JP4522241B2 - 駆動伝達装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、駆動源から被駆動部に選択的に駆動を伝達する駆動伝達装置に関するものであり、特に、像担持体上に形成された現像剤像（トナー像）が転写された記録媒体を搬送駆動し、且つ、記録媒体上のトナー画像を加熱定着させる定着装置を具備した複写機・プリンタ等の画像形成装置に関するものである。

従来、複写機・プリンタ等の画像形成装置のような電気機器においては、その小型化、低コスト化のため、駆動源として１つのモータを使用し、このモータで複数の被駆動装置を駆動する技術が提案されている。

特に、画像形成装置においては、多種多様なシート状の記録媒体、即ち、シート材に画像を形成するために多段の給紙装置を備えている。そして、このような給紙装置には複数の給紙搬送ローラが配置され、それらを選択的に駆動する必要がある。そこで、各給紙搬送ローラとモータとの間にクラッチ装置を配置し、該クラッチ装置によりモータの駆動力伝達のＯＮ、ＯＦＦを切り替える技術が提案されている。

しかしながら、上記クラッチ装置として、電磁クラッチを用いると、電磁クラッチ及びこれを駆動制御するための電気部品が少なくとも１組は必要となり、そのために、装置が大型化すると共に、コスト高となり、更に故障の発生する確率も大きかった。

そこで、上記のような不具合を解消するため、モータを正逆回転させることにより、駆動ギアを正逆回転させるようにし、更に、この駆動ギアに２つの一方向回転クラッチ（ワンウェイクラッチ）をロック方向が互いに逆になるように噛み合わせ、これによりモータの駆動力を２つのギア駆動伝達列へ切り替えられるようにして、２つの給紙搬送ローラを１つのモータの正逆回転で選択駆動する給紙装置が提案された。そして、この技術によりコストダウンと小型化を実現してきた。

ところが、上記従来例は最近の低コスト化には十分に対応できないと共に、特に、像担持体上のトナー像が転写された記録媒体を搬送駆動し、且つ、記録媒体上のトナー画像を加熱定着させる定着装置のような比較的駆動トルクの大きな装置に適用する場合には、すべりやトルク増大等の故障が発生するなどの不具合が生じる場合があった。

また、特許文献１では、モータを正逆回転させることにより、駆動ギアを正逆回転させるようにし、該駆動ギアの回転中心を揺動中心として所定角度揺動可能に支持され、駆動ギアの回転方向によりいずれか一方の揺動端において、各々の給紙装置に駆動を伝達するギア列と連結される揺動ギアを備えた給紙装置を提案している。これにより、小型化、低コスト化、故障の発生率の低下を実現している。

しかしながら、上記従来例のような揺動ギア構成では、被駆動部がモータよりも先回りし、被駆動部側から揺動ギアに駆動力が伝達されてしまうような場合には、揺動ギアが逆の揺動端側へ揺動してしまい、駆動ギア列が切れてしまう。

また、例えば、図１４（ａ）、（ｂ）に示すような、定着装置の加圧ローラ駆動及び圧解除機構の駆動に適用した場合、以下のような不具合が発生してしまう。

まず、通常のシート搬送時には、シート加熱手段５１が付勢手段５３により、加圧部材５４を介して加圧手段（加圧ローラ）５２に押し付けられてニップを形成し、加圧手段５２が駆動されることでシート材を挟持搬送するが、モータ５５が図１４（ａ）のＡ方向に回転することで、揺動ギア５６がａ方向に揺動し、ギア列５７に駆動力を伝達し、加圧ローラギア５８が駆動され、加圧手段５２が駆動される。

また、ジャム等でニップ内にシート材が挟まれた状態で駆動が停止した場合は、モータ５５が図１４（ｂ）のＢ方向に回転し、揺動ギア５６がｂ方向に揺動し、ギア列５９に駆動を伝達して、カム６０を駆動する。

カム６０は、加圧部材５４の押圧部５４ａを付勢手段５３の付勢力に抗して押し下げ、シート加熱手段５１を加圧手段５２から離し、ニップ圧を解除する。シート材をニップから取り除くと、モータ５５は更にＢ方向に回転し、カム６０が回転することで、加圧部材５４が付勢手段５３の付勢力により押し上げられ、再びニップを形成するが、この時、カム６０は、付勢手段５３の付勢力に押し上げられる加圧部材５４により、モータ５５による駆動よりも早く回転させられるため、ギア列５９には、モータ５５とは逆方向の駆動力が伝達され、揺動ギア５６はギア列５９から離れ、ギア列５７側に揺動してしまう。

その結果、ギア列５９の各ギア及びカム６０は回転フリーとなるため、シート加熱手段５１は付勢手段５３の付勢力により、一気に加圧手段に押し付けられてしまう。こうなると、その衝撃でシート加熱手段が破損したり、また衝撃音が問題となることがある。
特開平７−２６７４０４号公報

従って、本発明の目的は、上記従来の技術における課題を解決し、小型化、低コスト化、故障の発生率の低下及び安定した駆動力の伝達を可能とする駆動伝達装置及び斯かる駆動伝達装置を備えた画像形成装置を提供することである。

上記目的は本発明に係る駆動伝達装置及び画像形成装置にて達成される。要約すれば、第１の本発明は、
駆動源により正逆回転させられる駆動ギアと、
前記駆動ギアにて駆動されると共に前記駆動ギアの正逆回転により第１のポジションと第２のポジションに移動可能な揺動ギアと、
前記揺動ギアの回転中心を有し、前記揺動ギアを保持すると共に、前記揺動ギアと一体的に揺動し、前記揺動ギアを前記第１及び第２のポジションに移動可能な揺動ギア保持部材と、
前記揺動ギアの第１のポジションにおいて前記揺動ギアと連繋が外れ、第２のポジションにおいて前記揺動ギアと連繋される第１のギア列と、
前記第１のギア列を介して伝達される前記駆動源の動力により作動させられる第１の被駆動部と、
を備え、
前記第１の被駆動部を駆動中は、前記被駆動部を駆動する前記第１のギア列と前記揺動ギアの連繋が外れる方向に前記揺動ギアが移動できないように、前記揺動ギア保持部材を規制する規制手段を設けた駆動伝達装置であって、
前記揺動ギア保持部材は前記揺動ギアの回転中心軸であり、前記揺動ギア保持部材には揺動ギア回転中心位置から外周方向に向かって長穴部を設け、
前記揺動ギアが第２のポジションにいるときに、前記長穴部の揺動ギア回転中心に位置する側の端部で嵌合し、かつ、前記長穴部内面を嵌合支持しながら前記揺動ギア及び前記揺動ギア保持部材を一体的に揺動可能とする軸部材を設け、
前記規制手段は、前記揺動ギアが第２のポジションに移動したときに、前記軸部材を中心に前記揺動ギア保持部材は回転可能で、前記揺動ギアが第２のポジションに位置するときに、前記揺動ギアが第１のポジションから第２のポジションに移動するときに回転する方向に前記揺動ギア保持部材が前記揺動ギアと一体的に回転し、所定角度回転した位置で、前記揺動ギア保持部材の回転を規制するとともに前記揺動ギア保持部材に設けた前記長穴部の長手方向に移動できないように前記揺動ギア保持部材を規制することを特徴とする駆動伝達装置である。

第２の本発明は、
駆動源により正逆回転させられる駆動ギアと、
前記駆動ギアにて駆動されると共に前記駆動ギアの正逆回転により第１のポジションと第２のポジションに移動可能な揺動ギアと、
前記揺動ギアの回転中心として前記揺動ギアを回転可能に保持すると共に、前記揺動ギアと一体的に揺動する揺動ギア保持部材と、
前記揺動ギアの第１のポジションにおいて前記揺動ギアと噛合わず、第２のポジションにおいて前記揺動ギアと噛合うギア列と、
前記ギア列を介して伝達される前記駆動源の動力により作動させられる被駆動部と、
を有する駆動伝達装置であって、
前記揺動ギア保持部材は、前記揺動ギアに駆動されて回転可能であり、
前記揺動ギアの前記第２のポジションにおいて、前記揺動ギア保持部材が第１の角度から第２の角度までの所定角のみ回転可能とするように前記揺動ギア保持部材の回転を規制する回転規制手段と、前記第１の角度において前記揺動ギア保持部材を前記第１のポジションと前記第２のポジションとの間を揺動する前記揺動ギアと一体的に揺動可能とし、且つ前記第２の角度において該揺動を規制するように、前記揺動ギア保持部材の揺動を規制する揺動規制手段と、を有し、
前記揺動ギアが前記第１のポジションから第２のポジションに移動する際に、前記揺動ギア保持部材は、前記第１の角度から前記所定角回転して前記第２の角度となるように前記揺動ギアに駆動されて回転することを特徴とする駆動伝達装置である。

第５の本発明は、
像担持体上に現像剤像を形成し、前記現像剤像を記録媒体上に転写し、前記記録媒体上の現像剤像を加熱定着するために前記記録媒体を加熱加圧するための加熱加圧手段と、前記加熱加圧手段を駆動する駆動手段と、備えた加熱定着装置を有する画像形成装置において、前記駆動手段は、上記いずれかの駆動伝達装置とされることを特徴とする画像形成装置である。

本願発明によれば、
（１）被駆動部の作動、非作動が駆動源の回転方向を切り換えることで可能となり、又、揺動ギアを第２のポジションで駆動して被駆動部を駆動している間は、揺動ギアが揺動できないようにして、確実に駆動源の駆動力を被駆動部に伝達することができる。
（２）揺動ギアと一体的に揺動する揺動ギア保持部材を設け、揺動ギアに駆動されて回転するようにし、揺動ギア保持部材の回転及び揺動を規制するような構成とされ、このため、駆動源とは別の動力源を新たに設けず、簡単な構成で揺動ギア保持部材の回転及び揺動の規制が可能である。そして、揺動ギア保持部材の回転及び揺動の規制することで、揺動ギアを第２のポジションで駆動して被駆動部を駆動している間、揺動ギアの揺動を規制し、確実に駆動源の駆動力を被駆動部に伝達することができる。
（３）従って、小型化、低コスト化、故障の発生率の低下及び安定した駆動力の伝達を可能とする駆動伝達装置及びこれを備えた画像形成装置を提供できる。

以下、本発明に係る駆動伝達装置、及び、斯かる駆動装置を備えた画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。

実施例１
図１に、本発明の特徴部分を構成する駆動伝達装置を備えた画像形成装置の一実施例の概略構成を示す。本実施例にて、画像形成装置は、転写方式の電子写真プロセスを用いたカラーレーザビームプリンタとされる。また、図２に、本発明の駆動伝達装置の一実施例を示す。

先ず、画像形成装置の全体構成について説明する。

（画像形成装置）
図１を参照すると、本実施例の画像形成装置であるタンデム型のカラーＬＢＰ（カラーレーザビームプリンタ）の概略構成が示される。

図１において、画像形成装置２００は、画像形成装置本体２００Ａに、複数の、本実施例では４個の画像形成ステーションＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄを縦方向に並設して有しており、各画像形成ステーションＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄには、各々、装着手段（不図示）にてプロセスカートリッジ７（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ）が着脱可能に装着される。

各カートリッジ７（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ）は、像担持体としてのドラム状の電子写真感光体（本明細書では「感光ドラム」という。）１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）を備えている。本実施例にて、感光ドラム１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）は、順にカラー画像のイエロー（Ｙ）成分、マゼンタ（Ｍ）成分、シアン（Ｃ）成分、ブラック（Ｂｋ）成分のそれぞれを分担している。

これらの感光ドラム１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）は、不図示のドラムモータ（直流サーボモータ）によって、図示矢印方向（反時計方向）に所定のプロセススピードで回転駆動されるが、各感光ドラム１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）にそれぞれ独立した駆動源を設けても良い。

尚、ドラムモータの回転駆動は、不図示のＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）によって制御され、その他の制御は、不図示のＣＰＵによって行われる。

感光ドラム１の周囲には、その回転方向に従って順に、感光ドラム１表面を均一に帯電する帯電手段としての帯電ローラ２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）、画像情報に基づいてレーザービームを照射し感光ドラム１上に静電潜像を形成する露光手段としてのスキャナユニット３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）、静電潜像にトナーを付着させて現像剤像（トナー像）として現像する現像手段としての現像装置４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）、感光ドラム１上のトナー像を記録媒体、即ち、転写材Ｓに転写させる静電転写装置としての搬送ベルトユニット９、転写後の感光ドラム１表面に残った転写残トナーを除去するクリーニング手段６（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）等が配設されている。

又、搬送ベルトユニット９の静電吸着搬送ベルト９ａは、駆動ローラ９ｂと固定ローラ９ｃ、９ｅ及びテンションローラ９ｄに張架されており、駆動ローラ９ｂによって図示矢印方向に回転駆動され、転写材Ｓを吸着して搬送する。

以下、４色のうち、イエロー（Ｙ）の画像形成ステーションＰａを例として説明する。

感光ドラム１ａは、その回転過程で１次帯電手段２ａにより所定の極性及び電位に一様に１次帯電処理される。そして、感光ドラム１ａに対してレーザービーム露光手段３ａにより光像露光がなされ、該感光ドラム１ａ上に画像情報の静電潜像が形成される。

次に、現像手段４ａによって、感光ドラム１ａ上に形成された静電潜像が可視化され、トナー像とされる。

同様な工程が他の３色（マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｂｋ））の画像形成ステーションＰｂ、Ｐｃ、Ｐｄについてもそれぞれ実施される。

このようにして作成された感光ドラム１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）上の４色のトナー像は、感光ドラム１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）と静電吸着搬送ベルト９ａとのニップ部において、転写手段としての転写ローラ５（５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ）の作用下に、給紙ローラ８ｂ及びレジストローラ８ｃにより所定のタイミングにて搬送されてきた転写材Ｓに順次転写される。

また、これと同時に転写材Ｓへのトナー像転写後の感光ドラム１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）は、クリーニング手段６（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）によって転写残トナー等の残存付着物が除去され、繰り返し作像に供される。

４つの感光ドラム１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）からトナー像が転写された転写材Ｓは、駆動ローラ９ｂ部において静電吸着搬送ベルト９ａ面から分離されて加熱定着装置１０に送り込まれ、トナー像が定着された後、排出ローラ１２によって排出トレー１３に排出される。

次に、本発明の特徴をなす駆動伝達装置を備えた加熱定着装置１０について説明する。

（駆動伝達装置及び加熱定着装置）
図２〜図４は、本発明の特徴をなす駆動伝達装置１０Ａを備えた加熱定着装置１０の構成を示す。

本実施例の加熱定着装置１０は、転写材Ｓを加圧搬送するための加圧手段としての弾性層を有し回転する加圧ローラ１００と、加圧ローラ１００に圧接し定着ニップ部Ｎを形成し、また定着ニップ部Ｎを加熱する加熱手段を持った加熱部１０１を有する。

加圧ローラ１００は、本実施例では、アルミニウム或いは鉄製の芯金１００ａと、その外側に弾性層１００ｂと、弾性層１００ｂの表面を被覆する離型性層１００ｃと、を有している。

弾性層１００ｂは、シリコンゴム等で形成されたソリッドゴム層、或いは、断熱効果を持たせるためシリコンゴムを発泡させ形成されたスポンジゴム層、或いは、シリコンゴム層内に中空のフィラーを分散させ、硬化物内に気泡部分を持たせ、断熱作用を高めた気泡ゴム層などとし得る。

離型性層１００ｃは、パーフルオロアルコキシ樹脂（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン樹脂（ＦＥＰ）等のフッ素系樹脂、或いは、ＧＬＳラテックスコーティングを施したものであってもよく、また、離型性層１００ｃは、チューブを被覆させたものでも、表面を塗料でコートしたものであってもよい。

加熱部１０１を構成する耐熱性を有する円筒状の加熱フィルム１０２は、加熱フィルム１０２を円筒状に保持する支持ホルダー１０３と、支持ホルダー１０３を保持する金属製の定着ステー１０４の外周に緩やかに嵌合されている。さらに、支持ホルダー１０３の長手方向には板状発熱体１０５が保持されている。板状発熱体１０５は、加熱フィルム１０２を介して加圧ローラ１００と、所定の加圧力で加圧された定着ニップ部Ｎを形成している。

加熱フィルム１０２は、耐熱性、断熱性を有するポリイミド、ポリアミドイミド、ＰＥＥＫ、ＰＥＳ，ＰＰＳ、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等を基層とした樹脂製フィルムである。表層にはＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ、シリコーン樹脂等の離型性の良い耐熱樹脂を混合、又は、単独で被覆してある。

支持ホルダー１０３は、液晶ポリマー、フェノール樹脂、ＰＰＳ、ＰＥＥＫ等の耐熱性と、摺動性を具備した耐熱性樹脂により形成されている。

本実施例の加熱定着装置１０においては、加圧ローラ１００が回転することによって、加熱フィルム１０２が従動回転する。その際、加熱フィルム１０２内面と、板状発熱体１０５及び支持ホルダー１０３とは摺動する構成となっている。板状発熱体１０５の摺動面にはグリスが塗布され、加熱フィルム１０２が回転することにより、加熱フィルム１０２内面全域にグリスが行き渡り、板状発熱体１０５及び支持ホルダー１０３と、加熱フィルム１０２内面との摺動性を確保している。

通常使用においては、加熱定着装置１０の回転開始とともに、加熱フィルム１０２の従動回転が開始し、板状発熱体１０５温度の上昇とともに、加熱フィルム１０２の温度も上昇していく。

このとき、加圧ローラ１００の表面温度、或いは、板状発熱体１０５の裏面温度、或いは、定着ニップ部Ｎの加熱フィルム１０２内面温度を、任意の位置に配された不図示のサーミスタ等の温度検知手段により検知し、この温度情報を元に、定着ニップ部Ｎにおいて転写材Ｓ上のトナー像を定着するのに必要とされる加熱フィルム１０２の表面温度を目標設定温度とし、それが維持されるよう板状発熱体１０５への通電量を制御する。

次に、本実施例における定着ニップ部Ｎの加圧構成について説明する。

図３は、加圧ローラ１００、加熱フィルム１０２及び端部ホルダー１０６を、転写材搬送方向の下流側から見た斜視図であり、図４は、図３において加熱フィルム１０２等を取り外した斜視図である。

支持ホルダー１０３により、板状発熱体１０５は保持されており、また、支持ホルダー１０３は、加熱フィルム１０２をガイドする作用をなす。

また、定着ステー１０４により、支持ホルダー１０３と端部ホルダー１０６とが一体的に移動可能に支持されており、付勢手段としての加圧バネ１０７により、加圧板１０８を介して、端部ホルダー１０６の押圧部１０６ａが１８ｋｇｆ（片側９ｋｇｆ）の力で加圧ローラ１００方向へ加圧される。

通常搬送時には、上記構成で定着ニップ部Ｎが形成され、転写材Ｓ上のトナー像を定着しながら、順次転写材Ｓを搬送していく。

また、本実施例においては、後述する、駆動伝達手段１０Ａの圧解除機構により、ジャム処理時、或いは出荷時に定着ニップ部Ｎの圧を解除する。

次に、圧解除機構について説明する。

図５は加圧状態（通常搬送時）、図６は圧解除状態を示す図である。

図５に示すように、通常搬送時には、駆動伝達装置１０Ａにおける駆動源としての駆動モータ１０９が正回転（図５の矢印Ａ方向）し、揺動ギア１１０が図５の第１のポジションに移動して、加圧ローラ駆動ギア列１１１Ａにのみ駆動力を伝達し、加圧ローラ１００が駆動される。

そして、紙搬送時にジャムが発生し、不図示のセンサにより定着ニップ部Ｎ内に転写材Ｓが残留していることを検知すると、駆動モータ１０９が逆回転（図６の矢印Ｂ方向）し、揺動ギア１１０が図６の第２のポジションに移動して、圧解除カム駆動ギア列１１１Ｂに駆動力を伝達し、圧解除カム１１２が図６にて矢印ａ方向に回転される。

そして、圧解除カム１１２の押圧部１１２ａが、加圧板１０８の押圧部１０８ａを加圧バネ１０７のバネ力に抗して押し下げ、加圧板１０８が軸１０８ｂを中心に回転し、押し下げられるため、一体的に移動可能に支持された端部ホルダー１０６、定着ステー１０４、支持ホルダー１０３及び加熱フィルム１０２は、自重で下方に下がり、加圧ローラ１００から離れる。この時、不図示のセンサにより、圧解除カム１１２の回転角度を検知し、所定の角度回転すると駆動モータ１０９を停止する。

このようにして、容易にジャム処理を行うことができる。

ジャム処理を行い、上述した不図示のセンサにより定着ニップ部Ｎ内に転写材Ｓがないことが検知されると、駆動モータ１０９は更に逆回転（図６の矢印Ｂ方向）し、圧解除カム１１２を回転させる。その結果、圧解除カム１１２の押圧部１１２ａが加圧板１０８の押圧部１０８ａから離れるため、加圧板１０８は加圧バネ１０７に引っ張られ、端部ホルダー１０６を介してニップＮを加圧状態に戻す。

次に、駆動ギア列１１１（１１１Ａ、１１１Ｂ）及び揺動ギア１１０の構成について更に詳しく説明する。

駆動ギア列中の各ギア１１１ａ〜１１１ｆは、図７に示すように、側板１１３及び１１４の間に両持ち保持された金属軸１１５（１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｄ、１１５ｅ）を中心に回転して、加圧ローラ１００、及び、圧解除カム１１２がその両端部に固定されたカム軸１１６に駆動力を伝える。

揺動ギア部は、図８（ａ）に示すように４部品、即ち、揺動ギア１１０、揺動ギア保持部材としての揺動ギア軸１１８、付勢部材としてのバネ部材１１９、金属軸１１７から構成されている。揺動ギア１１０は、揺動ギア軸１１８を中心に回転し、また、揺動ギア軸１１８に回転固定され揺動ギア１１０の付勢部１１０ａに図８（ｂ）の矢印方向に付勢力ｎを与えるバネ部材１１９により回転負荷を与えられている。

更に、揺動ギア軸１１８は、金属軸１１７に対して回転可能でかつ揺動可能になるような長穴部１１８ｂを有しており、揺動ギア１１０、揺動ギア軸１１８、バネ部材１１９は一体的に軸１１７に対して揺動可能となっている。

又、揺動ギア軸１１８にはボス部１１８ａがあり、側板１１３に設けられた略Ｌ字形の穴部１２０に挿入されている。この穴部１２０は、軸１１７と同一中心Ｒ（Ｒａ、Ｒｂ）形状を有するガイド部１２０ａ、１２０ｂと、揺動ギア１１０への入力ギア１１１ａと同一中心Ｒ形状と略等しいガイド部１２０ｃ、１２０ｄ、及び揺動ギア軸１１８の回転止め部１２０ｅから成る。ボス部１１８ａ、穴部１２０などは、詳しくは後述するように、揺動ギア１１０の規制手段として機能する。

次に、駆動ギア列１１１（１１１Ａ、１１１Ｂ）及び揺動ギア１１０の動作について説明する。

図９及び図１０に示すように、加圧ローラ１００に駆動力を伝えるギア列１１１Ａは、モータギア１０９ａから駆動力を伝えられる段ギア１１１ａ（１１１ａ１、１１１ａ２）、段ギア１１１ａの小ギア１１１ａ２から駆動力を伝えられるギア１１１ｂ、及び、後述するラチェット構成で正転時にはギア１１１ｂと一体的に回転して加圧ローラギア１１１ｇ（図２）に駆動力を伝え、逆転時には回転しないラチェットギア１１１ｃから構成されており、モータ１０９が正回転すると、各ギアは図９の矢印方向に回転し加圧ローラ１００が駆動される。

この時、段ギアである揺動ギア１１０（１１０ａ１、１１０ａ２）の大ギア１１０ａ１も段ギア１１１ａの小ギア１１１ａ２から駆動力を伝えられ回転するが、揺動ギア１１０、揺動ギア軸１１８、バネ部材１１９は一体的に回転し、揺動ギア軸１１８のボス部１１８ａが側板１１３の穴部１２０のガイド部１２０ｄに当接すると、揺動ギア軸１１８は回転できなくなるので、揺動ギア１１０のみが上述した回転負荷を受けながら回転する。

この時、揺動ギア１１０の大ギア１１０ａ１が段ギア１１１ａの小ギア１１１ａ２から受ける駆動力の接線方向成分をＦ、Ｆの作用点のギア中心からの距離をＲ、バネ部材１１９の付勢部１１９ａと揺動ギア１１０の付勢部１１０ａの摩擦係数をμ、付勢部１１９ａと１１０ａの接触部と揺動ギア中心の距離をｒ、バネ部材１１９の付勢力をｎ、各摺動部の摩擦抵抗による回転負荷に抗して揺動ギア１１０を回転させるのに必要なトルクをｔとすると、
Ｆ＝（μｒｎ＋ｔ）／Ｒ ・・・・式（１）
の関係が成り立つ。

ここで、力Ｆの鉛直成分をＦｖ、揺動ギア１１０、揺動ギア軸１１８、バネ部材１１９、３部品の合計重量と揺動ギア軸１１８と金属軸１１７の摺動抵抗及び揺動ギア１１０のボス部１１０ａと側板１１３の穴部１２０の摺動抵抗の合計をＭとすると、式（１）の各成分、μ、ｎ、Ｒ、ｒは次式を満足するように構成されている。
Ｆｖ＞Ｍ・・・・・・・・・・・・式（２）

又、本実施例では、揺動ギア部の各摺動抵抗等の影響を考慮し、十分マージンを持って式（２）が成り立つよう構成している。

従って、モータ正転時には、揺動ギア部は、段ギア１１１ａから受ける力Ｆにより一体的に揺動して図９の第１のポジションに移動し、またその状態で保持されるとともに、圧解除カム駆動ギア列１１１Ｂを構成する段ギア１１１ｄ（１１１ｄ１、１１１ｄ２）の大ギア１１１ｄ１と揺動ギア１１０の小ギア１１０ａ２との噛み合いが外れ、加圧ローラ１００のみを駆動することができる。

ここで、ラチェットギア部１１１ｂ、１１１ｃについて説明する。

モータ正転時には、ギア１１１ｂは段ギア１１１ａの小ギア１１１ａ２から駆動力を受けて図９、図１１の矢印方向に回転するが、ギア１１１ｂ及びギア１１１ｃは図１１に示すようなラチェット形状部を有しており、又ギア１１１ｂを常にギア１１１ｃ方向に付勢するバネ１２１により、正転時にはラチェット部の垂直面１１１Ｔ同士が噛み合い、ギア１１１ｂとギア１１１ｃは一体的に図９、図１１の矢印方向に回転する。

モータ逆回転時には、ギア１１１ｂは、段ギア１１１ａの小ギア１１１ａ２から駆動力を受けて図１０、図１２の矢印方向に回転するが、バネ１２１の付勢力及びラチェット部の斜面１１１Ｓ同士の摺動抵抗は加圧ローラ１００の駆動に要する負荷に比べて十分小さいため、ギア１１１ｃは回転せず、ギア１１１ｂのみが回転しながらラチェット部の斜面１１１Ｓ同士が摺動し、ギア１１１ｂはバネ１２１の付勢力に抗してギア１１１ｃから離れる方向に移動していく。そして、斜面の頂点を越えると、バネ１２１の付勢力によりギア１１１ｂは元の位置に戻されるが、更に回転すると再びラチェットの斜面同士が摺動し、同様の動作を繰り返す。

このようにして、正転時にのみ加圧ローラ１００を駆動する。

次に、圧解除動作について更に説明する。

本実施例によると、上述のように、モータ逆転時に圧解除カム１１２を駆動するギア列１１１Ｂは、揺動ギア１１０から駆動力を受ける段ギア１１１ｄ（１１１ｄ１、１１１ｄ２）、アイドラギア１１１ｅ及びカム軸１１６端部に設けられたギア１１１ｆから成る。

圧解除時にはモータ１０９が逆回転し、モータギア１０９ａ及び段ギア１１１ａは図１０の矢印方向に回転する。

この時、揺動ギア１１０の大ギア１１０ａ１が段ギア１１１ａの小ギア１１１ａ２から接線方向にＦｔの力を受けるため、図１０のように揺動ギア１１０、揺動ギア軸１１８及びバネ部材１１９は一体的に下方に移動し、揺動ギア１１０の小ギア１１０ａ２と段ギア１１１ｄの大ギア１１１ｄ１が噛み合い駆動力が伝達されるようになる。

又、揺動ギア１１０、揺動ギア軸１１８及びバネ部材１１９は、揺動ギア軸１１８のボス部１１８ａが側板の穴部１２０のストッパ部１２０ｅに当接するまで一体的に回転し（第２のポジション）、その後揺動ギア１１０のみが回転し駆動力を伝達する。

この状態で所定量モータ１０９が逆回転し、図６に示すように、圧解除カム１１２が所定角度回転することで定着ニップ部Ｎが離間し、圧解除が完了する。

次に、圧解除状態から加圧状態に戻す際の動作について説明する。

図１３を参照すると、上述したように、ジャム処理を行い定着ニップ部Ｎ内に転写材Ｓがないことが検知された場合や、出荷時に圧解除されており、初めて使用する場合等には、駆動モータ１０９を逆回転（図１３の矢印Ｂ方向に回転）し、圧解除カム１１２を矢印ａ方向に回転させる。

その結果、圧解除カム１１２の押圧部１１２ａが加圧板１０８の押圧部１０８ａから離れるため、加圧板１０８は加圧バネ１０７に引っ張られ、端部ホルダー１０６を介してニップＮを加圧状態に戻す。

しかしながら、加圧板１０８は加圧バネ１０７の非常に大きい引っ張り力で戻されるため、図１３に示すように、圧解除カム１１２が所定角度回転した時点では、加圧板１０８の押圧部１０８ａが圧解除カムの押圧部１１２ａに対して図の矢印方向に大きな力を与え、モータ１０９による駆動よりも速く圧解除カム１１２を図１３の矢印ａ方向に回転させる。その結果、各ギア１１１ｆ、１１１ｅ、１１１ｄにはカム側からモータ側に駆動力が伝わることになる。

従って、揺動ギア１１０はそれぞれ、小ギア１１０ａ２にはｆ１、大ギア１１０ａ１にはｆ２の力が図１３の矢印方向に加わり、その合力として、揺動ギア部には段ギア１１１ｄとの噛み合いが外れる方向（図１３のｆ方向）に力がかかることになる。

しかしながら、本実施例においては、揺動ギア軸１１８のボス部１１８ａと揺動ギア軸１１８の長穴部１１８ｂ及び側板１１３の穴部１２０のガイド部１２０ｂの位置関係は図１３のように構成されている。

すなわち、揺動ギア部が第２のポジションにある時は、揺動ギア軸１１８のボス部１１８ａは、揺動ギア部が揺動可能な長穴部１１８ｂの長手方向の略延長線上に位置し、かつその延長線に対してガイド部１２０ｂは略直角に設けられてボス部１１８ａを規制し、揺動ギア１１０の小ギア１１０ａ２と段ギア１１１ｄの大ギア１１１ｄ１の噛み合いが外れる方向には揺動できない構成になっている。

従って、圧解除カム１１２は完全に加圧状態になるまで、モータ１０９による駆動速度で安定して回転することができる。

以上の構成から、単純な構成でクラッチ機構を構成でき、加圧ローラ１００及び圧解除カム１１２の駆動を安定して行うことができる。

即ち、上記実施例の構成によれば、
（１）被駆動部の作動、非作動が駆動源の回転方向を切り換えることで可能となり、又、被駆動部を駆動中は、揺動ギアが揺動できないので、確実に駆動源の駆動力を被駆動部に伝達することができる。
（２）新たな規制部材を設けることなく、簡単な構成で揺動ギア保持部材の回転及び揺動の規制が可能となり、被駆動部を駆動中は、揺動ギアが揺動できないので、確実に駆動源の駆動力を被駆動部に伝達することができる。
（３）被駆動部の作動、非作動を切り換える際及び揺動ギア保持部材を規制位置に回転させる際に、揺動ギアと揺動ギア保持部材が確実に一体的に揺動及び回転が可能となる。

従って、本発明の駆動伝達装置及びこれを備えた画像形成装置によれば、小型化、低コスト化、故障の発生率の低下及び安定した駆動力の伝達が可能となる。

上記実施例では、感光ドラム１上の形成された現像剤像（トナー像）を直接転写材Ｓに転写する画像形成装置について説明したが、感光ドラム１上の形成された現像剤像（トナー像）を一旦中間転写体に転写し、中間転写体から転写材Ｓに転写する、所謂、中間転写方式の画像形成装置においても、本発明の上記構成は同様に適用して、同様の作用効果を達成することができる。

本発明の駆動伝達装置は、上記実施例で説明した加熱定着装置の他に、画像形成装置における多段の給紙装置、或いはロータリー方式の現像装置など、種々の用途にも同様に適用できる。

本発明の第１の実施例に係る画像形成装置の構成を説明する図である。 本発明の駆動伝達装置を使用した第１の実施例に係る加熱定着装置の構成断面図である。 本発明の駆動伝達装置を使用した第１の実施例に係る加熱定着装置の斜視図である。 本発明の駆動伝達装置を使用した第１の実施例に係る加熱定着装置の加圧構成を説明する斜視図である。 本発明の駆動伝達装置を使用した第１の実施例に係る加熱定着装置の加圧状態時の駆動系を説明する図である。 本発明の駆動伝達装置を使用した第１の実施例に係る加熱定着装置の圧解除時の駆動系を説明する図である。 本発明の駆動伝達装置を使用した第１の実施例に係る加熱定着装置の駆動系を説明する斜視図である。 本発明の駆動伝達装置を使用した第１の実施例に係る加熱定着装置の揺動ギア構成を説明する分解斜視図である。 本発明の駆動伝達装置を使用した第１の実施例に係る加熱定着装置の通常時の揺動ギア動作を説明する図である。 本発明の駆動伝達装置を使用した第１の実施例に係る加熱定着装置の圧解除時の揺動ギア動作を説明する図である。 本発明の第１の実施例に係る加熱定着装置のラチェットギア構成を説明する図である。 本発明の駆動伝達装置を使用した第１の実施例に係る加熱定着装置のラチェットギア構成を説明する図である。 本発明の駆動伝達装置を使用した第１の実施例に係る加熱定着装置の加圧時の揺動ギア動作を説明する図である。 従来の加熱定着装置の駆動系を説明する図で、図１４（ａ）は、加圧状態時の駆動系を説明し、図１４（ｂ）は、圧解除時の駆動系を説明する図である。

符号の説明

１（１ａ〜１ｄ） 感光ドラム（像担持体）
２（２ａ〜２ｄ） 帯電ローラ（帯電手段）
３（３ａ〜３ｄ） 露光装置（露光手段）
４（４ａ〜４ｄ） 現像装置（現像手段）
５（５ａ〜５ｄ） 転写ローラ（転写手段）
９ 搬送ベルトユニット（静電転写装置）
１０ 加熱定着装置
１０Ａ 駆動伝達装置
１００ 加圧ローラ（第２の被駆動部）
１０１ 加熱部（第１の被駆動部）
１０２ 加熱フィルム
１０３ 支持ホルダー
１０４ 定着ステー
１０５ 板状発熱体
１０６ 端部ホルダー
１０７ 加圧バネ（付勢手段）
１０８ 加圧板
１０９ 駆動モータ（駆動源）
１０９ａ 駆動ギア
１１０ 揺動ギア
１１１Ａ 駆動ギア列（第２のギア列）
１１１Ｂ 駆動ギア列（第１のギア列）
１１２ 圧解除カム
１１３、１１４ 側板
１１５ ギア回転軸
１１６ カム軸
１１７ 回転揺動軸（軸部材）
１１８ 揺動ギア軸（揺動ギア保持部材）
１１８ａ ボス部（規制手段）
１１８ｂ 長穴部
１１９ バネ部材（付勢手段）
１２０ Ｌ字状穴部（規制手段）
１２１ ラチェットギア付勢バネ
Ｓ 転写材（記録媒体）
Ｔ トナー画像
ＳＦ 転写材搬送方向
Ｎ 定着ニップ部

Claims (7)

1. 駆動源により正逆回転させられる駆動ギアと、
   前記駆動ギアにて駆動されると共に前記駆動ギアの正逆回転により第１のポジションと第２のポジションに移動可能な揺動ギアと、
   前記揺動ギアの回転中心を有し、前記揺動ギアを保持すると共に、前記揺動ギアと一体的に揺動し、前記揺動ギアを前記第１及び第２のポジションに移動可能な揺動ギア保持部材と、
   前記揺動ギアの第１のポジションにおいて前記揺動ギアと連繋が外れ、第２のポジションにおいて前記揺動ギアと連繋される第１のギア列と、
   前記第１のギア列を介して伝達される前記駆動源の動力により作動させられる第１の被駆動部と、
   を備え、
   前記第１の被駆動部を駆動中は、前記被駆動部を駆動する前記第１のギア列と前記揺動ギアの連繋が外れる方向に前記揺動ギアが移動できないように、前記揺動ギア保持部材を規制する規制手段を設けた駆動伝達装置であって、
   前記揺動ギア保持部材は前記揺動ギアの回転中心軸であり、前記揺動ギア保持部材には揺動ギア回転中心位置から外周方向に向かって長穴部を設け、
   前記揺動ギアが第２のポジションにいるときに、前記長穴部の揺動ギア回転中心に位置する側の端部で嵌合し、かつ、前記長穴部内面を嵌合支持しながら前記揺動ギア及び前記揺動ギア保持部材を一体的に揺動可能とする軸部材を設け、
   前記規制手段は、前記揺動ギアが第２のポジションに移動したときに、前記軸部材を中心に前記揺動ギア保持部材は回転可能で、前記揺動ギアが第２のポジションに位置するときに、前記揺動ギアが第１のポジションから第２のポジションに移動するときに回転する方向に前記揺動ギア保持部材が前記揺動ギアと一体的に回転し、所定角度回転した位置で、前記揺動ギア保持部材の回転を規制するとともに前記揺動ギア保持部材に設けた前記長穴部の長手方向に移動できないように前記揺動ギア保持部材を規制することを特徴とする駆動伝達装置。
2. 前記規制手段は、前記揺動ギア保持部材上の、前記揺動ギア保持部材に設けた前記長穴部の長手方向略延長線上に設けられたボス部と、前記ボス部が係合する、前記揺動ギア保持部材を支持する前記軸部材を支持する側板に設けられた略Ｌ字状の穴部と、にて構成され、
   前記略Ｌ字状の穴部の一辺は、前記揺動ギア保持部材を支持する前記軸部材の中心を中心とする略Ｒ形状であり、前記略Ｒ形状の一辺により前記ボス部が規制されることで、前記揺動ギア保持部材の回転及び前記長穴部の長手方向の移動を規制することを特徴とする請求項１に記載の駆動伝達装置。
3. 前記駆動ギアにより前記揺動ギアが正逆回転させられる際、前記揺動ギア保持部材が前記揺動ギアと一体的に回転可能で、かつ、前記揺動ギア保持部材が前記規制手段によって回転規制された後は、前記揺動ギアが前記揺動ギア保持部材を中心に回転可能となるような回転負荷を前記揺動ギアに与える付勢手段を、前記揺動ギア保持部材に設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の駆動伝達装置。
4. 駆動源により正逆回転させられる駆動ギアと、
   前記駆動ギアにて駆動されると共に前記駆動ギアの正逆回転により第１のポジションと第２のポジションに移動可能な揺動ギアと、
   前記揺動ギアの回転中心として前記揺動ギアを回転可能に保持すると共に、前記揺動ギアと一体的に揺動する揺動ギア保持部材と、
   前記揺動ギアの第１のポジションにおいて前記揺動ギアと噛合わず、第２のポジションにおいて前記揺動ギアと噛合うギア列と、
   前記ギア列を介して伝達される前記駆動源の動力により作動させられる被駆動部と、
   を有する駆動伝達装置であって、
   前記揺動ギア保持部材は、前記揺動ギアに駆動されて回転可能であり、
   前記揺動ギアの前記第２のポジションにおいて、前記揺動ギア保持部材が第１の角度から第２の角度までの所定角のみ回転可能とするように前記揺動ギア保持部材の回転を規制する回転規制手段と、前記第１の角度において前記揺動ギア保持部材を前記第１のポジションと前記第２のポジションとの間を揺動する前記揺動ギアと一体的に揺動可能とし、且つ前記第２の角度において該揺動を規制するように、前記揺動ギア保持部材の揺動を規制する揺動規制手段と、を有し、
   前記揺動ギアが前記第１のポジションから第２のポジションに移動する際に、前記揺動ギア保持部材は、前記第１の角度から前記所定角回転して前記第２の角度となるように前記揺動ギアに駆動されて回転することを特徴とする駆動伝達装置。
5. 前記揺動ギア保持部材には、前記揺動ギアの回転中心位置から半径方向に向かって形成された長穴部と、前記長穴部の長手方向の略延長線上に形成されたボスと、が設けられ、
   前記駆動伝達装置は、前記揺動ギア保持部材を支持する支持部材であって、前記揺動ギアが第２のポジションにあるときに前記揺動ギア保持部材の回転中心位置で前記長穴部の端部に嵌合し、且つ、前記長穴部内面を嵌合支持しながら前記揺動ギア及び前記揺動ギア保持部材を一体的に揺動可能とする軸部材が設けられた支持部材を有し、
   前記支持部材には、前記回転規制手段及び前記揺動規制手段として、前記ボスが内部で移動可能な穴部が設けられており、前記穴部は、前記揺動ギア保持部材の回転に伴い前記軸部材の周りを移動する前記ボスを、前記第１の角度から前記第２の角度までの前記所定角だけ前記軸部材の周りに移動可能にガイドする略円弧形状の穴部分と、前記第１の角度において前記揺動ギア保持部材の揺動に伴って前記軸部材の半径方向に移動する前記ボスをガイドする前記軸部材の半径方向に延びた穴部分と、から構成される略Ｌ字状の穴部と、を有し、前記略Ｌ字状の穴部は、前記第２の角度において前記ボスの前記軸部材の半径方向の移動を規制することを特徴とする請求項４に記載の駆動伝達装置。
6. 前記駆動ギアにより前記揺動ギアが正逆回転させられる際、前記揺動ギア保持部材が前記揺動ギアに駆動されて回転可能で、且つ、前記揺動ギア保持部材が前記回転規制手段によって回転を規制された後は、前記揺動ギアが前記揺動ギア保持部材に対して回転可能となるような回転負荷を前記揺動ギアに与える付勢手段を、前記揺動ギア保持部材に設けたことを特徴とする請求項４又は５に記載の駆動伝達装置。
7. 像担持体上に現像剤像を形成し、前記現像剤像を記録媒体上に転写し、前記記録媒体上の現像剤像を加熱定着するために前記記録媒体を加熱加圧するための加熱加圧手段と、前記加熱加圧手段を駆動する駆動手段と、備えた加熱定着装置を有する画像形成装置において、
   前記駆動手段は、請求項１〜６のいずれかの項に記載の駆動伝達装置であることを特徴とする画像形成装置。

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