第１のギア１０１が回転した時に、廻り止め部１２０と廻り止め部１２１が係止し、その状態で第１のギア１０１がさらに回転することで、第２のギア１０２が従動回転する。つまり、第１のギア１０１から第２のギア１０２へ駆動力を伝達するには、第１のギア１０１の回転方向に応じて、両者の廻り止め部が互いに係止することが必要になる。

さらに本実施の形態では、互いに係止する様にして設けられている廻り止め部１２０、廻り止め部１２１の間に、第１のギア１０１（第２のギア１０２）の回転方向のクリアランス（間隔）を設けている。

以下、このクリアランスの大きさを、廻り止め部１２１を一方の廻り止め部１２０に係止させた状態において、廻り止め部１２１と他方の廻り止め部１２０との間に形成されるクリアランスの中心角ＤＡ°で表す。なお、クリアランスの中心角ＤＡ°とは、クリアランスにおける第１のギア１０１、第２のギア１０２の回転方向の両端と、第１のギア１０１、第２のギア１０２の回転中心とを結んで形成される角度のことをいう。

クリアランスＤＡとモータピニオンギア１００、第１のギア１０１の歯数の関係は以下のようになる。まず、モータピニオンギア１００の歯数をＰＺ（Ｚ_０）とし、第１のギア１０１の歯数をＦＺ（Ｚ_１）とする。この場合、第１のギア１０１がＤＡ°回転すると、ギア歯数の速比により、モータピニオンギア１００は、ＦＺ/ＰＺ×ＤＡ°回転する事に
なる。

図２においては、第１のギア１０１の回転方向の廻り止め部１２０と第２のギア１０２の回転方向の廻り止め部１２１の間には、第１のギア１０１の時計回り方向に回転角度でＤＡ°分のクリアランスが設けられている。

すなわち、第１のギア１０１が時計回り方向にＤＡ°以上回転しないと、第１のギア１０１は第２のギア１０２に駆動力を伝達することができない。

これはギア歯数の速比から、モータピニオンギア１００の回転角度で換算すると、モータピニオンギア１００が反時計回り方向に前述のＦＺ/ＰＺ×ＤＡ°以上回転しないと、
第１のギア１０１は第２のギア１０２に回転が伝達できないということと同義である。

（廻り止め部の形状）
図３は、第１のギア１０１と第２のギア１０２のそれぞれに設けられている廻り止め部の形状を示した斜視図である。

第１のギア１０１の廻り止め部１２０と、第２のギア１０２の廻り止め部１２１は、それぞれの係止面において、スラスト方向に向かってテーパ形状を有している。

従って、第１のギア１０１が回転して、廻り止め部１２０、１２１が互いに係止すると、係止面のテーパ形状により、力を図示ＰＡ方向（ギアの回転方向）とＰＢ方向（ギアのスラスト方向）に分散することができる。

すなわち、力がスラスト方向（ＰＢ方向）に分散される事により、第２のギア１０２と出力ギア３００の歯面の叩きに係る衝撃が、スラスト方向に分散し、衝撃を減少することができる。なお、図３では廻り止め部１２０、１２１の係止面がそれぞれテーパ形状となっているが、少なくとも一方の係止面がテーパ形状であれば、衝撃を効果的に吸収することが可能である。

なお、上記では廻り止め部１２０、１２１の係止面が、それぞれスラスト方向にテーパ形状を有している場合について説明したが、廻り止め部１２０、１２１の形状はこれに限られるものではない。廻り止め部１２０、１２１の係止面が、第１のギア１０１、第２のギア１０２のラジアル方向にテーパ形状を有する場合であっても良い。

図４に、別形態の第１のギア１０１、第２のギア１０２の廻り止め部の概略構成図を示す。図４（ａ）の点線部は第１のギア１０１の廻り止め部１３０を示し、実線部は第２のギア１０２の廻り止め部１３１を示している。図４（ｂ）は、第１の廻り止め部１３０の概略構成を示すものである。

そして図４に示すように、廻り止め部１３０、１３１の係止面は、それぞれラジアル方向に向かってテーパ形状を有している。従って、第１のギア１０１が回転して、廻り止め１部３０、１３１が係止すると、テーパ形状により、係止面にかかる力は図示ＰＣ方向（ギアの回転方向）とＰＤ方向（ギアのラジアル方向）に分散されることになる。

すなわち、係止面に働く力がラジアル方向（ＰＤ方向）に分散される事により、第２のギア１０２と出力ギア３００の歯面の叩きに係る衝撃が、ラジアル方向に分散し、衝撃を減少することが出来る。

なお、図４では廻り止め部１３０、１３１の係止面がそれぞれテーパ形状となっているが、少なくとも一方の係止面がテーパ形状であれば、衝撃を効果的に吸収することが可能である。

（ステッピングモータの振動を伝達しないメカニズム）
図８を参照して、上記のように構成される本実施の形態に係る駆動伝達装置によって、
ステッピングモータ１２で生じた振動を、ダブルギア２００以後のギア列に伝達しないメカニズムについて説明する。

図８は、本実施の形態に係る駆動伝達装置の概略平面図である。ここでは、モータピニオンギア１００の歯数と第１のギア１０１の歯数が同じ歯数の場合について説明する。なお、第１のギア１０１の廻り止め部１２０と第２のギア１０２の廻り止め部１２１の回転方向のクリアランスＤＡは、ステッピングモータ１２のステップ角Ａ°の４倍に設定されている。

図８の（ａ）〜（ｄ）に示すＴ１〜Ｔ４の状態は、それぞれ図７の応答特性図のＴ１〜Ｔ４のオーバーシュートの状態にそれぞれ対応している。

ステッピングモータ１２の起動・停止によるホールド実行時、モータピニオンギア１００はロータＲの慣性により、ある角度オーバーシュートしてＴ１の状態になる。この状態において、廻り止め部１２１は廻り止め部１２０に対し、角度としてＤＡ°＝４Ａ°のクリアランスを有している。

次にオーバーシュートしたモータピニオンギア１００は、回転角にしてθ１分、反時計回り方向に再度引き戻され、Ｔ２の状態となる。第１のギア１０１はモータピニオンギア１００と同歯数と仮定しているので、第１のギア１０１も同様に回転角θ１、時計回り方向に引き戻される。

この時、第１のギア１０１が引き戻される回転角θ１は、減衰振動のために、
４Ａ（＝ＤＡ）＞θ１
の関係となる。つまり、第１のギア１０１が引き戻される回転角θ１が、クリアランスＤＡとして設けられているステップ角Ａの４倍の角度より大きくなることはない。

従ってＴ２の状態では、第１のギア１０１の廻り止め部１２０は、第２のギア１０２の廻り止め部１２１と係止しないので、第２のギア１０２は回転しない。

次に再度オーバーシュートしたモータピニオンギア１００は、θ２の回転分、時計回り方向に引き戻され、Ｔ３の状態となる。第１のギア１０１も同様に回転角θ２、反時計回り方向に引き戻される。

この時、引き戻される回転角は減衰振動のために、
θ１＞θ２
の関係となる。

従ってＴ３の状態では、第１のギア１０１の廻り止め部１２０は、第２のギア１０２の廻り止め部１２１と係止しないので、Ｔ２の状態と同様に第２のギア１０２は回転しない。その後、さらにモータピニオンギア１００は、θ３の回転分、反時計回り方向に引き戻されてＴ４の状態となる。

この様な減衰振動が、ステッピングモータ１２のロータＲの振動が停止するまで続くが、少なくともＴ１の状態以降では、ロータＲの振動に応じて第１のギア１０１が回転しても、それが第１のギア１０１から第２のギア１０２に伝達することはない。

従って、Ｔ１の状態以降では、第２のギア１０２より下流に位置するギア列に歯面の叩き音（騒音）が発生しない。よって、排出ローラ３ｈにニップされているシート材Ｓにステッピングモータ１２の振動が伝わることがない。

このように、ステッピングモータ１２のホールド実行時による吸引・初期化によってロータＲが最も回転する時の、ロータＲのオーバーシュート・引き戻しのレンジは、ステッピングモータ１２のステップ角Ａの４倍以下であることがわかる。

よって、モータピニオンギア１００と第１のギア１０１の歯数が同じ場合は、第１のギア１０１と第２のギア１０２の廻り止め部の回転方向のクリアランスの大きさＤＡが、ステップ角Ａの４倍より大きければ、第２のギア１０２以後に振動が伝わることがない。

しかし、第１のギア１０１が最初にオーバーシュートする角度によっては、引き戻される回転角θ１が、４Ａ＞＞θ１の時もある。

その場合は、モータピニオンギア１００と第１のギア１０１の歯数が同じ場合は、第１のギア１０１と第２のギア１０２の廻り止め部同士の回転方向のクリアランスの大きさＤＡが、ステップ角Ａの４倍より小さい場合であっても同様の効果を奏する。

次に、モータピニオンギア１００の歯数をＰＺ（Ｚ_０）、第１のギア１０１の歯数をＦＺ（Ｚ_１）とした場合について説明する（モータピニオンギア１００と第１のギア１０１の歯数は同数ではない）。

この歯数の場合のクリアランスＤＡは、ギア歯数の速比を考慮すると、
ＤＡ＞４×ＰＺ/ＦＺ×Ａ°（ＤＡ＞４×Ｚ_０／Ｚ_１×Ａ）
を満たせばよい。

クリアランスの大きさＤＡがこの条件を満たせば、ホールド実行時のロータＲのオーバーシュートの際に、Ｔ１の状態以降において第２のギア１０２より下流に位置するギア列に歯面の叩き音（騒音）が発生しない。

すなわち、クリアランスの大きさＤＡが、ステッピングモータ１２がステップ角Ａ°の４倍の角度を回転した時に対応する、第１のギア１０１の回転角度（４×ＰＺ/ＦＺ×Ａ
）以上のクリアランスを有していればよい。

ところでホールド実行時、相を励磁しロータを吸引し、モータピニオンギア１００と第１のギア１０１が最初に回転した場合に、第１のギア１０１が第２のギア１０２を回転させてしまう場合がある。

しかし、第１のギア１０１の最初の回転時に第２のギア１０２を回転させてしまっても、それ以降は第１のギア１０１と第２のギア１０２の廻り止め部が互いに接触することはないので第２のギア１０２を回転させることはない。つまり、ステッピングモータ１２の回転を第２のギア１０２以後のギア列に伝達することはない。

また、第１のギア１０１、第２のギア１０２のうち、少なくとも一方の廻り止め部の形状が、図３または図４に示すようなテーパ形状になっていれば、歯面の叩きに係る衝撃を分散出来るので、ギア歯面の叩き音による騒音レベルを軽減する事が出来る。

（ギア列においてダブルギア２００を組み込む位置）
本実施の形態では、モータピニオンギア１００にダブルギア２００を噛み合わせる構成を採用している。このようにギア列４００の初段にダブルギア２００を組み込んだ構成が、上記で説明した「ギア歯面の叩き音の軽減」の効果を得る最も効果的な構成である。

なお、「初段」とは、第１のギア１０１がモータピニオンギア１００と噛み合う位置を指す。すなわち、ステッピングモータ１２の駆動力がモータピニオンギア１００から直接第１のギア１０１へ伝達される位置である。

しかしギア列４００レイアウト上、ダブルギア２００を初段に配設出来ない場合は、より下流のギア列にダブルギア２００を配設しても、「ギア歯面の叩き音の軽減」の効果を得ることは可能である。

なお、この場合、クリアランスの大きさＤＡは、モータピニオンギア１００から第１のギア１０１までのギア速比をｉとすると、
ＤＡ＞４×ｉ×Ａ°
の関係を満たしているとよい。

つまりダブルギア２００がギア列４００の初段に配置されていない時は、ステッピングモータ１２がステップ角Ａ°の４倍回転した時の第１のギア１０１の駆動ギアが回転する角度に対応する第１のギア１０１の回転角度が４×ｉ×Ａとなる。

以上より本実施の形態によれば、駆動側の第１のギア１０１と従動側の第２のギア１０２のそれぞれの廻り止め部の間に回転方向に４×Ｚ_０／Ｚ_１×Ａよりも大きいクリアランスを設けることで、ホールド実行時の振動がギア列に伝わることを防止できる。よって、ホールド実行時に生じていた騒音のレベルを低減させることが可能になる。

また、従来の構成と異なり、ダンパー部材等の振動吸収部材を設ける必要がないので、簡易かつ安価な構成でステッピングモータ１２の振動伝達を抑制することができる。また、高トルクの回転力がギア列に働く場合も、効果的に振動、騒音を抑制することが可能になる。

３ｈ 排出ローラ
１２ ステッピングモータ
１００ モータピニオンギア（駆動ギア）
１０１ 第１のギア
１０２ 第２のギア
１２０ 第１のギアの廻り止め部
１２１ 第２のギアの廻り止め部
２００ ダブルギア
３００ 出力ギア（従動ギア）
４００ ギア列
ＤＡ クリアランス

Claims (7)

1. 同軸上に配置された第１のギアと第２のギアとを有し、
   ステッピングモータ側に配置された駆動ギアに噛み合う第１のギアに入力された駆動力を、第２のギアに噛み合う従動ギアへ出力する駆動伝達装置において、
   第１のギアと第２のギアには互いに対向する面にそれぞれ係止部が設けられており、
   第１のギアに設けられた係止部の回転方向両側に、第２のギアに設けられた２つの係止部が配置されており、
   第１のギアの回転方向に応じて、第１のギアに設けられた係止部と、第２のギアに設けられた２つの係止部のうちの一方の係止部とが互いに係止し、
   その状態で第１のギアが回転することで、第２のギアが第１のギアに従動回転する構成であって、
   第１のギアに設けられた係止部と、第２のギアに設けられた２つの係止部のうちの一方の係止部とが互いに係止した状態において、
   第１のギアに設けられた係止部と、第２のギアに設けられた２つの係止部のうちの他方の係止部との間にはクリアランスが形成されており、
   前記クリアランスにおける前記回転方向の両端と、第１のギアと第２のギアの回転中心とを結んで形成される前記クリアランスの中心角は、
   前記ステッピングモータがそのステップ角の４倍の角度を回転した時に、それに伴って前記駆動ギアが回転する角度に対応する第１のギアの回転角度よりも大きな角度であることを特徴とする駆動伝達装置。
2. 同軸上に配置された第１のギアと第２のギアとを有し、
   ステッピングモータ側に配置された駆動ギアに噛み合う第１のギアに入力された駆動力を、第２のギアに噛み合う従動ギアへ出力する駆動伝達装置において、
   第１のギアと第２のギアには互いに対向する面にそれぞれ係止部が設けられており、
   第２のギアに設けられた係止部の回転方向両側に、第１のギアに設けられた２つの係止部が配置されており、
   第１のギアの回転方向に応じて、第２のギアに設けられた係止部と、第１のギアに設けられた２つの係止部のうちの一方の係止部とが互いに係止し、
   その状態で第１のギアが回転することで、第２のギアが第１のギアに従動回転する構成であって、
   第２のギアに設けられた係止部と、第１のギアに設けられた２つの係止部のうちの一方の係止部とが互いに係止した状態において、
   第２のギアに設けられた係止部と、第１のギアに設けられた２つの係止部のうちの他方の係止部との間にはクリアランスが形成されており、
   前記クリアランスにおける前記回転方向の両端と、第１のギアと第２のギアの回転中心とを結んで形成される前記クリアランスの中心角は、
   前記ステッピングモータがそのステップ角の４倍の角度を回転した時に、それに伴って前記駆動ギアが回転する角度に対応する第１のギアの回転角度よりも大きな角度であることを特徴とする駆動伝達装置。
3. 前記クリアランスの中心角は、
   前記駆動ギアの歯数をＺ_０、
   第１のギアの歯数をＺ_１、
   前記ステッピングモータのステップ角をＡ°、
   としたときに、
   ４×Ｚ_０／Ｚ_１×Ａ°よりも大きな角度であることを特徴とする請求項１または２に記載の駆動伝達装置。
4. 第１のギアと第２のギアのそれぞれに設けられている前記係止部のうちの少なくとも一方が、係止面において、第１のギアと第２のギアのラジアル方向、またはスラスト方向にテーパ形状を有していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の駆動伝達装置。
5. ステッピングモータの駆動力を被駆動部材へ伝達する複数のギアを備えるギア列が、第１のギアまたは第２のギアの少なくとも一方に噛み合って設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の駆動伝達装置。
6. 第１のギアがステッピングモータの回転軸と同軸上に配置されている駆動ギアに噛み合っていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の駆動伝達装置。
7. シート材に画像を形成する画像形成手段と、
   前記画像形成手段において画像が形成されたシート材を搬送するローラ部材と、
   前記ローラ部材の駆動源としてのステッピングモータと、
   を備えた画像形成装置において、
   請求項１乃至６のいずれか１項に記載の駆動伝達装置によって前記ステッピングモータの駆動力が前記ローラ部材に伝達されることを特徴とする画像形成装置。

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