クラッチ機構並びにクラッチ機構を備える処理装置及び画像形成装置
【課題】小型化されても比較的高い強度を有するクラッチ機構並びにクラッチ機構を含む処理装置及び画像形成装置を提供することが課題である。
【解決手段】支持板と、駆動力が入力される入力部と、駆動力を受けて回転する出力部と、出力部を支持板に向けて付勢する第１弾性部材と、支持板の貫通孔に挿通される摺動アームと、第１スライド面とを含む第１部材と、第１部材を収容可能に形成されるとともに、第２スライド面とを含む第２部材と、を備え、貫通孔への摺動アームの挿通は、支持板に対する第１部材の回転を抑制するとともに支持板に接近する方向及び離間する方向への第１部材の移動を可能にし、第２部材が第１回転位置にあるとき、入力部から離間され、駆動力を出力せず、第２スライド面が第２回転位置に回転すると、出力部は入力部からの駆動力を出力することを特徴とするクラッチ機構。
【解決手段】支持板と、駆動力が入力される入力部と、駆動力を受けて回転する出力部と、出力部を支持板に向けて付勢する第１弾性部材と、支持板の貫通孔に挿通される摺動アームと、第１スライド面とを含む第１部材と、第１部材を収容可能に形成されるとともに、第２スライド面とを含む第２部材と、を備え、貫通孔への摺動アームの挿通は、支持板に対する第１部材の回転を抑制するとともに支持板に接近する方向及び離間する方向への第１部材の移動を可能にし、第２部材が第１回転位置にあるとき、入力部から離間され、駆動力を出力せず、第２スライド面が第２回転位置に回転すると、出力部は入力部からの駆動力を出力することを特徴とするクラッチ機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動源からの駆動力を断続的に伝達するためのクラッチ機構並びにクラッチ機構を備える処理装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
駆動源からの駆動力を断続的に伝達するためのクラッチ機構は、多くの機械設備に用いられている。クラッチ機構として、電磁クラッチが用いられることがある。電磁クラッチは、電磁式に駆動力の伝達を制御することができるため、比較的多くの機械設備で用いられるが、比較的大きな駆動力を伝達することには不向きである。伝達する駆動力が大きくなればなるほど、電磁クラッチが大型化する傾向がある。また、電磁クラッチは、駆動力を伝達している間、電磁クラッチを構成する電磁コイルが電力を消費するので、省電力化にも不向きである。また、電磁コイルの電力消費に起因する発熱の問題も招来する。
【０００３】
特許文献１は、機械に構成されたクラッチ機構を備える画像形成装置を開示する。特許文献１のクラッチ機構は、機械的に構成されるので、比較的大きな駆動力を伝達可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２０８０２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示される機械的なクラッチ機構は、比較的多くの部品を用いて構成されている。したがって、クラッチ機構を小型化しようとすると、クラッチ機構を構成する各部品を小さくする必要がある。クラッチ機構の部品の小型化は、クラッチ機構の脆弱性に直結する。
【０００６】
本発明は、小型化されても比較的高い強度を有するクラッチ機構並びにクラッチ機構を含む処理装置及び画像形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一実施形態に係るクラッチ機構は、貫通孔が形成された支持板と、該支持板に回転可能に取り付けられるとともに、駆動源からの駆動力が入力される入力部と、前記支持板と前記入力部との間に配設されるとともに、前記入力部から前記駆動力を受けて回転するように前記支持板に取り付けられる出力部と、前記入力部と前記出力部との間に配設されるとともに、前記出力部を前記支持板に向けて付勢する第１弾性部材と、前記出力部と前記支持板との間に配設されるとともに、前記貫通孔に挿通される摺動アームと、第１スライド面とを含む第１部材と、該第１部材を収容可能に形成されるとともに、前記第１スライド面と対向して形成される第２スライド面とを含む第２部材と、を備え、前記貫通孔への前記摺動アームの挿通は、前記支持板に対する前記第１部材の回転を抑制するとともに前記支持板に接近する方向及び離間する方向への前記第１部材の移動を可能にし、該第２部材が、前記第１部材が前記第２部材に収容される第１回転位置にあるとき、前記出力部は前記第１弾性部材によって、前記入力部から離間され、前記駆動力を出力せず、前記第２スライド面が前記第１スライド面に向かうように、前記第２部材が前記第１回転位置から第２回転位置に回転すると、前記第１スライド面及び前記第２スライド面によって前記第１部材は前記第２部材から押し出されるとともに、前記出力部を前記入力部に押しつけ、前記出力部は前記入力部からの前記駆動力を出力することを特徴とする（請求項１）。
【０００８】
上記構成によれば、入力部は、貫通孔が形成された支持板に回転可能に取り付けられるとともに駆動源からの駆動力が入力される。支持板と入力部との間に配設される出力部は、入力部から駆動力を受けて回転するように支持板に取り付けられる。入力部と出力部との間に配設される第１弾性部材は、出力部を支持板に向けて付勢する。第１部材は、出力部と支持板との間に配設される。第１部材の摺動アームは、貫通孔に挿通され、支持板に対する第１部材の回転を抑制するとともに支持板に接近する方向及び離間する方向への第１部材の移動を可能にする。第２部材は、第１部材を収容可能に形成される。第１部材は、第１スライド面を含み、第２部材は、第１スライド面と対向して形成される第２スライド面を含む。第２部材が、第１部材を収容するとき、第１弾性部材によって、出力部は、入力部から離間され、駆動力を出力しない。第２スライド面が第１スライド面に向かうように、第２部材が第１回転位置から第２回転位置に回転移動すると、貫通孔への摺動アームの挿通によって、支持板に対して第１部材の回転が抑制されているため、第１スライド面及び第２スライド面によって第１部材は第２部材から押し出される。この結果、第１部材は、出力部を入力部に押しつけることとなり、出力部は入力部からの駆動力を出力する。かくして、クラッチ機構は比較的少ない要素で構成されるため、クラッチ機構が小型化されても、比較的高い強度を有することとなる。
【０００９】
上記構成において、前記第１回転位置と前記第２回転位置との間で前記第２部材を回転させるリンク機構を更に備え、前記支持板には、弧状に形成されたスリットが更に形成され、前記第２部材は、前記スリットに挿通される可動アームを更に含み、前記リンク機構は、前記第２部材を伴って前記支持板を挟むように配設されるとともに、前記可動アームに接続される主アームと、前記第２部材の回転中心軸線上の揺動中心軸周りに前記主アームを揺動させる揺動機構を含むことが好ましい（請求項２）。
【００１０】
上記構成によれば、リンク機構は、第２部材を、第１回転位置と第２回転位置との間で回転させる。支持板には、弧状に形成されたスリットが更に形成される。また、第２部材は、スリットに挿通される可動アームを含む。したがって、第２部材が、第１回転位置と第２回転位置との間で回転している間、可動アームは、スリットによって、支持板と干渉することなく、移動することができる。リンク機構の主アームと第２部材は、支持板を挟みつつ、可動アームを介して接続される。リンク機構の揺動機構は、第２部材の回転中心軸線上の揺動中心軸周りに主アームを揺動させる。かくして、第２部材は、比較的高い強度を達成可能な支持板を主アームとともに挟むように、支持板に取り付けられるので、クラッチ機構は比較的高い強度を達成することができる。また、クラッチ機構を動作させるための力が、比較的高い強度を達成可能な支持板を介して、伝達されるので、比較的高い駆動力を伝達可能となる。
【００１１】
上記構成において、前記揺動機構は、前記主アームに接続されるとともに前記揺動中心軸から延びる線上で移動可能な接続片と、該接続片と接続されるとともに該接続片から離間した位置に存する回転中心軸周りで回転する揺動部材と、該揺動部材を所定の範囲で往復回転動作させる揺動駆動源と、を含むことが好ましい（請求項３）。
【００１２】
上記構成によれば、主アームに接続される接続片が揺動中心軸から延びる線上で移動可能であるので、接続片と接続されるとともに接続片から離間した位置に存する回転中心軸周りで回転する揺動部材が、揺動駆動源によって、所定の範囲で往復回転動作されると、主アームは揺動中心軸周りに好適に揺動することができる。
【００１３】
上記構成において、前記揺動部材は、ギア歯が形成される周面を含むギア部を含み前記揺動駆動源は、前記ギア歯と噛み合うギア要素に前記揺動部材を回転させるための揺動駆動力を伝達し、前記ギア歯が形成される前記周面の中心角は全円角でないことが好ましい（請求項４）。
【００１４】
上記構成によれば、ギア歯が形成される円弧部の中心角が全円角でないので、揺動部材を回転させるための揺動駆動力を揺動部材に伝達するギア要素とギア歯との噛み合い範囲が機械的に定められることとなる。したがって、クラッチ機構の動作の精度が高められることとなる。
【００１５】
上記構成において、前記揺動機構は、前記揺動部材を所定範囲で往復回転動作させるように前記揺動駆動源を制御する制御部を更に含むことが好ましい（請求項５）。
【００１６】
上記構成によれば、制御部により揺動駆動源が制御され、揺動部材が所定範囲で往復回転動作を行うこととなる。したがって、ギア歯とギア要素との噛み合いが大きく外れることを抑制でき、揺動部材の回転方向の変化時におけるギア歯とギア要素との噛み合いに起因する異音の発生が抑制されることとなる。
【００１７】
上記構成において、前記制御部は、前記第２部材の前記第１回転位置と前記第２回転位置との間の回転の間に、オン・オフの切り換えがなされるスイッチと、前記揺動部材を第１方向に回転動作させるように前記揺動駆動源を制御するための第１信号と、前記揺動部材を前記第１方向とは逆の第２方向に回転動作させるように前記揺動駆動源を制御するための第２信号と、を生成する信号生成部と、を含み、前記オン・オフの切り換えがなされた切り換え時点から第１期間経過後に、前記信号生成部は、前記第１方向への前記揺動部材の回転動作を停止させるように前記揺動駆動源を制御し、前記オン・オフの切り換えがなされた切り換え時点から第２期間経過後に、前記信号生成部は、前記第２方向への前記揺動部材の回転動作を停止させるように前記揺動駆動源を制御することが好ましい（請求項６）。
【００１８】
上記構成によれば、スイッチは、第１部材が第１回転位置と第２回転位置との間で、オン・オフの切り換えを行う。信号生成部は、オン・オフの切り換えに基づき、第１信号及び第２信号を生成する。揺動駆動部は、第１信号に基づき、揺動部材を第１方向に回転動作させる。また、揺動駆動部は、第２信号に基づき、揺動部材を第１方向とは逆の第２方向に回転動作させる。信号生成部は、オン・オフの切り換えがなされた切り換え時点から第１期間経過後に、第１方向への揺動部材の回転動作を停止させるように揺動駆動源を制御する。また、信号生成部は、オン・オフの切り換えがなされた切り換え時点から第２期間経過後に、第２方向への揺動部材の回転動作を停止させるように揺動駆動源を制御する。したがって、ギア歯とギア要素との噛み合いが大きく外れることを抑制でき、揺動部材の回転方向の変化時におけるギア歯とギア要素との噛み合いに起因する異音の発生が抑制されることとなる。
【００１９】
上記構成において、前記スイッチは、前記オン・オフの切り換えを操作するためのボタンを含み、前記主アームは、前記ボタンを押圧するように配設されることが好ましい（請求項７）。
【００２０】
上記構成によれば、主アームがスイッチのボタンを押圧することにより、オン・オフの切り替えがなされる。信号生成部は、オン・オフの切り換えに基づき、第１信号及び第２信号を生成する。揺動駆動部は、第１信号に基づき、オン・オフの切り換えがなされた切り換え時点から第１期間の間、揺動部材を第１方向に回転動作させる。また、揺動駆動部は、第２信号に基づき、オン・オフの切り換えがなされた切り換え時点から第２期間の間、揺動部材を第１方向とは逆の第２方向に回転動作させる。したがって、ギア歯とギア要素との噛み合いが大きく外れることを抑制でき、揺動部材の回転方向の変化時におけるギア歯とギア要素との噛み合いに起因する異音の発生が抑制されることとなる。
【００２１】
上記構成において、前記揺動機構は更に、前記ギア部の前記回転中心軸周りのモーメントを与えるように配設される第２弾性部材を更に備え、該第２弾性部材は、前記ギア部を前記揺動中心軸方向に付勢することが好ましい（請求項８）。
【００２２】
上記構成によれば、第２弾性部材が、ギア部を揺動中心軸方向に付勢し、ギア部の回転中心軸周りのモーメントを与えるので、第２弾性部材は、ギア歯とギア要素との間の噛み合いを促すこととなる。したがって、クラッチ機構の動作の精度が高められることとなる。
【００２３】
本発明の他の実施形態に係る処理装置は、駆動源と、該駆動源からの駆動力によって所定の動作を行う処理ユニットと、前記駆動源から前記処理ユニットへ前記駆動力を断続的に伝達可能に形成された上記のクラッチ機構と、を備えることを特徴とする（請求項９）。
【００２４】
上記構成によれば、クラッチ機構を介して、駆動源からの駆動力を受ける処理ユニットを含む処理装置の小型化を図ることができる。
【００２５】
本発明の他の実施形態に係る画像形成装置は、シートに転写されるトナー像を担持する像担持体と、前記像担持体にトナーを供給する現像装置と、前記現像装置を動作させるための駆動力を発生させる駆動源と、該駆動源から前記現像装置へ前記駆動力を断続的に伝達可能に形成された上記のクラッチ機構と、を備えることを特徴とする（請求項１０）。
【００２６】
上記構成によれば、クラッチ機構を介して、駆動源からの駆動力を受ける現像装置を含む画像形成装置の小型化を図ることができる。
【００２７】
上記構成において、前記現像装置は、第１色のトナーを供給する第１現像装置と、該第１色と異なる色の第２色のトナーを供給する第２現像装置と、を含み、該第２部材が前記第１回転位置にあるとき、前記出力部は、前記駆動力を前記第１現像装置及び前記第２現像装置へ出力せず、該第２部材が前記第２回転位置にあるとき、前記出力部は、前記駆動力を前記第１現像装置及び前記第２現像装置へ出力することが好ましい（請求項１１）。
【００２８】
上記構成によれば、クラッチ機構は、互いに異なる色のトナーを供給する第１現像装置と第２現像装置とに断続的に駆動力を伝達することができる。
【発明の効果】
【００２９】
上述の如く、本発明は、小型化されても比較的高い強度を有するクラッチ機構並びにクラッチ機構を含む処理装置及び画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１実施形態に係るクラッチ機構の展開斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るクラッチ機構の展開斜視図である。
【図３】リンク機構側からみたクラッチ機構の斜視図である。
【図４】第２弾性部材の作用を説明する模式図である。
【図５】第２部材に対する第１部材の動作を説明する模式図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係るクラッチ機構の展開斜視図である。
【図７】図６に示されるクラッチ機構の主アームとスイッチの位置関係を示す斜視図である。
【図８】図６に示されるクラッチ機構のスイッチからの出力信号を概略的に示す図である。
【図９】図６に示されるクラッチ機構の制御部を概略的に示すブロック図である。
【図１０】図９に示される制御部による制御を概略的に説明する図である。
【図１１】図９に示される制御部による制御を概略的に説明する図である。
【図１２】クラッチ機構が組み込まれた画像形成装置の斜視図である。
【図１３】図１２に示される画像形成装置の内部構造を示す概略図である。
【図１４】第１実施形態に係るクラッチ機構と現像装置との間の接続を概略的に示す斜視図である。
【図１５】第２実施形態に係るクラッチ機構と現像装置との間の接続を概略的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態について説明する。尚、以下の説明で用いられる「上」、「下」、「左」や「右」などの方向を表す用語は、単に、説明の明瞭化を目的とするものであり、何ら本発明を限定するものではない。更に、以下の説明で用いられる「シート」との用語は、コピー用紙、トレーシングペーパ、厚紙、ＯＨＰシートや画像を形成することが可能な他のシートを意味する。以下の説明で用いられる「処理装置」との用語は、駆動源から断続的に伝達される駆動力を用いて、所定の処理を行う任意の装置を意味する。以下の説明では、処理装置として、「シート」に画像形成処理を行う画像形成装置が示されるが、本発明はこれに何ら限定されるものではなく、処理装置は、物品に対する搬送処理を行う装置、物品に対する切断処理を行う装置、物品に対する穿孔処理を行う装置や物品に対して他の任意の処理を行う装置であってもよい。
【００３２】
（第１実施形態）
図１及び図２は、本発明の第１実施形態に係るクラッチ機構の展開斜視図である。図２中のクラッチ機構は、図１に示されるクラッチ機構とは異なる方向から描かれている。尚、図１及び図２に示されるクラッチ機構の詳細な構造や配置は、本発明の原理を明確に説明するために示されるものであり、本発明を何ら限定するものではない。
【００３３】
クラッチ機構１は、円板状の支持板２を備える。支持板２は、所定の処理を行う処理装置（例えば、画像形成装置）の筐体内部に配設されるとともに処理装置の処理に必要とされる様々な機器が取り付けられる取付板に固定される。したがって、支持板２は、様々な機器が主に配設される処理空間と、様々な機器を動作させる駆動設備が主に取り付けられる駆動空間との境界に配設されてもよい。
【００３４】
クラッチ機構１は更に、処理空間内に配設される入力ギア３を備える。入力ギア３は、モータといった駆動源（図示せず）からの駆動力が入力される入力部として用いられる。クラッチ機構１は更に、入力ギア３と支持板２との間に配設される出力ギア４を備える。出力ギア４は、入力ギア３に入力された駆動力を受けて回転し、駆動力を出力する出力部として用いられる。クラッチ機構１は更に、入力ギア３と出力ギア４との間に配設される第１弾性部材５を備える。本実施形態において、第１弾性部材５として、コイルバネが用いられているが、本発明はこれに限定されるものではなく、出力ギア４を支持板２に向けて付勢可能な任意の部材が第１弾性部材５として用いられてもよい。クラッチ機構１は更に、出力ギア４と支持板２との間に配設される略環状の第１部材６及び第２部材７を備える。第１部材６は、第２部材７内に収容可能に形成される。
【００３５】
支持板２は、駆動空間側に窪んだ略円皿形状をなし、第１部材６及び第２部材７は、支持板２内に収容される。支持板２の略中心には、貫通孔２１が形成される。貫通孔２１に丸棒状の支持シャフト２２（図１及び図２中、鎖線を用いて示される）が固定される。尚、図１及び図２中に示される支持シャフト２２は、各構成要素との接続を明確にするため、実際より長く描かれている。支持シャフト２２は、処理空間中で支持板２に対して直角方向に延びる。支持シャフト２２は、環状に形成された第１部材６及び第２部材７を貫き、出力ギア４の中心に形成されたボス４１及び入力ギア３の中心に形成されたボス３１と嵌合される。第１弾性部材５は、入力ギア３と出力ギア４との間で支持シャフト２２を巻回する。
【００３６】
入力ギア３は、支持シャフト２２に回転可能に取り付けられる。尚、入力ギア３は支持シャフト２２の長手方向に移動しないように、支持シャフト２２に取り付けられることが好ましい。一方、出力ギア４は、支持シャフト２２の長手方向に移動可能であって且つ支持シャフト２２周りに回転可能に、支持シャフト２２に取り付けられる。
【００３７】
支持板２には、第１部材６を支持するための貫通孔２３と、第２部材７と支持板２との干渉を防ぐための弧状のスリット２４とが形成される。貫通孔２３は、第１貫通孔２３１と第２貫通孔２３２とを含む。スリット２４は、第１スリット２４１と第２スリット２４２とを含む。第１貫通孔２３１及び第２貫通孔２３２の周囲には、駆動空間側へ突出するボスが形成される。第１貫通孔２３１及び第２貫通孔２３２は、貫通孔２１を軸に互いに対称位置に形成される。第１スリット２４１及び第２スリット２４２は、貫通孔２１を軸に互いに対称位置に形成される。また、貫通孔２３とスリット２４は略９０°ピッチで支持板２に同心に形成される。
【００３８】
第１部材６は、略環状に形成された第１環状部６１と、第１環状部から支持板２に向けて延出する摺動アーム６２とを含む。摺動アーム６２は、第１貫通孔２３１に挿通される第１摺動アーム６２１と、第２貫通孔２３２に挿通される第２摺動アーム６２２とを含む。摺動アーム６２が貫通孔２３に挿通されることにより、第１部材６は支持板２に取り付けられる。摺動アーム６２は、貫通孔２３に対して、相補的な形状をなすので、貫通孔２３への摺動アーム６２の挿通は、第１部材６の支持板２に対する回転を抑制する。一方で、第１部材６は、貫通孔２３と摺動アーム６２とに案内されつつ、支持板２から離間する方向及び支持板２へ接近する方向へ移動可能である。
【００３９】
第２部材７は、略環状に形成された第２環状部７１と、第２環状部７１から支持板２に向けて延出する可動アーム７２とを含む。可動アーム７２は、第１スリット２４１に挿通される第１可動アーム７２１と、第２スリット２４２に挿通される第２可動アーム６２２とを含む。可動アーム７２がスリット２４に挿通されることにより、第２部材７は支持板２に回転可能に取り付けられる。尚、第１スリット２４１及び／又は第２スリット２４２の弧長は、後述されるギア部８２７のギア歯が形成された弧長によって定められる第２部材７の回転範囲を含むように定められる。第２部材７は、出力ギア４のボス４１の周囲にある円筒形状部分に支持されながら、支持板２に対し、所定範囲（第１回転位置と第２回転位置との間の範囲：後に詳述される）で回転する。摺動アーム６２及び可動アーム７２の先端は、支持板２を貫通し、駆動空間に現れる。
【００４０】
クラッチ機構１は更に、駆動空間側に配設されるリンク機構８を備える。リンク機構８は、第２部材７と接続され、第２部材７を第１回転位置と第２回転位置の間で回転させるために用いられる。
【００４１】
リンク機構８は、略平板棒状の主アーム８１を含む。主アーム８１の先端部には、第１接続孔８１１が形成され、主アーム８１の長手方向中間位置には、第２接続孔８１２が形成される。支持板２を貫通した第２部材７の第１可動アーム７２１の先端部は、第１接続孔８１１に挿通される。支持板２を貫通した第２部材７の第２可動アーム７２２の先端部は、第２接続孔８１２に挿通される。かくして、支持板２は、第２部材７と主アーム８１によって挟まれることとなる。主アーム８１の基端部には、主アーム８１の長手方向に延びる案内スリット８１３が形成される。
【００４２】
リンク機構８は更に、揺動機構８２を含む。揺動機構８２は、略扇形状に形成された揺動部材８２１と、揺動部材８２１の先端部に接続された円筒状の接続片８２２と、揺動部材８２１の基端部周面に形成されたギア歯（例えば、ハスバギア）と噛み合うギア要素８２３（例えば、ウォームギア）が形成された揺動駆動源（例えば、モータ）８２４と、揺動駆動源８２４の周囲を取り囲むように形成されたハウジング８２５とを含む。接続片８２２は、支持板２に向けて延出し、主アーム８１の案内スリット８１３に挿通される。主アーム８１の先端部には、支持板２から離間する方向へ突出する突部８１４が形成される。揺動機構８２は更に、第２弾性部材（例えば、コイルバネ）８２６を含む。第２弾性部材８２６の先端部は、主アーム８１の突部８１４に係合可能に湾曲される。第２弾性部材８２６の基端部は、主アーム８１の案内スリット８１３に挿通された接続片８２２に係合可能に湾曲される。
【００４３】
揺動部材８２１は、周面にギア歯が形成された周面を有する略半円形状のギア部８２７と、ギア部８２７から接続片８２２へ向けて延びる連結部８２８とを含む。ギア部８２７の曲率中心位置に回転シャフト８２９が形成される。ハウジング８２５は、揺動駆動源８２４を取り囲む箱部８３０と、箱部８３０の外面から延出する取付アーム８３１とを含む。回転シャフト８２９の一端部は、取付アーム８３１に回転可能に接続される。回転シャフト８２９の他端部は、例えば、支持板２が取り付けられる取付板（図示せず）に回転可能に取り付けられる。
【００４４】
図３は、クラッチ機構１の斜視図である。尚、図３において、支持板２、ハウジング８２５及び第２弾性部材８２０は示されていない。図３と併せて、図１及び図２を参照しつつ、リンク機構８の動作が説明される。
【００４５】
揺動駆動源８２４には、例えば、正転及び逆転可能なモータが好適に用いられる。揺動駆動源８２４の回転シャフトにはギア要素８２３が取り付けられる。ギア要素８２３として、例えば、ウォームギアが好適に用いられる。ギア要素８２３には、揺動部材８２１のギア部８２７の周面に形成されたギア歯が噛み合う。揺動駆動源８２４が正転及び逆転すると、ギア要素８２３を介して、揺動駆動力（主アーム８１を揺動させるための力）を揺動部材８２１へ伝達する。この結果、揺動部材８２１のギア部８２７は、回転シャフト８２９周りに回転する。ギア部８２７の周面のうちギア歯が形成される周面部分の中心角は全円角（３６０°）ではないので、ギア部８２７のギア歯が形成された弧長が揺動部材８２１の回転角の範囲を定める。したがって、揺動駆動源８２４は、ギア部８２７のギア歯が形成された弧長範囲で揺動部材８２１を往復回転動作させることができる。
【００４６】
揺動部材８２１のギア部８２７が回転シャフト８２９周りに回転すると、回転シャフト８２９から離間した位置にある接続片８２２は、円弧軌跡を描いて移動する。この間、接続片８２２は、主アーム８１に形成された案内スリット８１３に案内され、主アーム８１の長手方向軸に沿って左右に移動する。接続片８２２に接続された主アーム８１の基端部は、接続片８２２の移動に従って、左右に移動する。上述の如く、主アーム８１は、第２部材７２の第１可動アーム７２１及び第２可動アーム７２２と接続される。したがって、主アーム８１は、第１可動アーム７２１と第２可動アーム７２２との中間位置を揺動中心軸Ｃとして、揺動することとなる。揺動中心軸Ｃは、同時に、第２部材７２の回転中心軸となる。揺動中心軸Ｃから離間した位置に存する回転シャフト８２９（回転中心軸）周りに揺動部材８２１が往復回転し、主アーム８１が揺動中心軸Ｃ周りに揺動している間、接続片８２２は案内スリット８１３に沿って、接続片８２２から揺動中心軸Ｃへ向かう線上で往復移動することとなる。
【００４７】
主アーム８１の揺動中心軸Ｃ周りの揺動の結果、第２部材７２が所定範囲（ギア部８２７のギア歯が形成された弧長によって定められる揺動部材８２１の回転角の範囲）で、第２部材７は回転する。第２部材７の回転の間、第１可動アーム７２１と第２可動アーム７２２それぞれは、第１スリット２４１及び第２スリット２４２に沿う弧状軌跡を描いて移動する。
【００４８】
図４は、第２弾性部材８２６の作用を説明する図である。図４（ａ）は、ギア部８２７のギア歯のうち一方の端に存するギア歯とギア要素８２３とが噛み合ったときのリンク機構８を概略的に示し、図４（ｂ）は、ギア部８２７のギア歯のうち他方の端に存するギア歯とギア要素８２３とが噛み合ったときのリンク機構８を概略的に示す。図４と併せて、図１乃至図３を参照しつつ、リンク機構８の動作が更に説明される。尚、図４（ａ）に示される揺動部材８２１の回転位置は、便宜的に、第１回転位置と称され、図４（ｂ）に示される揺動部材８２１の回転位置は、便宜的に、第２回転位置と称される。
【００４９】
第２弾性部材８２６は、接続片８２２と主アーム８１の８１４との間で伸長されるように揺動部材８２１と主アーム８１との間に配設される。したがって、第２弾性部材８２６の基端部と接続される接続片８２２には、図３に示される主アーム８１の揺動中心軸Ｃに向かう力Ｆが作用する。力Ｆは、回転シャフト８２９周りのモーメントＭを揺動部材８２１に生じさせる。第１回転位置に揺動部材８２１があるとき、モーメントＭは、第２回転位置に揺動部材８２１を促すように、ギア部８２７のギア歯とギア要素８２３との噛み合いに作用する。第２回転位置に揺動部材８２１があるとき、モーメントＭは、第１回転位置に揺動部材８２１を促すように、ギア部８２７のギア歯とギア要素８２３との噛み合いに作用する。この結果、揺動駆動源８２４の正転・逆転動作に伴う揺動部材８２１の回転並びに主アーム８１の揺動が円滑に行われることとなる。
【００５０】
図１乃至図３を再度参照し、主アーム８１の揺動によって生ずる第２部材７の回転に伴う第１部材６の動作が説明される。
【００５１】
第１部材６の第１摺動アーム６２１及び第２摺動アーム６２２は、支持板２の第１貫通孔２３１及び第２貫通孔２３２に挿通されているので、第２部材７の回転している間も第２部材７に収容された第１部材６は回転しない。図１及び図２に示される如く、第１部材６の第１環状部６１は、支持シャフト２２の長手方向に長い一対の長壁部６１１と、一対の長壁部６１１を接続する一対の接続弧部６１２とを含む。一対の長壁部６１１の一端部それぞれから第１摺動アーム６２１及び第２摺動アーム６２２が延出する。一対の長壁部６１１の他端部それぞれに、支持シャフト２２の長手方向軸に対して傾斜した第１スライド面６１３が形成される。
【００５２】
第２部材７の第２環状部７１の内周面には、略台形柱状の一対の突出部７１１が形成される。一対の突出部７１１それぞれは、第１部材６が第２部材７に収容されている間、一対の長壁部６１１の間に配設されることとなる。突出部７１１の縁には、第２スライド面７１２が形成される。
【００５３】
図５は、第１部材６と第２部材７の展開図である。図５（ａ）は、第２部材７が第１回転位置にあるときの第１部材６と第２部材７との間の位置関係を示し、図５（ｂ）は、第２部材７が第２回転位置にあるときの第１部材６と第２部材７との間の位置関係を示す。図５と併せて、図１及び図２を参照しつつ、第２部材７の回転に伴う第１部材６の動作が更に説明される。
【００５４】
第１回転位置にある第２部材７は、第１部材６を収容する。したがって、第１部材６の第１スライド面６１３と第２部材７の第２スライド面７１２は互いに対向するとともに接触する。第２部材７が回転し、第２スライド面７１２が第１スライド面６１３に向けて移動すると、上述の如く、第１部材６は、摺動アーム６２によって回転を抑制されているため、第１スライド面６１３と第２スライド面７１２とによって、第２部材７から押し出されるように移動することとなる。尚、第２部材７が、第２回転位置に達し、第１部材６が第２部材７から最大限押し出されたときも、第１部材６の摺動アーム６１は、支持板２の貫通孔２３に挿通されている。したがって、第１部材６がクラッチ機構１から脱落することが抑制される。
【００５５】
第２部材７が第１回転位置から第２回転位置に向けて回転すると、第１弾性部材５の付勢力により、第１部材６は、第２部材７内に押し込まれることとなる。かくして、揺動駆動モータ８２４の正転逆転に伴い、第１部材６は、第２部材７に対して、出没を繰り返すこととなる。
【００５６】
図１及び図２に示される如く、第１部材６に隣接する出力ギア４は、第１部材６が第２部材７内に収容されている間、第１弾性部材５によって、入力ギア３から離間される。したがって、第２部材７が第１回転位置にあるとき、駆動源から入力ギア３へ伝達された駆動力は出力ギア４に伝達されず、出力ギア４は駆動力を出力しない。第２部材７が、第２回転位置に回転し、第１部材６が第２部材７から押し出されると、第１部材６は、出力ギア４を入力ギア３に押しつけることとなる。
【００５７】
図１及び図２に示される如く、入力ギア３は、放射状に拡がる３つの突出空間を形成するとともに出力ギア４に向けて延びる突出部３２を含む。出力ギア４は、入力ギア３の突出部３２と相補的な内部空間を形成するとともに入力ギア３に向けて突出する突出部４２を含む。上述の如く、出力ギア４が入力ギア３に押しつけられると、出力ギア４の突出部４２は、入力ギア３の突出部３２と噛み合うこととなる。この結果、入力ギア３から出力ギア４に向けて駆動源からの駆動力が伝達され、出力ギア４から駆動力が出力されることとなる。
【００５８】
（第２実施形態）
図６は、第２実施形態に係るクラッチ機構１の展開斜視図である。第２実施形態に係るクラッチ機構１の構成は、図１乃至図５に関連して説明された第１実施形態に係るクラッチ機構１の構成と略同様であり、以下に、第１実施形態に係るクラッチ機構１と第２実施形態に係るクラッチ機構１との相違点が説明され、共通する部分の説明は省略される。尚、第２実施形態に係るクラッチ機構１の要素のうち、第１実施形態に係るクラッチ機構の要素と共通或いは類似する要素には、図１乃至図５に関連する説明に用いられた符号と同様の符号が用いられている。
【００５９】
第２実施形態に係るクラッチ機構１は、揺動部材８２１をギア部８２７のギア歯が形成された弧長範囲で揺動部材８２１を往復回転動作させるように揺動駆動源８２４を制御する制御部を含む。制御部は、スイッチ８４１を含む。スイッチ８４１は、例えば、図６に示されるように、ハウジング８２５の箱部８３０に取り付けられる。
【００６０】
図７は、スイッチ８４１と主アーム８１との間の位置関係を示す斜視図である。図７（ａ）は、第１回転位置にある第２部材７を有するクラッチ機構１の斜視図であり、図７（ｂ）は、第２回転位置にある第２部材７を有するクラッチ機構１の斜視図である。図７と併せて、図６を参照しつつ、スイッチ８４１と主アーム８１との間の位置関係が説明される。尚、図７において、支持板２は省略されている。
【００６１】
スイッチ８４１は、スイッチ８４１のオン・オフを操作するためのボタン８４２を含む。ボタン８４２は、スイッチ８４１を構成する電子機器を収容する筐体８４３内に出没可能に形成される。主アーム８１及び揺動部材８２１のうち少なくとも一方は、第１回転位置と第２回転位置との間で第２部材７を回転させる間、ボタン８４２を押圧するように配設される。図７に示されるクラッチ機構１において、第１回転位置に第２部材７が存するとき、主アーム８１は、ボタン８４２から離間し、ボタン８４２は筐体８４３から突出している。また、第２回転位置に第２部材７が存するとき、主アーム８１は、ボタン８４２を押圧し、筐体８４３内に没入させている。
【００６２】
図８は、スイッチ８４１からの出力信号を例示するグラフである。図８と併せて、図７を参照しつつ、スイッチ８４１からの出力が説明される。
【００６３】
図８に示される如く、ボタン８４２が押圧されている間、スイッチ８４１は、高い電圧ＶＨの信号を出力し、ボタン８４２が押圧されていない間、スイッチ８４１は、低い電圧ＶＬの信号を出力する。代替的に、ボタン８４２が押圧されていない間、スイッチ８４１は、高い電圧ＶＨの信号を出力し、ボタン８４２が押圧されている間、スイッチ８４１は、低い電圧ＶＬの信号を出力する。かくして、ボタン８４２は、スイッチ８４１の切り換えを行うために用いられる。
【００６４】
図９は、制御部の構成を概略的に示すブロック図である。図９と併せて、図７及び図８を参照しつつ、制御部が説明される。
【００６５】
制御部８４０は、スイッチ８４１に加えて、信号生成部８４４を含む。スイッチ８４１から出力された信号は信号生成部８４４に入力される。信号生成部８４４は、スイッチ８４１からの信号の電圧レベルの変化に基づき、スイッチ８４１のオン・オフの切り換えを判別する。信号生成部８４４は更に、スイッチ８４１のオン・オフの切り換えに基づき、互いに異なる制御を揺動駆動源８２４に与える第１信号及び第２信号を選択的に揺動駆動源８２４に出力する。揺動駆動源８２４は、第１信号を受けて、第１回転位置から第２回転位置に第２部材７が回転する方向（第１方向）に揺動部材８２１を回転動作させるように駆動してもよい。この場合、揺動駆動源８２４は、第２信号を受けて、第２回転位置から第１回転位置に第２部材７が回転する方向（第２方向）に揺動部材８２１を回転動作させるように駆動する。代替的に、揺動駆動源８２４は、第１信号を受けて、第２回転位置から第１回転位置に第２部材７が回転する方向（第１方向）に揺動部材８２１を回転動作させるように駆動してもよい。この場合、揺動駆動源８２４は、第２信号を受けて、第１回転位置から第２回転位置に第２部材７が回転する方向（第２方向）に揺動部材８２１を回転動作させるように駆動する。
【００６６】
図１０及び図１１は、信号生成部８４４による揺動駆動源８２４に対する制御を説明する図である。図１０（ａ）及び図１１（ａ）は、スイッチ８４１の信号が高い電圧レベルと低い電圧レベルとの間で切り替わる切り換え時点におけるクラッチ機構１を示す。図１０（ｂ）及び図１１（ｂ）それぞれは、図１０（ａ）及び図１１（ａ）に示されるクラッチ機構１の第１部材６と第２部材７との間の位置関係を示す展開図である。図１０（ｃ）は、図１０に示されるクラッチ機構１の主アーム８１がスイッチ８４１のボタン８４２を押圧する方向（即ち、第２部材７が第２回転位置に向けて回転する方向）に回転するときの信号生成部８４４からの出力信号を示す。図１１（ｃ）は、図１１に示されるクラッチ機構１の主アーム８１がスイッチ８４１のボタン８４２から離間する方向（即ち、第２部材７が第１回転位置に向けて回転する方向）に回転するときの信号生成部８４４からの出力信号を示す。図１０（ｄ）は、第２位置に到達した第２部材７を有するクラッチ機構１を示す。図１０（ｅ）は、図１０（ｄ）に示されるクラッチ機構１の第１部材６と第２部材７との間の位置関係を示す展開図である。図１１（ｄ）は、第１位置に到達した第２部材７を有するクラッチ機構１を示す。図１１（ｅ）は、図１１（ｄ）に示されるクラッチ機構１の第１部材６と第２部材７との間の位置関係を示す展開図である。図１０及び図１１と併せて、図６及び図９を参照しつつ、信号生成部８４４による揺動駆動源８２４に対する制御が説明される。
【００６７】
スイッチ８４１は、第１スライド面６１３と第２スライド面７１２との間の摺動が完了する時点ＴＳ（図１０（ｂ）参照）及び／又は第１スライド面６１３と第２スライド面７１２との間の摺動が完了する時点ＴＳにおいて、高い電圧レベルＶＨと低い電圧レベルＶＬとの間で出力が切り換えられるように設置される（図１０（ｃ）及び図１１（ｃ）参照）。尚、本実施形態は、図１０及び図１１に示されるスイッチ８４１の設置に限定されるものではなく、スイッチ８４１は、第２部材７が第１回転位置と第２回転位置との間で回転する間に、電圧レベルの切り換え（即ち、オン・オフの切り換え）がなされるように設置されてもよい。
【００６８】
図１０に示されるように、スイッチ８４１からの出力信号に基づき、主アーム８１がスイッチ８４１のボタン８４２を押圧する方向に移動するとき、スイッチ８４１から信号入力を受ける信号生成部８４４は、低い電圧レベルＶＬから高い電圧レベルＶＨに入力信号の電位が変化したことを検出する。低い電圧レベルＶＬから高い電圧レベルＶＨに入力信号の電位が変化した時刻（即ち、切り換え時点ＴＳ）を基準として、タイマといった計時素子を用いて、信号生成部８４４は、切り換え時点ＴＳからの経過時間を測定する。切り換え時点ＴＳから所定の時間（第１期間）が経過した後、信号生成部８４４は、スイッチ８４１のボタン８４２を押圧する方向への主アーム８１の回転動作（即ち、第２位置へ向かう第２部材７の回転動作）を停止させるように揺動駆動源８２４を制御する（即ち、停止させる）。上記の第１期間は、ギア要素８２３とギア部８２７との間の噛み合いが大きく外れることがないように、ギア部８２７のギア歯が形成された弧長寸法に基づき、適宜定められる。この結果、ギア要素８２３とギア部８２７との間の噛み合いが大きく外れることが抑制される。その後、スイッチ８４１のボタン８４２から離間する方向への主アーム８１が回転するように（即ち、第１位置へ向けて第２部材７を回転させるように）、信号生成部８４４は、揺動駆動源８２４に駆動信号（第１信号又は第２信号）を出力する。上述の如く、制御部８４０の制御により、ギア要素８２３とギア部８２７との噛み合いが大きく外れることが抑制されているので、スイッチ８４１のボタン８４２から離間する方向への主アーム８１が回転するように、揺動駆動源８２４が動作し、ギア要素８２３とギア部８２７とが再度噛み合うときの異音の発生が抑制されることとなる。
【００６９】
図１１に示されるように、第１位置へ向けて第２部材７が回転する間、主アーム８１は、ボタン８４２から離間する方向へ移動する。主アーム８１のボタン８４２に対する押圧が解除されると、スイッチ８４１から出力される信号は、高い電圧ＶＨから低い電圧ＶＬに変化する。スイッチ８４１から信号入力を受ける信号生成部８４４は、高い電圧レベルＶＨから低い電圧レベルＶＬに入力信号の電位が変化したことを検出する。高い電圧レベルＶＨから低い電圧レベルＶＬに入力信号の電位が変化した時刻（即ち、切り換え時点ＴＳ）を基準として、タイマといった計時素子を用いて、信号生成部８４４は、切り換え時点ＴＳからの経過時間を測定する。切り換え時点ＴＳから所定の時間（第２期間）が経過した後、信号生成部８４４は、スイッチ８４１のボタン８４２から離間する方向への主アーム８１の回転動作（即ち、第１位置へ向かう第２部材７の回転動作）を停止させるように揺動駆動源８２４を制御する（即ち、停止させる）。上記の第２期間は、ギア要素８２３とギア部８２７との間の噛み合いが大きく外れることがないように、ギア部８２７のギア歯が形成された弧長寸法に基づき、適宜定められる。この結果、ギア要素８２３とギア部８２７との間の噛み合いが大きく外れることが抑制される。その後、スイッチ８４１のボタン８４２から離間する方向への主アーム８１が回転するように（即ち、第１位置へ向けて第２部材７を回転させるように）、信号生成部８４４は、揺動駆動源８２４に駆動信号（第２信号又は第１信号）を出力する。上述の如く、制御部８４０の制御により、ギア要素８２３とギア部８２７との噛み合いが大きく外れることが抑制されているので、スイッチ８４１のボタン８４２を押圧する方向への主アーム８１が回転するように、揺動駆動源８２４が動作し、ギア要素８２３とギア部８２７とが再度噛み合うときの異音の発生が抑制されることとなる。
【００７０】
図１２は、図１乃至図１１に関連して説明された第１実施形態又は第２実施形態に係るクラッチ機構１が組み込まれた処理装置の一例として示される画像形成装置の斜視図である。図１２に示される画像形成装置は、いわゆる胴内排紙型の複写機であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、プリンタ、ファクシミリ装置、これらの機能を備える複合機やトナー画像をシートに形成するための他の装置であってもよい。
【００７１】
画像形成装置１０は、略直方体形状の筐体１１と、筐体１１に内蔵された画像形成部１２及び定着部１３と、筐体１１内でシートを貯留する貯留部１４と、筐体１１の中段に形成された排出部１５と、筐体１１の上部に設けられた画像読み取り部１６並びに操作部１７とを備える。筐体１１は、画像形成部１２、定着部１３及び貯留部１４を内蔵する略直方体形状の下部筐体１１１と、画像読み取り部１６並びに操作部１７が備えられる扁平な略直方体形状の上部筐体１１２と、下部筐体１１１と上部筐体１１２とを連結する平面視略Ｌ字形状の連結筐体１１３とを含む。連結筐体１１３は、筐体１１の左縁及び背面縁に沿って延びる。下部筐体１１１の上面、上部筐体１１２の下面及び連結筐体１１３の右面は、内方へ窪んだ排出部１５を形成する。
【００７２】
操作部１７は、上部筐体１１２の正面部分を構成する。操作部１７は、テンキー１７１、ＬＣＤタッチパネル１７２及び他の操作キーを含む。操作部１７は、画像形成処理に関する情報を入力可能に形成される。使用者は、例えば、テンキー１７１を通じて、印刷されるシートの枚数等を入力したり、ＬＣＤタッチパネル１７２を通じて、印刷濃度等を入力したりすることができる。
【００７３】
図１３は、図１２に示される画像形成装置１０の内部構造を概略的に示す。図１３と併せて、図１２を参照しつつ、画像形成装置１０が更に説明される。
【００７４】
使用者は、画像読み取り部１６を通じて、所望の原稿の画像を画像形成装置１０に読み取らせることができる。画像読み取り部１６は、上部筐体１１２の上面に取り付けられるコンタクトガラス１６１と、コンタクトガラス１６１上で回動する押さえカバー１６２とを含む。使用者は、押さえカバー１６２を上方に回動させ、コンタクトガラス１６１上に所望の原稿を載置し、押さえカバー１６２を下方に回動させ、コンタクトガラス１６１上の原稿を押さえることができる。上部筐体１１１内には、走査機構１６３が配設される。使用者が、例えば、操作部１７を通じて、画像形成装置１０を作動させると、走査機構１６３は、コンタクトガラス１６１上の原稿の画像を走査して読み取る。走査機構１６３によって読み取られた画像のアナログ情報は、デジタル信号に変換される。画像形成装置１０は、デジタル信号に基づき、シートＰに画像を形成する。
【００７５】
シートＰは、貯留部１４から供給される。貯留部１４は、下部筐体１１１に着脱自在に挿入される給紙カセット１４２と、下部筐体１１１の右面に回動自在に取り付けられる手差しトレイ１４１とを含む。給紙カセット１４２は、略直方体形状の箱であり、給紙カセット１４２の上部は開口している。カセット１４２内には、複数のシートＰが積層されてなるシート束Ｐ１が貯留される。カセット１４２の左縁上方にピックアップローラ１４３が配設され、カセット１４２ではシート束Ｐ１の左縁（先頭縁）が押し上げられ、シート束Ｐ１の左縁がピックアップローラ１４３に当接させる。ピックアップローラ１４３は、シート束Ｐ１から１枚ずつシートＰを、搬送路１１０へ送り出す。搬送路１１０の途中部に設けられた搬送ローラ対は、後述の第２転写ローラ１１３と中間転写ベルト１２５で形成された２次転写ニップにシートＰを送る。尚、本実施形態では、１つの給紙カセット１４２が用いられているが、本発明はこれに限定されるものではなく、２以上の積層された給紙カセット１４２が貯留部１４に用いられてもよい。
【００７６】
手差しトレイ１４１の下縁部に支持シャフト１４１ａが形成されている。手差しトレイ１４１は、支持シャフト１４１ａ周りに回動可能に下部筐体１１１の右面に取り付けられる。手差しトレイ１４１は、下部筐体１１１の右面に沿い、給紙口を閉止する閉止位置と、右方へ突出する開放位置との間で回動可能である。開放位置にある手差しトレイ１４１は、シートＰを支持可能である。手差しトレイ１４１上のシートＰは、給紙ローラ１４４等によって、下部筐体１１１に内蔵された後述の第２転写ローラ１１３と中間転写ベルト１２５で形成された２次転写ニップへ送られる。
【００７７】
下部筐体１１１の正面壁には、メンテナンスドア１９が上下に回動可能に取り付けられる。使用者は、メンテナンスドアを開け、貯留部１４から送られた後、下部筐体１１１内で詰まったシートＰを除去することができる。
【００７８】
画像形成部１２は、貯留部１４から送られたシートＰにトナー画像を形成する。下部筐体１１１内のカセット１４２の上方には、マゼンダ色のトナーでトナー画像を形成するマゼンダ用ユニット１２Ｍ、シアン色のトナーでトナー画像を形成するシアン用ユニット１２Ｃ、イエロ色のトナーでトナー画像を形成するイエロ用ユニット１２Ｙ及びブラック色のトナーでトナー画像を形成するブラック用ユニット１２Ｋが配設される。マゼンダ用ユニット１２Ｍ、シアン用ユニット１２Ｃ、イエロ用ユニット１２Ｙ及びブラック用ユニット１２Ｋは、右方から左方に順次配設されている。
【００７９】
各ユニット１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｋは、感光体ドラム１２１及び感光体ドラム１２１にトナーを供給する現像装置１２２を備える。感光体ドラム１２１の周面に静電潜像が形成された後、現像装置１２２からトナーが供給され、静電潜像に対応するトナー像（可視像）が形成される。現像装置１２２は、本実施形態において、図１乃至図５に関連して説明されたクラッチ機構１を介して、駆動源からの駆動力を断続的に伝達され、感光体ドラム１２１へのトナー供給処理を行う処理ユニットとして用いられるが、クラッチ機構１が他の処理装置に用いられる場合には、他の処理を行う機器が処理ユニットとして用いられてもよい。
【００８０】
図１３中の感光体ドラム１２１は反時計回りに回転する。感光体ドラム１２１に形成されたトナー像は、感光体ドラム１２１の上方を移動する中間転写ベルト１２５に転写される。
【００８１】
下部筐体１１１には、マゼンダ色のトナー、シアン色のトナー、イエロ色のトナー及びブラック色のトナーをそれぞれ収容する４つのトナーカートリッジ２０が着脱自在に取り付けられる。これらトナーカートリッジ２０は、中間転写ベルト１２５と排出部１５との間に位置する。各トナーカートリッジ２０から各ユニット１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｋに向けてトナー補給ダクト（図示せず）が延び、各ユニット１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｋへトナーが補給される。本実施形態において、マゼンダ色のトナー、シアン色のトナー、イエロ色のトナー及びブラック色のトナーからなる群から選択される一の色が、第１色として選択され、他の色が、第２色として用いられるが、本発明はこれに限定されるものではなく、互いに異なる２つの任意の色が第１色及び第２色として選択されてもよい。本実施形態において、マゼンダ色のトナー、シアン色のトナー、イエロ色のトナー及びブラック色のトナーからなる群から選択される一の色を感光体ドラム１２１へ供給する現像装置１２２が第１現像装置として用いられ、本実施形態において、マゼンダ色のトナー、シアン色のトナー、イエロ色のトナー及びブラック色のトナーからなる群から選択される他の色を感光体ドラム１２１へ供給する現像装置１２２が第２現像装置として用いられるが、本発明はこれに限られるものではなく、互いに異なる任意の２つの色を感光体ドラム１２１といった像担持体に供給する現像装置１２２が第１現像装置及び第２現像装置とされてもよい。
【００８２】
画像形成部１２は、各ユニット１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｋの感光体ドラム１２１の下方に設けられた帯電装置１２３と、帯電装置１２３の下方に設けられた露光装置１２４とを更に含む。帯電装置１２３は、感光体ドラム１２１の周面を一様に帯電させる。露光装置１２４は、読取られた原稿に応じたデジタル信号に基づき、レーザ光を帯電された感光体ドラム１２１の周面に照射する。この結果、各ユニット１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｋの感光体ドラム１２１の周面には、原稿の各色成分に対応した静電潜像が形成されることとなる。その後、現像装置１２２は、感光体ドラム１２１の周面にトナーを供給し、静電潜像にトナーが静電的に付着し、トナー画像が形成される。
【００８３】
各感光体ドラム１２１上方の中間転写ベルト１２５は、左方の駆動ローラ１２５ａと右方の従動ローラ１２５ｂとの間で延びる。下側に位置する中間転写ベルト１２５（左方へ向けて移動する）の下面は、各感光体ドラム１２１の周面に当接する。中間転写ベルト１２５の外周面は、トナーを担持する面として用いられる。各感光体ドラム１２１の上方には、転写ローラ１２６が配設される。転写ローラ１２６によって、中間転写ベルト１２５は感光体ドラム１２１の周面に押しつけられながら、駆動ローラ１２５ａと従動ローラ１２５ｂとの間を周回する。駆動ローラ１２５ａと従動ローラ１２５ｂとの間に、テンションローラ１２５ｃが配設されている。テンションローラ１２５ｃは、例えば、付勢部材（図示せず）によって、上方に付勢されている。付勢部材によって上方に押し上げられたテンションローラ１２５ｃは、従動ローラ１２５ｂの近くで、上方に突出した山型の中間転写ベルト１２５の輪郭を作り出し、中間転写ベルト１２５に張力を生じさせる。
【００８４】
中間転写ベルト１２５の周回の間、マゼンダ用ユニット１２Ｍの感光体ドラム１２１が中間転写ベルト１２５にマゼンダトナーのトナー像を転写する。その後、マゼンダ色のトナー像上に、シアン用ユニット１２Ｃがシアントナーのトナー像を転写する。更にその後、マゼンダトナーとシアントナーとが重ね合わせられてなるトナー像上に、イエロ用ユニット１２Ｙがイエロトナーのトナー像を転写する。最後に、マゼンダトナー、シアントナー及びイエロトナーが重ね合わせられてなるトナー像上に、ブラック用ユニット１２Ｋがブラックトナーのトナー像を転写し、フルカラートナー像が完成する。中間転写ベルト１２５上で完成されたフルカラートナー像は貯留部１４から搬送されたシートＰに転写される。
【００８５】
画像形成部の左方において、搬送路１１０が上下方向に延びる。搬送路１１０は、搬送ローラ対１１２を含む。貯留部１４から搬送されたシートＰは、搬送ローラ対１１２によって搬送されるとともに搬送路１１０によって案内され、後述の第２転写ローラ１１３と中間転写ベルト１２５で形成された２次転写ニップへ向かう。搬送路１１０は、第２転写ローラ１１３を含む。第２転写ローラ１１３は、中間転写ベルト１２５が巻回された駆動ローラ１２５ａに対向し、中間転写ベルト１２５の外周面に当接し、２次転写ニップ部を形成する。搬送路１１０に案内され、中間転写ベルト１２５と第２転写ローラ１１３との間の２次転写ニップ部に送られたシートＰは、中間転写ベルト１２５と第２転写ローラ１１３によって押圧挟持され、中間転写ベルト１２５上で完成されたフルカラートナー像がシートＰに転写される。
【００８６】
画像形成装置１０は更に、クリーニング装置１２８を備える。クリーニング装置１２８はシートＰへのトナー画像の転写（一般に、二次転写と称される）後に中間転写ベルト１２５上に残留したトナーを除去し、中間転写ベルト１２５を清浄化する。クリーニング装置１２８は従動ローラ１２５ｂに対向して配設される。
【００８７】
定着部１３は、画像形成部によってシートＰ上に転写されたトナー像に対して定着処理を行う。定着部１３は、加熱ローラ１３１と、加熱ローラ１３１に対向して配設される定着ローラ１３２と、加熱ローラ１３１と定着ローラ１３２との間で延びる定着ベルト１３３と、定着ローラ１３２と対向して（圧接して）配設される加圧ローラ１３４とを含む。加熱ローラ１３１は、加熱源として用いられる通電発熱体を内蔵する。
【００８８】
トナー像を担持したシートＰは、定着部１３に搬送される。シートＰが加圧ローラ１３４と高温の定着ベルト１３３との間を通過する間、トナー像は定着ベルト１３３から熱を受け、シートＰに定着される。
【００８９】
定着部１３による定着処理が完了し、カラー印刷が終了する。カラー印刷が施与されたシートＰは、定着部１３から上方に延びる搬送路１１４に案内され、連結筐体１１３の右面から排出部１５に排出される。下部筐体１１１の上面は、カラー印刷が施与されたシートＰを支持する排紙トレイ１５１として用いられる。
【００９０】
中継装置６０は、下部筐体１１１内において、下部筐体１１１の正面壁に沿って配設される。中継装置６０の上面は、各トナーカートリッジ２０の前端を支持可能に形成される。中継装置６０の背面側に画像形成装置の構成要素（感光体ドラム１２１，中間転写ベルト１２５、現像装置１２２、帯電装置１２３）が配設される。中継装置６０は、トナーカートリッジ２０から中間転写ベルト１２５の下方に配設される各現像装置１２２に向けて供給されるトナーを案内する。
【００９１】
中継装置６０は、更に、転写工程後に生じた廃トナーを収容する役割を担う。各感光体ドラム１２１の左方には、クリーニング装置１２７が配設される。クリーニング装置１２７は、中間転写ベルト１２５へのトナー像の転写（一次転写と称される）を終えた感光体ドラム１２１の周面に残留するトナーを除去し、除去されたトナーは、廃トナーとして中継装置６０内に収容される。クリーニング装置１２７により清浄化された感光体ドラム１２１の周面は、帯電装置１２３へ向かい、新たに、帯電処理を施与される。また、クリーニング装置１２８が、中間転写ベルト１２５の右方において、従動ローラ１２５ｂに対向して配設される。クリーニング装置１２８は、シートＰへのトナー像の転写（二次転写と称される）を終えた中間転写ベルト１２５の外周面に残留するトナーを除去し、除去されたトナーは、廃トナーとして中継装置６０内に収容される。クリーニング装置１２８により清浄化された中間転写ベルト１２５の外周面は、その後、各感光体ドラム１２１から新たなトナー像の転写を受ける。
【００９２】
図１４は、図１２及び図１３に関連して説明された現像装置１２２の駆動部に接続された第１実施形態に係るクラッチ機構１を例示する。図１５は、図１２及び図１３に関連して説明された現像装置１２２の駆動部に接続された第２実施形態に係るクラッチ機構１を例示する。図１４及び図１５と併せて、図１、図２、図６、図１２及び図１３を参照しつつ、現像装置１２２の駆動が説明される。
【００９３】
図１２及び図１３に関連して説明された画像形成装置１０において、クラッチ機構１は、２乃至４の現像装置１２２に対し、断続的に駆動力を伝達可能である。図１４及び図１５には、現像装置１２２を駆動させるための駆動力を生成する駆動源（図示せず）と接続された駆動ギアＤが示される。駆動ギアＤは、入力ギア３と噛み合い、入力ギア３は駆動ギアＤとともに回転する。上述の如く、第１部材６が第２部材７中に収容されている間、出力ギア４は、入力ギア３から離間している。したがって、入力ギア３が回転している間、出力ギア４は、静止している。
【００９４】
揺動駆動源８２４が作動し、ギア要素８２３が回転すると、揺動部材８２１が回転シャフト８２９周りに回転する。この結果、主アーム８１が揺動する。主アーム８１が揺動し、第２部材７が第２回転位置に達すると、第１部材６は第２部材７から押し出されるとともに出力ギア４を入力ギア３に向けて押しつける。この結果、出力ギア４の突出部４２が入力ギア３の突出部３２と噛み合い、入力ギア３に伝達された駆動力が出力ギア４へ伝達されることとなる。出力ギア４は、現像装置１２２の駆動部に連なる複数のギアＧと連結される。したがって、入力ギア３からの駆動力を受けて、出力ギア４が回転すると、出力ギア４と連結された現像装置１２２のギアＧが回転し、現像装置１２２が動作することとなる。
【００９５】
揺動駆動源８２４が逆転すると、上記された工程の逆の工程を経て、第１弾性部材５によって出力ギア４が入力ギア３から離間される。この結果、出力ギア４並びに出力ギア４に連結される現像装置１２２のギアＧが停止することとなる。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
本実施形態は、駆動源から断続的に伝達される駆動力を用いて所定を行う処理装置に好適に適用される。
【符号の説明】
【００９７】
１・・・・・・クラッチ機構
１０・・・・・画像形成装置
１２１・・・・感光体ドラム
１２２・・・・現像装置
２・・・・・・支持板
２３・・・・・貫通孔
２４・・・・・スリット
３・・・・・・入力ギア
４・・・・・・出力ギア
５・・・・・・第１弾性部材
６・・・・・・第１部材
６１３・・・・第１スライド面
６２・・・・・摺動アーム
７・・・・・・第２部材
７１２・・・・第２スライド面
７２・・・・・可動アーム
８・・・・・・リンク機構
８１・・・・・主アーム
８２・・・・・揺動機構
８２１・・・・揺動部材
８２２・・・・接続片
８２３・・・・ギア要素
８２４・・・・揺動駆動源
８２６・・・・第２弾性部材
８２７・・・・ギア部
８４０・・・・制御部
８４１・・・・スイッチ
８４２・・・・ボタン
８４４・・・・信号生成部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動源からの駆動力を断続的に伝達するためのクラッチ機構並びにクラッチ機構を備える処理装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
駆動源からの駆動力を断続的に伝達するためのクラッチ機構は、多くの機械設備に用いられている。クラッチ機構として、電磁クラッチが用いられることがある。電磁クラッチは、電磁式に駆動力の伝達を制御することができるため、比較的多くの機械設備で用いられるが、比較的大きな駆動力を伝達することには不向きである。伝達する駆動力が大きくなればなるほど、電磁クラッチが大型化する傾向がある。また、電磁クラッチは、駆動力を伝達している間、電磁クラッチを構成する電磁コイルが電力を消費するので、省電力化にも不向きである。また、電磁コイルの電力消費に起因する発熱の問題も招来する。
【０００３】
特許文献１は、機械に構成されたクラッチ機構を備える画像形成装置を開示する。特許文献１のクラッチ機構は、機械的に構成されるので、比較的大きな駆動力を伝達可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２０８０２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示される機械的なクラッチ機構は、比較的多くの部品を用いて構成されている。したがって、クラッチ機構を小型化しようとすると、クラッチ機構を構成する各部品を小さくする必要がある。クラッチ機構の部品の小型化は、クラッチ機構の脆弱性に直結する。
【０００６】
本発明は、小型化されても比較的高い強度を有するクラッチ機構並びにクラッチ機構を含む処理装置及び画像形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一実施形態に係るクラッチ機構は、貫通孔が形成された支持板と、該支持板に回転可能に取り付けられるとともに、駆動源からの駆動力が入力される入力部と、前記支持板と前記入力部との間に配設されるとともに、前記入力部から前記駆動力を受けて回転するように前記支持板に取り付けられる出力部と、前記入力部と前記出力部との間に配設されるとともに、前記出力部を前記支持板に向けて付勢する第１弾性部材と、前記出力部と前記支持板との間に配設されるとともに、前記貫通孔に挿通される摺動アームと、第１スライド面とを含む第１部材と、該第１部材を収容可能に形成されるとともに、前記第１スライド面と対向して形成される第２スライド面とを含む第２部材と、を備え、前記貫通孔への前記摺動アームの挿通は、前記支持板に対する前記第１部材の回転を抑制するとともに前記支持板に接近する方向及び離間する方向への前記第１部材の移動を可能にし、該第２部材が、前記第１部材が前記第２部材に収容される第１回転位置にあるとき、前記出力部は前記第１弾性部材によって、前記入力部から離間され、前記駆動力を出力せず、前記第２スライド面が前記第１スライド面に向かうように、前記第２部材が前記第１回転位置から第２回転位置に回転すると、前記第１スライド面及び前記第２スライド面によって前記第１部材は前記第２部材から押し出されるとともに、前記出力部を前記入力部に押しつけ、前記出力部は前記入力部からの前記駆動力を出力することを特徴とする（請求項１）。
【０００８】
上記構成によれば、入力部は、貫通孔が形成された支持板に回転可能に取り付けられるとともに駆動源からの駆動力が入力される。支持板と入力部との間に配設される出力部は、入力部から駆動力を受けて回転するように支持板に取り付けられる。入力部と出力部との間に配設される第１弾性部材は、出力部を支持板に向けて付勢する。第１部材は、出力部と支持板との間に配設される。第１部材の摺動アームは、貫通孔に挿通され、支持板に対する第１部材の回転を抑制するとともに支持板に接近する方向及び離間する方向への第１部材の移動を可能にする。第２部材は、第１部材を収容可能に形成される。第１部材は、第１スライド面を含み、第２部材は、第１スライド面と対向して形成される第２スライド面を含む。第２部材が、第１部材を収容するとき、第１弾性部材によって、出力部は、入力部から離間され、駆動力を出力しない。第２スライド面が第１スライド面に向かうように、第２部材が第１回転位置から第２回転位置に回転移動すると、貫通孔への摺動アームの挿通によって、支持板に対して第１部材の回転が抑制されているため、第１スライド面及び第２スライド面によって第１部材は第２部材から押し出される。この結果、第１部材は、出力部を入力部に押しつけることとなり、出力部は入力部からの駆動力を出力する。かくして、クラッチ機構は比較的少ない要素で構成されるため、クラッチ機構が小型化されても、比較的高い強度を有することとなる。
【０００９】
上記構成において、前記第１回転位置と前記第２回転位置との間で前記第２部材を回転させるリンク機構を更に備え、前記支持板には、弧状に形成されたスリットが更に形成され、前記第２部材は、前記スリットに挿通される可動アームを更に含み、前記リンク機構は、前記第２部材を伴って前記支持板を挟むように配設されるとともに、前記可動アームに接続される主アームと、前記第２部材の回転中心軸線上の揺動中心軸周りに前記主アームを揺動させる揺動機構を含むことが好ましい（請求項２）。
【００１０】
上記構成によれば、リンク機構は、第２部材を、第１回転位置と第２回転位置との間で回転させる。支持板には、弧状に形成されたスリットが更に形成される。また、第２部材は、スリットに挿通される可動アームを含む。したがって、第２部材が、第１回転位置と第２回転位置との間で回転している間、可動アームは、スリットによって、支持板と干渉することなく、移動することができる。リンク機構の主アームと第２部材は、支持板を挟みつつ、可動アームを介して接続される。リンク機構の揺動機構は、第２部材の回転中心軸線上の揺動中心軸周りに主アームを揺動させる。かくして、第２部材は、比較的高い強度を達成可能な支持板を主アームとともに挟むように、支持板に取り付けられるので、クラッチ機構は比較的高い強度を達成することができる。また、クラッチ機構を動作させるための力が、比較的高い強度を達成可能な支持板を介して、伝達されるので、比較的高い駆動力を伝達可能となる。
【００１１】
上記構成において、前記揺動機構は、前記主アームに接続されるとともに前記揺動中心軸から延びる線上で移動可能な接続片と、該接続片と接続されるとともに該接続片から離間した位置に存する回転中心軸周りで回転する揺動部材と、該揺動部材を所定の範囲で往復回転動作させる揺動駆動源と、を含むことが好ましい（請求項３）。
【００１２】
上記構成によれば、主アームに接続される接続片が揺動中心軸から延びる線上で移動可能であるので、接続片と接続されるとともに接続片から離間した位置に存する回転中心軸周りで回転する揺動部材が、揺動駆動源によって、所定の範囲で往復回転動作されると、主アームは揺動中心軸周りに好適に揺動することができる。
【００１３】
上記構成において、前記揺動部材は、ギア歯が形成される周面を含むギア部を含み前記揺動駆動源は、前記ギア歯と噛み合うギア要素に前記揺動部材を回転させるための揺動駆動力を伝達し、前記ギア歯が形成される前記周面の中心角は全円角でないことが好ましい（請求項４）。
【００１４】
上記構成によれば、ギア歯が形成される円弧部の中心角が全円角でないので、揺動部材を回転させるための揺動駆動力を揺動部材に伝達するギア要素とギア歯との噛み合い範囲が機械的に定められることとなる。したがって、クラッチ機構の動作の精度が高められることとなる。
【００１５】
上記構成において、前記揺動機構は、前記揺動部材を所定範囲で往復回転動作させるように前記揺動駆動源を制御する制御部を更に含むことが好ましい（請求項５）。
【００１６】
上記構成によれば、制御部により揺動駆動源が制御され、揺動部材が所定範囲で往復回転動作を行うこととなる。したがって、ギア歯とギア要素との噛み合いが大きく外れることを抑制でき、揺動部材の回転方向の変化時におけるギア歯とギア要素との噛み合いに起因する異音の発生が抑制されることとなる。
【００１７】
上記構成において、前記制御部は、前記第２部材の前記第１回転位置と前記第２回転位置との間の回転の間に、オン・オフの切り換えがなされるスイッチと、前記揺動部材を第１方向に回転動作させるように前記揺動駆動源を制御するための第１信号と、前記揺動部材を前記第１方向とは逆の第２方向に回転動作させるように前記揺動駆動源を制御するための第２信号と、を生成する信号生成部と、を含み、前記オン・オフの切り換えがなされた切り換え時点から第１期間経過後に、前記信号生成部は、前記第１方向への前記揺動部材の回転動作を停止させるように前記揺動駆動源を制御し、前記オン・オフの切り換えがなされた切り換え時点から第２期間経過後に、前記信号生成部は、前記第２方向への前記揺動部材の回転動作を停止させるように前記揺動駆動源を制御することが好ましい（請求項６）。
【００１８】
上記構成によれば、スイッチは、第１部材が第１回転位置と第２回転位置との間で、オン・オフの切り換えを行う。信号生成部は、オン・オフの切り換えに基づき、第１信号及び第２信号を生成する。揺動駆動部は、第１信号に基づき、揺動部材を第１方向に回転動作させる。また、揺動駆動部は、第２信号に基づき、揺動部材を第１方向とは逆の第２方向に回転動作させる。信号生成部は、オン・オフの切り換えがなされた切り換え時点から第１期間経過後に、第１方向への揺動部材の回転動作を停止させるように揺動駆動源を制御する。また、信号生成部は、オン・オフの切り換えがなされた切り換え時点から第２期間経過後に、第２方向への揺動部材の回転動作を停止させるように揺動駆動源を制御する。したがって、ギア歯とギア要素との噛み合いが大きく外れることを抑制でき、揺動部材の回転方向の変化時におけるギア歯とギア要素との噛み合いに起因する異音の発生が抑制されることとなる。
【００１９】
上記構成において、前記スイッチは、前記オン・オフの切り換えを操作するためのボタンを含み、前記主アームは、前記ボタンを押圧するように配設されることが好ましい（請求項７）。
【００２０】
上記構成によれば、主アームがスイッチのボタンを押圧することにより、オン・オフの切り替えがなされる。信号生成部は、オン・オフの切り換えに基づき、第１信号及び第２信号を生成する。揺動駆動部は、第１信号に基づき、オン・オフの切り換えがなされた切り換え時点から第１期間の間、揺動部材を第１方向に回転動作させる。また、揺動駆動部は、第２信号に基づき、オン・オフの切り換えがなされた切り換え時点から第２期間の間、揺動部材を第１方向とは逆の第２方向に回転動作させる。したがって、ギア歯とギア要素との噛み合いが大きく外れることを抑制でき、揺動部材の回転方向の変化時におけるギア歯とギア要素との噛み合いに起因する異音の発生が抑制されることとなる。
【００２１】
上記構成において、前記揺動機構は更に、前記ギア部の前記回転中心軸周りのモーメントを与えるように配設される第２弾性部材を更に備え、該第２弾性部材は、前記ギア部を前記揺動中心軸方向に付勢することが好ましい（請求項８）。
【００２２】
上記構成によれば、第２弾性部材が、ギア部を揺動中心軸方向に付勢し、ギア部の回転中心軸周りのモーメントを与えるので、第２弾性部材は、ギア歯とギア要素との間の噛み合いを促すこととなる。したがって、クラッチ機構の動作の精度が高められることとなる。
【００２３】
本発明の他の実施形態に係る処理装置は、駆動源と、該駆動源からの駆動力によって所定の動作を行う処理ユニットと、前記駆動源から前記処理ユニットへ前記駆動力を断続的に伝達可能に形成された上記のクラッチ機構と、を備えることを特徴とする（請求項９）。
【００２４】
上記構成によれば、クラッチ機構を介して、駆動源からの駆動力を受ける処理ユニットを含む処理装置の小型化を図ることができる。
【００２５】
本発明の他の実施形態に係る画像形成装置は、シートに転写されるトナー像を担持する像担持体と、前記像担持体にトナーを供給する現像装置と、前記現像装置を動作させるための駆動力を発生させる駆動源と、該駆動源から前記現像装置へ前記駆動力を断続的に伝達可能に形成された上記のクラッチ機構と、を備えることを特徴とする（請求項１０）。
【００２６】
上記構成によれば、クラッチ機構を介して、駆動源からの駆動力を受ける現像装置を含む画像形成装置の小型化を図ることができる。
【００２７】
上記構成において、前記現像装置は、第１色のトナーを供給する第１現像装置と、該第１色と異なる色の第２色のトナーを供給する第２現像装置と、を含み、該第２部材が前記第１回転位置にあるとき、前記出力部は、前記駆動力を前記第１現像装置及び前記第２現像装置へ出力せず、該第２部材が前記第２回転位置にあるとき、前記出力部は、前記駆動力を前記第１現像装置及び前記第２現像装置へ出力することが好ましい（請求項１１）。
【００２８】
上記構成によれば、クラッチ機構は、互いに異なる色のトナーを供給する第１現像装置と第２現像装置とに断続的に駆動力を伝達することができる。
【発明の効果】
【００２９】
上述の如く、本発明は、小型化されても比較的高い強度を有するクラッチ機構並びにクラッチ機構を含む処理装置及び画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１実施形態に係るクラッチ機構の展開斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るクラッチ機構の展開斜視図である。
【図３】リンク機構側からみたクラッチ機構の斜視図である。
【図４】第２弾性部材の作用を説明する模式図である。
【図５】第２部材に対する第１部材の動作を説明する模式図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係るクラッチ機構の展開斜視図である。
【図７】図６に示されるクラッチ機構の主アームとスイッチの位置関係を示す斜視図である。
【図８】図６に示されるクラッチ機構のスイッチからの出力信号を概略的に示す図である。
【図９】図６に示されるクラッチ機構の制御部を概略的に示すブロック図である。
【図１０】図９に示される制御部による制御を概略的に説明する図である。
【図１１】図９に示される制御部による制御を概略的に説明する図である。
【図１２】クラッチ機構が組み込まれた画像形成装置の斜視図である。
【図１３】図１２に示される画像形成装置の内部構造を示す概略図である。
【図１４】第１実施形態に係るクラッチ機構と現像装置との間の接続を概略的に示す斜視図である。
【図１５】第２実施形態に係るクラッチ機構と現像装置との間の接続を概略的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態について説明する。尚、以下の説明で用いられる「上」、「下」、「左」や「右」などの方向を表す用語は、単に、説明の明瞭化を目的とするものであり、何ら本発明を限定するものではない。更に、以下の説明で用いられる「シート」との用語は、コピー用紙、トレーシングペーパ、厚紙、ＯＨＰシートや画像を形成することが可能な他のシートを意味する。以下の説明で用いられる「処理装置」との用語は、駆動源から断続的に伝達される駆動力を用いて、所定の処理を行う任意の装置を意味する。以下の説明では、処理装置として、「シート」に画像形成処理を行う画像形成装置が示されるが、本発明はこれに何ら限定されるものではなく、処理装置は、物品に対する搬送処理を行う装置、物品に対する切断処理を行う装置、物品に対する穿孔処理を行う装置や物品に対して他の任意の処理を行う装置であってもよい。
【００３２】
（第１実施形態）
図１及び図２は、本発明の第１実施形態に係るクラッチ機構の展開斜視図である。図２中のクラッチ機構は、図１に示されるクラッチ機構とは異なる方向から描かれている。尚、図１及び図２に示されるクラッチ機構の詳細な構造や配置は、本発明の原理を明確に説明するために示されるものであり、本発明を何ら限定するものではない。
【００３３】
クラッチ機構１は、円板状の支持板２を備える。支持板２は、所定の処理を行う処理装置（例えば、画像形成装置）の筐体内部に配設されるとともに処理装置の処理に必要とされる様々な機器が取り付けられる取付板に固定される。したがって、支持板２は、様々な機器が主に配設される処理空間と、様々な機器を動作させる駆動設備が主に取り付けられる駆動空間との境界に配設されてもよい。
【００３４】
クラッチ機構１は更に、処理空間内に配設される入力ギア３を備える。入力ギア３は、モータといった駆動源（図示せず）からの駆動力が入力される入力部として用いられる。クラッチ機構１は更に、入力ギア３と支持板２との間に配設される出力ギア４を備える。出力ギア４は、入力ギア３に入力された駆動力を受けて回転し、駆動力を出力する出力部として用いられる。クラッチ機構１は更に、入力ギア３と出力ギア４との間に配設される第１弾性部材５を備える。本実施形態において、第１弾性部材５として、コイルバネが用いられているが、本発明はこれに限定されるものではなく、出力ギア４を支持板２に向けて付勢可能な任意の部材が第１弾性部材５として用いられてもよい。クラッチ機構１は更に、出力ギア４と支持板２との間に配設される略環状の第１部材６及び第２部材７を備える。第１部材６は、第２部材７内に収容可能に形成される。
【００３５】
支持板２は、駆動空間側に窪んだ略円皿形状をなし、第１部材６及び第２部材７は、支持板２内に収容される。支持板２の略中心には、貫通孔２１が形成される。貫通孔２１に丸棒状の支持シャフト２２（図１及び図２中、鎖線を用いて示される）が固定される。尚、図１及び図２中に示される支持シャフト２２は、各構成要素との接続を明確にするため、実際より長く描かれている。支持シャフト２２は、処理空間中で支持板２に対して直角方向に延びる。支持シャフト２２は、環状に形成された第１部材６及び第２部材７を貫き、出力ギア４の中心に形成されたボス４１及び入力ギア３の中心に形成されたボス３１と嵌合される。第１弾性部材５は、入力ギア３と出力ギア４との間で支持シャフト２２を巻回する。
【００３６】
入力ギア３は、支持シャフト２２に回転可能に取り付けられる。尚、入力ギア３は支持シャフト２２の長手方向に移動しないように、支持シャフト２２に取り付けられることが好ましい。一方、出力ギア４は、支持シャフト２２の長手方向に移動可能であって且つ支持シャフト２２周りに回転可能に、支持シャフト２２に取り付けられる。
【００３７】
支持板２には、第１部材６を支持するための貫通孔２３と、第２部材７と支持板２との干渉を防ぐための弧状のスリット２４とが形成される。貫通孔２３は、第１貫通孔２３１と第２貫通孔２３２とを含む。スリット２４は、第１スリット２４１と第２スリット２４２とを含む。第１貫通孔２３１及び第２貫通孔２３２の周囲には、駆動空間側へ突出するボスが形成される。第１貫通孔２３１及び第２貫通孔２３２は、貫通孔２１を軸に互いに対称位置に形成される。第１スリット２４１及び第２スリット２４２は、貫通孔２１を軸に互いに対称位置に形成される。また、貫通孔２３とスリット２４は略９０°ピッチで支持板２に同心に形成される。
【００３８】
第１部材６は、略環状に形成された第１環状部６１と、第１環状部から支持板２に向けて延出する摺動アーム６２とを含む。摺動アーム６２は、第１貫通孔２３１に挿通される第１摺動アーム６２１と、第２貫通孔２３２に挿通される第２摺動アーム６２２とを含む。摺動アーム６２が貫通孔２３に挿通されることにより、第１部材６は支持板２に取り付けられる。摺動アーム６２は、貫通孔２３に対して、相補的な形状をなすので、貫通孔２３への摺動アーム６２の挿通は、第１部材６の支持板２に対する回転を抑制する。一方で、第１部材６は、貫通孔２３と摺動アーム６２とに案内されつつ、支持板２から離間する方向及び支持板２へ接近する方向へ移動可能である。
【００３９】
第２部材７は、略環状に形成された第２環状部７１と、第２環状部７１から支持板２に向けて延出する可動アーム７２とを含む。可動アーム７２は、第１スリット２４１に挿通される第１可動アーム７２１と、第２スリット２４２に挿通される第２可動アーム６２２とを含む。可動アーム７２がスリット２４に挿通されることにより、第２部材７は支持板２に回転可能に取り付けられる。尚、第１スリット２４１及び／又は第２スリット２４２の弧長は、後述されるギア部８２７のギア歯が形成された弧長によって定められる第２部材７の回転範囲を含むように定められる。第２部材７は、出力ギア４のボス４１の周囲にある円筒形状部分に支持されながら、支持板２に対し、所定範囲（第１回転位置と第２回転位置との間の範囲：後に詳述される）で回転する。摺動アーム６２及び可動アーム７２の先端は、支持板２を貫通し、駆動空間に現れる。
【００４０】
クラッチ機構１は更に、駆動空間側に配設されるリンク機構８を備える。リンク機構８は、第２部材７と接続され、第２部材７を第１回転位置と第２回転位置の間で回転させるために用いられる。
【００４１】
リンク機構８は、略平板棒状の主アーム８１を含む。主アーム８１の先端部には、第１接続孔８１１が形成され、主アーム８１の長手方向中間位置には、第２接続孔８１２が形成される。支持板２を貫通した第２部材７の第１可動アーム７２１の先端部は、第１接続孔８１１に挿通される。支持板２を貫通した第２部材７の第２可動アーム７２２の先端部は、第２接続孔８１２に挿通される。かくして、支持板２は、第２部材７と主アーム８１によって挟まれることとなる。主アーム８１の基端部には、主アーム８１の長手方向に延びる案内スリット８１３が形成される。
【００４２】
リンク機構８は更に、揺動機構８２を含む。揺動機構８２は、略扇形状に形成された揺動部材８２１と、揺動部材８２１の先端部に接続された円筒状の接続片８２２と、揺動部材８２１の基端部周面に形成されたギア歯（例えば、ハスバギア）と噛み合うギア要素８２３（例えば、ウォームギア）が形成された揺動駆動源（例えば、モータ）８２４と、揺動駆動源８２４の周囲を取り囲むように形成されたハウジング８２５とを含む。接続片８２２は、支持板２に向けて延出し、主アーム８１の案内スリット８１３に挿通される。主アーム８１の先端部には、支持板２から離間する方向へ突出する突部８１４が形成される。揺動機構８２は更に、第２弾性部材（例えば、コイルバネ）８２６を含む。第２弾性部材８２６の先端部は、主アーム８１の突部８１４に係合可能に湾曲される。第２弾性部材８２６の基端部は、主アーム８１の案内スリット８１３に挿通された接続片８２２に係合可能に湾曲される。
【００４３】
揺動部材８２１は、周面にギア歯が形成された周面を有する略半円形状のギア部８２７と、ギア部８２７から接続片８２２へ向けて延びる連結部８２８とを含む。ギア部８２７の曲率中心位置に回転シャフト８２９が形成される。ハウジング８２５は、揺動駆動源８２４を取り囲む箱部８３０と、箱部８３０の外面から延出する取付アーム８３１とを含む。回転シャフト８２９の一端部は、取付アーム８３１に回転可能に接続される。回転シャフト８２９の他端部は、例えば、支持板２が取り付けられる取付板（図示せず）に回転可能に取り付けられる。
【００４４】
図３は、クラッチ機構１の斜視図である。尚、図３において、支持板２、ハウジング８２５及び第２弾性部材８２０は示されていない。図３と併せて、図１及び図２を参照しつつ、リンク機構８の動作が説明される。
【００４５】
揺動駆動源８２４には、例えば、正転及び逆転可能なモータが好適に用いられる。揺動駆動源８２４の回転シャフトにはギア要素８２３が取り付けられる。ギア要素８２３として、例えば、ウォームギアが好適に用いられる。ギア要素８２３には、揺動部材８２１のギア部８２７の周面に形成されたギア歯が噛み合う。揺動駆動源８２４が正転及び逆転すると、ギア要素８２３を介して、揺動駆動力（主アーム８１を揺動させるための力）を揺動部材８２１へ伝達する。この結果、揺動部材８２１のギア部８２７は、回転シャフト８２９周りに回転する。ギア部８２７の周面のうちギア歯が形成される周面部分の中心角は全円角（３６０°）ではないので、ギア部８２７のギア歯が形成された弧長が揺動部材８２１の回転角の範囲を定める。したがって、揺動駆動源８２４は、ギア部８２７のギア歯が形成された弧長範囲で揺動部材８２１を往復回転動作させることができる。
【００４６】
揺動部材８２１のギア部８２７が回転シャフト８２９周りに回転すると、回転シャフト８２９から離間した位置にある接続片８２２は、円弧軌跡を描いて移動する。この間、接続片８２２は、主アーム８１に形成された案内スリット８１３に案内され、主アーム８１の長手方向軸に沿って左右に移動する。接続片８２２に接続された主アーム８１の基端部は、接続片８２２の移動に従って、左右に移動する。上述の如く、主アーム８１は、第２部材７２の第１可動アーム７２１及び第２可動アーム７２２と接続される。したがって、主アーム８１は、第１可動アーム７２１と第２可動アーム７２２との中間位置を揺動中心軸Ｃとして、揺動することとなる。揺動中心軸Ｃは、同時に、第２部材７２の回転中心軸となる。揺動中心軸Ｃから離間した位置に存する回転シャフト８２９（回転中心軸）周りに揺動部材８２１が往復回転し、主アーム８１が揺動中心軸Ｃ周りに揺動している間、接続片８２２は案内スリット８１３に沿って、接続片８２２から揺動中心軸Ｃへ向かう線上で往復移動することとなる。
【００４７】
主アーム８１の揺動中心軸Ｃ周りの揺動の結果、第２部材７２が所定範囲（ギア部８２７のギア歯が形成された弧長によって定められる揺動部材８２１の回転角の範囲）で、第２部材７は回転する。第２部材７の回転の間、第１可動アーム７２１と第２可動アーム７２２それぞれは、第１スリット２４１及び第２スリット２４２に沿う弧状軌跡を描いて移動する。
【００４８】
図４は、第２弾性部材８２６の作用を説明する図である。図４（ａ）は、ギア部８２７のギア歯のうち一方の端に存するギア歯とギア要素８２３とが噛み合ったときのリンク機構８を概略的に示し、図４（ｂ）は、ギア部８２７のギア歯のうち他方の端に存するギア歯とギア要素８２３とが噛み合ったときのリンク機構８を概略的に示す。図４と併せて、図１乃至図３を参照しつつ、リンク機構８の動作が更に説明される。尚、図４（ａ）に示される揺動部材８２１の回転位置は、便宜的に、第１回転位置と称され、図４（ｂ）に示される揺動部材８２１の回転位置は、便宜的に、第２回転位置と称される。
【００４９】
第２弾性部材８２６は、接続片８２２と主アーム８１の８１４との間で伸長されるように揺動部材８２１と主アーム８１との間に配設される。したがって、第２弾性部材８２６の基端部と接続される接続片８２２には、図３に示される主アーム８１の揺動中心軸Ｃに向かう力Ｆが作用する。力Ｆは、回転シャフト８２９周りのモーメントＭを揺動部材８２１に生じさせる。第１回転位置に揺動部材８２１があるとき、モーメントＭは、第２回転位置に揺動部材８２１を促すように、ギア部８２７のギア歯とギア要素８２３との噛み合いに作用する。第２回転位置に揺動部材８２１があるとき、モーメントＭは、第１回転位置に揺動部材８２１を促すように、ギア部８２７のギア歯とギア要素８２３との噛み合いに作用する。この結果、揺動駆動源８２４の正転・逆転動作に伴う揺動部材８２１の回転並びに主アーム８１の揺動が円滑に行われることとなる。
【００５０】
図１乃至図３を再度参照し、主アーム８１の揺動によって生ずる第２部材７の回転に伴う第１部材６の動作が説明される。
【００５１】
第１部材６の第１摺動アーム６２１及び第２摺動アーム６２２は、支持板２の第１貫通孔２３１及び第２貫通孔２３２に挿通されているので、第２部材７の回転している間も第２部材７に収容された第１部材６は回転しない。図１及び図２に示される如く、第１部材６の第１環状部６１は、支持シャフト２２の長手方向に長い一対の長壁部６１１と、一対の長壁部６１１を接続する一対の接続弧部６１２とを含む。一対の長壁部６１１の一端部それぞれから第１摺動アーム６２１及び第２摺動アーム６２２が延出する。一対の長壁部６１１の他端部それぞれに、支持シャフト２２の長手方向軸に対して傾斜した第１スライド面６１３が形成される。
【００５２】
第２部材７の第２環状部７１の内周面には、略台形柱状の一対の突出部７１１が形成される。一対の突出部７１１それぞれは、第１部材６が第２部材７に収容されている間、一対の長壁部６１１の間に配設されることとなる。突出部７１１の縁には、第２スライド面７１２が形成される。
【００５３】
図５は、第１部材６と第２部材７の展開図である。図５（ａ）は、第２部材７が第１回転位置にあるときの第１部材６と第２部材７との間の位置関係を示し、図５（ｂ）は、第２部材７が第２回転位置にあるときの第１部材６と第２部材７との間の位置関係を示す。図５と併せて、図１及び図２を参照しつつ、第２部材７の回転に伴う第１部材６の動作が更に説明される。
【００５４】
第１回転位置にある第２部材７は、第１部材６を収容する。したがって、第１部材６の第１スライド面６１３と第２部材７の第２スライド面７１２は互いに対向するとともに接触する。第２部材７が回転し、第２スライド面７１２が第１スライド面６１３に向けて移動すると、上述の如く、第１部材６は、摺動アーム６２によって回転を抑制されているため、第１スライド面６１３と第２スライド面７１２とによって、第２部材７から押し出されるように移動することとなる。尚、第２部材７が、第２回転位置に達し、第１部材６が第２部材７から最大限押し出されたときも、第１部材６の摺動アーム６１は、支持板２の貫通孔２３に挿通されている。したがって、第１部材６がクラッチ機構１から脱落することが抑制される。
【００５５】
第２部材７が第１回転位置から第２回転位置に向けて回転すると、第１弾性部材５の付勢力により、第１部材６は、第２部材７内に押し込まれることとなる。かくして、揺動駆動モータ８２４の正転逆転に伴い、第１部材６は、第２部材７に対して、出没を繰り返すこととなる。
【００５６】
図１及び図２に示される如く、第１部材６に隣接する出力ギア４は、第１部材６が第２部材７内に収容されている間、第１弾性部材５によって、入力ギア３から離間される。したがって、第２部材７が第１回転位置にあるとき、駆動源から入力ギア３へ伝達された駆動力は出力ギア４に伝達されず、出力ギア４は駆動力を出力しない。第２部材７が、第２回転位置に回転し、第１部材６が第２部材７から押し出されると、第１部材６は、出力ギア４を入力ギア３に押しつけることとなる。
【００５７】
図１及び図２に示される如く、入力ギア３は、放射状に拡がる３つの突出空間を形成するとともに出力ギア４に向けて延びる突出部３２を含む。出力ギア４は、入力ギア３の突出部３２と相補的な内部空間を形成するとともに入力ギア３に向けて突出する突出部４２を含む。上述の如く、出力ギア４が入力ギア３に押しつけられると、出力ギア４の突出部４２は、入力ギア３の突出部３２と噛み合うこととなる。この結果、入力ギア３から出力ギア４に向けて駆動源からの駆動力が伝達され、出力ギア４から駆動力が出力されることとなる。
【００５８】
（第２実施形態）
図６は、第２実施形態に係るクラッチ機構１の展開斜視図である。第２実施形態に係るクラッチ機構１の構成は、図１乃至図５に関連して説明された第１実施形態に係るクラッチ機構１の構成と略同様であり、以下に、第１実施形態に係るクラッチ機構１と第２実施形態に係るクラッチ機構１との相違点が説明され、共通する部分の説明は省略される。尚、第２実施形態に係るクラッチ機構１の要素のうち、第１実施形態に係るクラッチ機構の要素と共通或いは類似する要素には、図１乃至図５に関連する説明に用いられた符号と同様の符号が用いられている。
【００５９】
第２実施形態に係るクラッチ機構１は、揺動部材８２１をギア部８２７のギア歯が形成された弧長範囲で揺動部材８２１を往復回転動作させるように揺動駆動源８２４を制御する制御部を含む。制御部は、スイッチ８４１を含む。スイッチ８４１は、例えば、図６に示されるように、ハウジング８２５の箱部８３０に取り付けられる。
【００６０】
図７は、スイッチ８４１と主アーム８１との間の位置関係を示す斜視図である。図７（ａ）は、第１回転位置にある第２部材７を有するクラッチ機構１の斜視図であり、図７（ｂ）は、第２回転位置にある第２部材７を有するクラッチ機構１の斜視図である。図７と併せて、図６を参照しつつ、スイッチ８４１と主アーム８１との間の位置関係が説明される。尚、図７において、支持板２は省略されている。
【００６１】
スイッチ８４１は、スイッチ８４１のオン・オフを操作するためのボタン８４２を含む。ボタン８４２は、スイッチ８４１を構成する電子機器を収容する筐体８４３内に出没可能に形成される。主アーム８１及び揺動部材８２１のうち少なくとも一方は、第１回転位置と第２回転位置との間で第２部材７を回転させる間、ボタン８４２を押圧するように配設される。図７に示されるクラッチ機構１において、第１回転位置に第２部材７が存するとき、主アーム８１は、ボタン８４２から離間し、ボタン８４２は筐体８４３から突出している。また、第２回転位置に第２部材７が存するとき、主アーム８１は、ボタン８４２を押圧し、筐体８４３内に没入させている。
【００６２】
図８は、スイッチ８４１からの出力信号を例示するグラフである。図８と併せて、図７を参照しつつ、スイッチ８４１からの出力が説明される。
【００６３】
図８に示される如く、ボタン８４２が押圧されている間、スイッチ８４１は、高い電圧ＶＨの信号を出力し、ボタン８４２が押圧されていない間、スイッチ８４１は、低い電圧ＶＬの信号を出力する。代替的に、ボタン８４２が押圧されていない間、スイッチ８４１は、高い電圧ＶＨの信号を出力し、ボタン８４２が押圧されている間、スイッチ８４１は、低い電圧ＶＬの信号を出力する。かくして、ボタン８４２は、スイッチ８４１の切り換えを行うために用いられる。
【００６４】
図９は、制御部の構成を概略的に示すブロック図である。図９と併せて、図７及び図８を参照しつつ、制御部が説明される。
【００６５】
制御部８４０は、スイッチ８４１に加えて、信号生成部８４４を含む。スイッチ８４１から出力された信号は信号生成部８４４に入力される。信号生成部８４４は、スイッチ８４１からの信号の電圧レベルの変化に基づき、スイッチ８４１のオン・オフの切り換えを判別する。信号生成部８４４は更に、スイッチ８４１のオン・オフの切り換えに基づき、互いに異なる制御を揺動駆動源８２４に与える第１信号及び第２信号を選択的に揺動駆動源８２４に出力する。揺動駆動源８２４は、第１信号を受けて、第１回転位置から第２回転位置に第２部材７が回転する方向（第１方向）に揺動部材８２１を回転動作させるように駆動してもよい。この場合、揺動駆動源８２４は、第２信号を受けて、第２回転位置から第１回転位置に第２部材７が回転する方向（第２方向）に揺動部材８２１を回転動作させるように駆動する。代替的に、揺動駆動源８２４は、第１信号を受けて、第２回転位置から第１回転位置に第２部材７が回転する方向（第１方向）に揺動部材８２１を回転動作させるように駆動してもよい。この場合、揺動駆動源８２４は、第２信号を受けて、第１回転位置から第２回転位置に第２部材７が回転する方向（第２方向）に揺動部材８２１を回転動作させるように駆動する。
【００６６】
図１０及び図１１は、信号生成部８４４による揺動駆動源８２４に対する制御を説明する図である。図１０（ａ）及び図１１（ａ）は、スイッチ８４１の信号が高い電圧レベルと低い電圧レベルとの間で切り替わる切り換え時点におけるクラッチ機構１を示す。図１０（ｂ）及び図１１（ｂ）それぞれは、図１０（ａ）及び図１１（ａ）に示されるクラッチ機構１の第１部材６と第２部材７との間の位置関係を示す展開図である。図１０（ｃ）は、図１０に示されるクラッチ機構１の主アーム８１がスイッチ８４１のボタン８４２を押圧する方向（即ち、第２部材７が第２回転位置に向けて回転する方向）に回転するときの信号生成部８４４からの出力信号を示す。図１１（ｃ）は、図１１に示されるクラッチ機構１の主アーム８１がスイッチ８４１のボタン８４２から離間する方向（即ち、第２部材７が第１回転位置に向けて回転する方向）に回転するときの信号生成部８４４からの出力信号を示す。図１０（ｄ）は、第２位置に到達した第２部材７を有するクラッチ機構１を示す。図１０（ｅ）は、図１０（ｄ）に示されるクラッチ機構１の第１部材６と第２部材７との間の位置関係を示す展開図である。図１１（ｄ）は、第１位置に到達した第２部材７を有するクラッチ機構１を示す。図１１（ｅ）は、図１１（ｄ）に示されるクラッチ機構１の第１部材６と第２部材７との間の位置関係を示す展開図である。図１０及び図１１と併せて、図６及び図９を参照しつつ、信号生成部８４４による揺動駆動源８２４に対する制御が説明される。
【００６７】
スイッチ８４１は、第１スライド面６１３と第２スライド面７１２との間の摺動が完了する時点ＴＳ（図１０（ｂ）参照）及び／又は第１スライド面６１３と第２スライド面７１２との間の摺動が完了する時点ＴＳにおいて、高い電圧レベルＶＨと低い電圧レベルＶＬとの間で出力が切り換えられるように設置される（図１０（ｃ）及び図１１（ｃ）参照）。尚、本実施形態は、図１０及び図１１に示されるスイッチ８４１の設置に限定されるものではなく、スイッチ８４１は、第２部材７が第１回転位置と第２回転位置との間で回転する間に、電圧レベルの切り換え（即ち、オン・オフの切り換え）がなされるように設置されてもよい。
【００６８】
図１０に示されるように、スイッチ８４１からの出力信号に基づき、主アーム８１がスイッチ８４１のボタン８４２を押圧する方向に移動するとき、スイッチ８４１から信号入力を受ける信号生成部８４４は、低い電圧レベルＶＬから高い電圧レベルＶＨに入力信号の電位が変化したことを検出する。低い電圧レベルＶＬから高い電圧レベルＶＨに入力信号の電位が変化した時刻（即ち、切り換え時点ＴＳ）を基準として、タイマといった計時素子を用いて、信号生成部８４４は、切り換え時点ＴＳからの経過時間を測定する。切り換え時点ＴＳから所定の時間（第１期間）が経過した後、信号生成部８４４は、スイッチ８４１のボタン８４２を押圧する方向への主アーム８１の回転動作（即ち、第２位置へ向かう第２部材７の回転動作）を停止させるように揺動駆動源８２４を制御する（即ち、停止させる）。上記の第１期間は、ギア要素８２３とギア部８２７との間の噛み合いが大きく外れることがないように、ギア部８２７のギア歯が形成された弧長寸法に基づき、適宜定められる。この結果、ギア要素８２３とギア部８２７との間の噛み合いが大きく外れることが抑制される。その後、スイッチ８４１のボタン８４２から離間する方向への主アーム８１が回転するように（即ち、第１位置へ向けて第２部材７を回転させるように）、信号生成部８４４は、揺動駆動源８２４に駆動信号（第１信号又は第２信号）を出力する。上述の如く、制御部８４０の制御により、ギア要素８２３とギア部８２７との噛み合いが大きく外れることが抑制されているので、スイッチ８４１のボタン８４２から離間する方向への主アーム８１が回転するように、揺動駆動源８２４が動作し、ギア要素８２３とギア部８２７とが再度噛み合うときの異音の発生が抑制されることとなる。
【００６９】
図１１に示されるように、第１位置へ向けて第２部材７が回転する間、主アーム８１は、ボタン８４２から離間する方向へ移動する。主アーム８１のボタン８４２に対する押圧が解除されると、スイッチ８４１から出力される信号は、高い電圧ＶＨから低い電圧ＶＬに変化する。スイッチ８４１から信号入力を受ける信号生成部８４４は、高い電圧レベルＶＨから低い電圧レベルＶＬに入力信号の電位が変化したことを検出する。高い電圧レベルＶＨから低い電圧レベルＶＬに入力信号の電位が変化した時刻（即ち、切り換え時点ＴＳ）を基準として、タイマといった計時素子を用いて、信号生成部８４４は、切り換え時点ＴＳからの経過時間を測定する。切り換え時点ＴＳから所定の時間（第２期間）が経過した後、信号生成部８４４は、スイッチ８４１のボタン８４２から離間する方向への主アーム８１の回転動作（即ち、第１位置へ向かう第２部材７の回転動作）を停止させるように揺動駆動源８２４を制御する（即ち、停止させる）。上記の第２期間は、ギア要素８２３とギア部８２７との間の噛み合いが大きく外れることがないように、ギア部８２７のギア歯が形成された弧長寸法に基づき、適宜定められる。この結果、ギア要素８２３とギア部８２７との間の噛み合いが大きく外れることが抑制される。その後、スイッチ８４１のボタン８４２から離間する方向への主アーム８１が回転するように（即ち、第１位置へ向けて第２部材７を回転させるように）、信号生成部８４４は、揺動駆動源８２４に駆動信号（第２信号又は第１信号）を出力する。上述の如く、制御部８４０の制御により、ギア要素８２３とギア部８２７との噛み合いが大きく外れることが抑制されているので、スイッチ８４１のボタン８４２を押圧する方向への主アーム８１が回転するように、揺動駆動源８２４が動作し、ギア要素８２３とギア部８２７とが再度噛み合うときの異音の発生が抑制されることとなる。
【００７０】
図１２は、図１乃至図１１に関連して説明された第１実施形態又は第２実施形態に係るクラッチ機構１が組み込まれた処理装置の一例として示される画像形成装置の斜視図である。図１２に示される画像形成装置は、いわゆる胴内排紙型の複写機であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、プリンタ、ファクシミリ装置、これらの機能を備える複合機やトナー画像をシートに形成するための他の装置であってもよい。
【００７１】
画像形成装置１０は、略直方体形状の筐体１１と、筐体１１に内蔵された画像形成部１２及び定着部１３と、筐体１１内でシートを貯留する貯留部１４と、筐体１１の中段に形成された排出部１５と、筐体１１の上部に設けられた画像読み取り部１６並びに操作部１７とを備える。筐体１１は、画像形成部１２、定着部１３及び貯留部１４を内蔵する略直方体形状の下部筐体１１１と、画像読み取り部１６並びに操作部１７が備えられる扁平な略直方体形状の上部筐体１１２と、下部筐体１１１と上部筐体１１２とを連結する平面視略Ｌ字形状の連結筐体１１３とを含む。連結筐体１１３は、筐体１１の左縁及び背面縁に沿って延びる。下部筐体１１１の上面、上部筐体１１２の下面及び連結筐体１１３の右面は、内方へ窪んだ排出部１５を形成する。
【００７２】
操作部１７は、上部筐体１１２の正面部分を構成する。操作部１７は、テンキー１７１、ＬＣＤタッチパネル１７２及び他の操作キーを含む。操作部１７は、画像形成処理に関する情報を入力可能に形成される。使用者は、例えば、テンキー１７１を通じて、印刷されるシートの枚数等を入力したり、ＬＣＤタッチパネル１７２を通じて、印刷濃度等を入力したりすることができる。
【００７３】
図１３は、図１２に示される画像形成装置１０の内部構造を概略的に示す。図１３と併せて、図１２を参照しつつ、画像形成装置１０が更に説明される。
【００７４】
使用者は、画像読み取り部１６を通じて、所望の原稿の画像を画像形成装置１０に読み取らせることができる。画像読み取り部１６は、上部筐体１１２の上面に取り付けられるコンタクトガラス１６１と、コンタクトガラス１６１上で回動する押さえカバー１６２とを含む。使用者は、押さえカバー１６２を上方に回動させ、コンタクトガラス１６１上に所望の原稿を載置し、押さえカバー１６２を下方に回動させ、コンタクトガラス１６１上の原稿を押さえることができる。上部筐体１１１内には、走査機構１６３が配設される。使用者が、例えば、操作部１７を通じて、画像形成装置１０を作動させると、走査機構１６３は、コンタクトガラス１６１上の原稿の画像を走査して読み取る。走査機構１６３によって読み取られた画像のアナログ情報は、デジタル信号に変換される。画像形成装置１０は、デジタル信号に基づき、シートＰに画像を形成する。
【００７５】
シートＰは、貯留部１４から供給される。貯留部１４は、下部筐体１１１に着脱自在に挿入される給紙カセット１４２と、下部筐体１１１の右面に回動自在に取り付けられる手差しトレイ１４１とを含む。給紙カセット１４２は、略直方体形状の箱であり、給紙カセット１４２の上部は開口している。カセット１４２内には、複数のシートＰが積層されてなるシート束Ｐ１が貯留される。カセット１４２の左縁上方にピックアップローラ１４３が配設され、カセット１４２ではシート束Ｐ１の左縁（先頭縁）が押し上げられ、シート束Ｐ１の左縁がピックアップローラ１４３に当接させる。ピックアップローラ１４３は、シート束Ｐ１から１枚ずつシートＰを、搬送路１１０へ送り出す。搬送路１１０の途中部に設けられた搬送ローラ対は、後述の第２転写ローラ１１３と中間転写ベルト１２５で形成された２次転写ニップにシートＰを送る。尚、本実施形態では、１つの給紙カセット１４２が用いられているが、本発明はこれに限定されるものではなく、２以上の積層された給紙カセット１４２が貯留部１４に用いられてもよい。
【００７６】
手差しトレイ１４１の下縁部に支持シャフト１４１ａが形成されている。手差しトレイ１４１は、支持シャフト１４１ａ周りに回動可能に下部筐体１１１の右面に取り付けられる。手差しトレイ１４１は、下部筐体１１１の右面に沿い、給紙口を閉止する閉止位置と、右方へ突出する開放位置との間で回動可能である。開放位置にある手差しトレイ１４１は、シートＰを支持可能である。手差しトレイ１４１上のシートＰは、給紙ローラ１４４等によって、下部筐体１１１に内蔵された後述の第２転写ローラ１１３と中間転写ベルト１２５で形成された２次転写ニップへ送られる。
【００７７】
下部筐体１１１の正面壁には、メンテナンスドア１９が上下に回動可能に取り付けられる。使用者は、メンテナンスドアを開け、貯留部１４から送られた後、下部筐体１１１内で詰まったシートＰを除去することができる。
【００７８】
画像形成部１２は、貯留部１４から送られたシートＰにトナー画像を形成する。下部筐体１１１内のカセット１４２の上方には、マゼンダ色のトナーでトナー画像を形成するマゼンダ用ユニット１２Ｍ、シアン色のトナーでトナー画像を形成するシアン用ユニット１２Ｃ、イエロ色のトナーでトナー画像を形成するイエロ用ユニット１２Ｙ及びブラック色のトナーでトナー画像を形成するブラック用ユニット１２Ｋが配設される。マゼンダ用ユニット１２Ｍ、シアン用ユニット１２Ｃ、イエロ用ユニット１２Ｙ及びブラック用ユニット１２Ｋは、右方から左方に順次配設されている。
【００７９】
各ユニット１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｋは、感光体ドラム１２１及び感光体ドラム１２１にトナーを供給する現像装置１２２を備える。感光体ドラム１２１の周面に静電潜像が形成された後、現像装置１２２からトナーが供給され、静電潜像に対応するトナー像（可視像）が形成される。現像装置１２２は、本実施形態において、図１乃至図５に関連して説明されたクラッチ機構１を介して、駆動源からの駆動力を断続的に伝達され、感光体ドラム１２１へのトナー供給処理を行う処理ユニットとして用いられるが、クラッチ機構１が他の処理装置に用いられる場合には、他の処理を行う機器が処理ユニットとして用いられてもよい。
【００８０】
図１３中の感光体ドラム１２１は反時計回りに回転する。感光体ドラム１２１に形成されたトナー像は、感光体ドラム１２１の上方を移動する中間転写ベルト１２５に転写される。
【００８１】
下部筐体１１１には、マゼンダ色のトナー、シアン色のトナー、イエロ色のトナー及びブラック色のトナーをそれぞれ収容する４つのトナーカートリッジ２０が着脱自在に取り付けられる。これらトナーカートリッジ２０は、中間転写ベルト１２５と排出部１５との間に位置する。各トナーカートリッジ２０から各ユニット１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｋに向けてトナー補給ダクト（図示せず）が延び、各ユニット１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｋへトナーが補給される。本実施形態において、マゼンダ色のトナー、シアン色のトナー、イエロ色のトナー及びブラック色のトナーからなる群から選択される一の色が、第１色として選択され、他の色が、第２色として用いられるが、本発明はこれに限定されるものではなく、互いに異なる２つの任意の色が第１色及び第２色として選択されてもよい。本実施形態において、マゼンダ色のトナー、シアン色のトナー、イエロ色のトナー及びブラック色のトナーからなる群から選択される一の色を感光体ドラム１２１へ供給する現像装置１２２が第１現像装置として用いられ、本実施形態において、マゼンダ色のトナー、シアン色のトナー、イエロ色のトナー及びブラック色のトナーからなる群から選択される他の色を感光体ドラム１２１へ供給する現像装置１２２が第２現像装置として用いられるが、本発明はこれに限られるものではなく、互いに異なる任意の２つの色を感光体ドラム１２１といった像担持体に供給する現像装置１２２が第１現像装置及び第２現像装置とされてもよい。
【００８２】
画像形成部１２は、各ユニット１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｋの感光体ドラム１２１の下方に設けられた帯電装置１２３と、帯電装置１２３の下方に設けられた露光装置１２４とを更に含む。帯電装置１２３は、感光体ドラム１２１の周面を一様に帯電させる。露光装置１２４は、読取られた原稿に応じたデジタル信号に基づき、レーザ光を帯電された感光体ドラム１２１の周面に照射する。この結果、各ユニット１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｋの感光体ドラム１２１の周面には、原稿の各色成分に対応した静電潜像が形成されることとなる。その後、現像装置１２２は、感光体ドラム１２１の周面にトナーを供給し、静電潜像にトナーが静電的に付着し、トナー画像が形成される。
【００８３】
各感光体ドラム１２１上方の中間転写ベルト１２５は、左方の駆動ローラ１２５ａと右方の従動ローラ１２５ｂとの間で延びる。下側に位置する中間転写ベルト１２５（左方へ向けて移動する）の下面は、各感光体ドラム１２１の周面に当接する。中間転写ベルト１２５の外周面は、トナーを担持する面として用いられる。各感光体ドラム１２１の上方には、転写ローラ１２６が配設される。転写ローラ１２６によって、中間転写ベルト１２５は感光体ドラム１２１の周面に押しつけられながら、駆動ローラ１２５ａと従動ローラ１２５ｂとの間を周回する。駆動ローラ１２５ａと従動ローラ１２５ｂとの間に、テンションローラ１２５ｃが配設されている。テンションローラ１２５ｃは、例えば、付勢部材（図示せず）によって、上方に付勢されている。付勢部材によって上方に押し上げられたテンションローラ１２５ｃは、従動ローラ１２５ｂの近くで、上方に突出した山型の中間転写ベルト１２５の輪郭を作り出し、中間転写ベルト１２５に張力を生じさせる。
【００８４】
中間転写ベルト１２５の周回の間、マゼンダ用ユニット１２Ｍの感光体ドラム１２１が中間転写ベルト１２５にマゼンダトナーのトナー像を転写する。その後、マゼンダ色のトナー像上に、シアン用ユニット１２Ｃがシアントナーのトナー像を転写する。更にその後、マゼンダトナーとシアントナーとが重ね合わせられてなるトナー像上に、イエロ用ユニット１２Ｙがイエロトナーのトナー像を転写する。最後に、マゼンダトナー、シアントナー及びイエロトナーが重ね合わせられてなるトナー像上に、ブラック用ユニット１２Ｋがブラックトナーのトナー像を転写し、フルカラートナー像が完成する。中間転写ベルト１２５上で完成されたフルカラートナー像は貯留部１４から搬送されたシートＰに転写される。
【００８５】
画像形成部の左方において、搬送路１１０が上下方向に延びる。搬送路１１０は、搬送ローラ対１１２を含む。貯留部１４から搬送されたシートＰは、搬送ローラ対１１２によって搬送されるとともに搬送路１１０によって案内され、後述の第２転写ローラ１１３と中間転写ベルト１２５で形成された２次転写ニップへ向かう。搬送路１１０は、第２転写ローラ１１３を含む。第２転写ローラ１１３は、中間転写ベルト１２５が巻回された駆動ローラ１２５ａに対向し、中間転写ベルト１２５の外周面に当接し、２次転写ニップ部を形成する。搬送路１１０に案内され、中間転写ベルト１２５と第２転写ローラ１１３との間の２次転写ニップ部に送られたシートＰは、中間転写ベルト１２５と第２転写ローラ１１３によって押圧挟持され、中間転写ベルト１２５上で完成されたフルカラートナー像がシートＰに転写される。
【００８６】
画像形成装置１０は更に、クリーニング装置１２８を備える。クリーニング装置１２８はシートＰへのトナー画像の転写（一般に、二次転写と称される）後に中間転写ベルト１２５上に残留したトナーを除去し、中間転写ベルト１２５を清浄化する。クリーニング装置１２８は従動ローラ１２５ｂに対向して配設される。
【００８７】
定着部１３は、画像形成部によってシートＰ上に転写されたトナー像に対して定着処理を行う。定着部１３は、加熱ローラ１３１と、加熱ローラ１３１に対向して配設される定着ローラ１３２と、加熱ローラ１３１と定着ローラ１３２との間で延びる定着ベルト１３３と、定着ローラ１３２と対向して（圧接して）配設される加圧ローラ１３４とを含む。加熱ローラ１３１は、加熱源として用いられる通電発熱体を内蔵する。
【００８８】
トナー像を担持したシートＰは、定着部１３に搬送される。シートＰが加圧ローラ１３４と高温の定着ベルト１３３との間を通過する間、トナー像は定着ベルト１３３から熱を受け、シートＰに定着される。
【００８９】
定着部１３による定着処理が完了し、カラー印刷が終了する。カラー印刷が施与されたシートＰは、定着部１３から上方に延びる搬送路１１４に案内され、連結筐体１１３の右面から排出部１５に排出される。下部筐体１１１の上面は、カラー印刷が施与されたシートＰを支持する排紙トレイ１５１として用いられる。
【００９０】
中継装置６０は、下部筐体１１１内において、下部筐体１１１の正面壁に沿って配設される。中継装置６０の上面は、各トナーカートリッジ２０の前端を支持可能に形成される。中継装置６０の背面側に画像形成装置の構成要素（感光体ドラム１２１，中間転写ベルト１２５、現像装置１２２、帯電装置１２３）が配設される。中継装置６０は、トナーカートリッジ２０から中間転写ベルト１２５の下方に配設される各現像装置１２２に向けて供給されるトナーを案内する。
【００９１】
中継装置６０は、更に、転写工程後に生じた廃トナーを収容する役割を担う。各感光体ドラム１２１の左方には、クリーニング装置１２７が配設される。クリーニング装置１２７は、中間転写ベルト１２５へのトナー像の転写（一次転写と称される）を終えた感光体ドラム１２１の周面に残留するトナーを除去し、除去されたトナーは、廃トナーとして中継装置６０内に収容される。クリーニング装置１２７により清浄化された感光体ドラム１２１の周面は、帯電装置１２３へ向かい、新たに、帯電処理を施与される。また、クリーニング装置１２８が、中間転写ベルト１２５の右方において、従動ローラ１２５ｂに対向して配設される。クリーニング装置１２８は、シートＰへのトナー像の転写（二次転写と称される）を終えた中間転写ベルト１２５の外周面に残留するトナーを除去し、除去されたトナーは、廃トナーとして中継装置６０内に収容される。クリーニング装置１２８により清浄化された中間転写ベルト１２５の外周面は、その後、各感光体ドラム１２１から新たなトナー像の転写を受ける。
【００９２】
図１４は、図１２及び図１３に関連して説明された現像装置１２２の駆動部に接続された第１実施形態に係るクラッチ機構１を例示する。図１５は、図１２及び図１３に関連して説明された現像装置１２２の駆動部に接続された第２実施形態に係るクラッチ機構１を例示する。図１４及び図１５と併せて、図１、図２、図６、図１２及び図１３を参照しつつ、現像装置１２２の駆動が説明される。
【００９３】
図１２及び図１３に関連して説明された画像形成装置１０において、クラッチ機構１は、２乃至４の現像装置１２２に対し、断続的に駆動力を伝達可能である。図１４及び図１５には、現像装置１２２を駆動させるための駆動力を生成する駆動源（図示せず）と接続された駆動ギアＤが示される。駆動ギアＤは、入力ギア３と噛み合い、入力ギア３は駆動ギアＤとともに回転する。上述の如く、第１部材６が第２部材７中に収容されている間、出力ギア４は、入力ギア３から離間している。したがって、入力ギア３が回転している間、出力ギア４は、静止している。
【００９４】
揺動駆動源８２４が作動し、ギア要素８２３が回転すると、揺動部材８２１が回転シャフト８２９周りに回転する。この結果、主アーム８１が揺動する。主アーム８１が揺動し、第２部材７が第２回転位置に達すると、第１部材６は第２部材７から押し出されるとともに出力ギア４を入力ギア３に向けて押しつける。この結果、出力ギア４の突出部４２が入力ギア３の突出部３２と噛み合い、入力ギア３に伝達された駆動力が出力ギア４へ伝達されることとなる。出力ギア４は、現像装置１２２の駆動部に連なる複数のギアＧと連結される。したがって、入力ギア３からの駆動力を受けて、出力ギア４が回転すると、出力ギア４と連結された現像装置１２２のギアＧが回転し、現像装置１２２が動作することとなる。
【００９５】
揺動駆動源８２４が逆転すると、上記された工程の逆の工程を経て、第１弾性部材５によって出力ギア４が入力ギア３から離間される。この結果、出力ギア４並びに出力ギア４に連結される現像装置１２２のギアＧが停止することとなる。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
本実施形態は、駆動源から断続的に伝達される駆動力を用いて所定を行う処理装置に好適に適用される。
【符号の説明】
【００９７】
１・・・・・・クラッチ機構
１０・・・・・画像形成装置
１２１・・・・感光体ドラム
１２２・・・・現像装置
２・・・・・・支持板
２３・・・・・貫通孔
２４・・・・・スリット
３・・・・・・入力ギア
４・・・・・・出力ギア
５・・・・・・第１弾性部材
６・・・・・・第１部材
６１３・・・・第１スライド面
６２・・・・・摺動アーム
７・・・・・・第２部材
７１２・・・・第２スライド面
７２・・・・・可動アーム
８・・・・・・リンク機構
８１・・・・・主アーム
８２・・・・・揺動機構
８２１・・・・揺動部材
８２２・・・・接続片
８２３・・・・ギア要素
８２４・・・・揺動駆動源
８２６・・・・第２弾性部材
８２７・・・・ギア部
８４０・・・・制御部
８４１・・・・スイッチ
８４２・・・・ボタン
８４４・・・・信号生成部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通孔が形成された支持板と、
該支持板に回転可能に取り付けられるとともに、駆動源からの駆動力が入力される入力部と、
前記支持板と前記入力部との間に配設されるとともに、前記入力部から前記駆動力を受けて回転するように前記支持板に取り付けられる出力部と、
前記入力部と前記出力部との間に配設されるとともに、前記出力部を前記支持板に向けて付勢する第１弾性部材と、
前記出力部と前記支持板との間に配設されるとともに、前記貫通孔に挿通される摺動アームと、第１スライド面とを含む第１部材と、
該第１部材を収容可能に形成されるとともに、前記第１スライド面と対向して形成される第２スライド面とを含む第２部材と、を備え、
前記貫通孔への前記摺動アームの挿通は、前記支持板に対する前記第１部材の回転を抑制するとともに前記支持板に接近する方向及び離間する方向への前記第１部材の移動を可能にし、
該第２部材が、前記第１部材が前記第２部材に収容される第１回転位置にあるとき、前記出力部は前記第１弾性部材によって、前記入力部から離間され、前記駆動力を出力せず、
前記第２スライド面が前記第１スライド面に向かうように、前記第２部材が前記第１回転位置から第２回転位置に回転すると、前記第１スライド面及び前記第２スライド面によって前記第１部材は前記第２部材から押し出されるとともに、前記出力部を前記入力部に押しつけ、前記出力部は前記入力部からの前記駆動力を出力することを特徴とするクラッチ機構。
【請求項２】
前記第１回転位置と前記第２回転位置との間で前記第２部材を回転させるリンク機構を更に備え、
前記支持板には、弧状に形成されたスリットが更に形成され、
前記第２部材は、前記スリットに挿通される可動アームを更に含み、
前記リンク機構は、前記第２部材を伴って前記支持板を挟むように配設されるとともに、前記可動アームに接続される主アームと、
前記第２部材の回転中心軸線上の揺動中心軸周りに前記主アームを揺動させる揺動機構を含むことを特徴とする請求項１記載のクラッチ機構。
【請求項３】
前記揺動機構は、前記主アームに接続されるとともに前記揺動中心軸から延びる線上で移動可能な接続片と、
該接続片と接続されるとともに該接続片から離間した位置に存する回転中心軸周りで回転する揺動部材と、
該揺動部材を所定の範囲で往復回転動作させる揺動駆動源と、を含むことを特徴とする請求項２記載のクラッチ機構。
【請求項４】
前記揺動部材は、ギア歯が形成される周面を含むギア部を含み
前記揺動駆動源は、前記ギア歯と噛み合うギア要素に前記揺動部材を回転させるための揺動駆動力を伝達し、
前記ギア歯が形成される前記周面の中心角は全円角でないことを特徴とする請求項３に記載のクラッチ機構。
【請求項５】
前記揺動機構は、前記揺動部材を所定範囲で往復回転動作させるように前記揺動駆動源を制御する制御部を更に含むことを特徴とする請求項４記載のクラッチ機構。
【請求項６】
前記制御部は、前記第２部材の前記第１回転位置と前記第２回転位置との間の回転の間に、オン・オフの切り換えがなされるスイッチと、
前記揺動部材を第１方向に回転動作させるように前記揺動駆動源を制御するための第１信号と、前記揺動部材を前記第１方向とは逆の第２方向に回転動作させるように前記揺動駆動源を制御するための第２信号と、を生成する信号生成部と、を含み、
前記オン・オフの切り換えがなされた切り換え時点から第１期間経過後に、前記信号生成部は、前記第１方向への前記揺動部材の回転動作を停止させるように前記揺動駆動源を制御し、
前記オン・オフの切り換えがなされた切り換え時点から第２期間経過後に、前記信号生成部は、前記第２方向への前記揺動部材の回転動作を停止させるように前記揺動駆動源を制御することを特徴とする請求項５記載のクラッチ機構。
【請求項７】
前記スイッチは、前記オン・オフの切り換えを操作するためのボタンを含み、
前記主アーム及び前記揺動部材のうち少なくとも一方は、前記ボタンを押圧するように配設されることを特徴とする請求項６記載のクラッチ機構。
【請求項８】
前記揺動機構は更に、前記ギア部材の前記回転中心軸周りのモーメントを与えるように配設される第２弾性部材を更に備え、
該第２弾性部材は、前記ギア部を前記揺動中心軸方向に付勢することを特徴とする請求項４乃至７いずれか１項に記載のクラッチ機構。
【請求項９】
駆動源と、
該駆動源からの駆動力によって所定の動作を行う処理ユニットと、
前記駆動源から前記処理ユニットへ前記駆動力を断続的に伝達可能に形成された請求項１乃至８いずれか１項に記載のクラッチ機構と、を備えることを特徴とする処理装置。
【請求項１０】
シートに転写されるトナー像を担持する像担持体と、
前記像担持体にトナーを供給する現像装置と、
前記現像装置を動作させるための駆動力を発生させる駆動源と、
該駆動源から前記現像装置へ前記駆動力を断続的に伝達可能に形成された請求項１乃至８いずれか１項に記載のクラッチ機構と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
前記現像装置は、第１色のトナーを供給する第１現像装置と、該第１色と異なる色の第２色のトナーを供給する第２現像装置と、を含み、
該第２部材が前記第１回転位置にあるとき、前記出力部は、前記駆動力を前記第１現像装置及び前記第２現像装置へ出力せず、
該第２部材が前記第２回転位置にあるとき、前記出力部は、前記駆動力を前記第１現像装置及び前記第２現像装置へ出力することを特徴とする請求項１０記載の画像形成装置。
【請求項１】
貫通孔が形成された支持板と、
該支持板に回転可能に取り付けられるとともに、駆動源からの駆動力が入力される入力部と、
前記支持板と前記入力部との間に配設されるとともに、前記入力部から前記駆動力を受けて回転するように前記支持板に取り付けられる出力部と、
前記入力部と前記出力部との間に配設されるとともに、前記出力部を前記支持板に向けて付勢する第１弾性部材と、
前記出力部と前記支持板との間に配設されるとともに、前記貫通孔に挿通される摺動アームと、第１スライド面とを含む第１部材と、
該第１部材を収容可能に形成されるとともに、前記第１スライド面と対向して形成される第２スライド面とを含む第２部材と、を備え、
前記貫通孔への前記摺動アームの挿通は、前記支持板に対する前記第１部材の回転を抑制するとともに前記支持板に接近する方向及び離間する方向への前記第１部材の移動を可能にし、
該第２部材が、前記第１部材が前記第２部材に収容される第１回転位置にあるとき、前記出力部は前記第１弾性部材によって、前記入力部から離間され、前記駆動力を出力せず、
前記第２スライド面が前記第１スライド面に向かうように、前記第２部材が前記第１回転位置から第２回転位置に回転すると、前記第１スライド面及び前記第２スライド面によって前記第１部材は前記第２部材から押し出されるとともに、前記出力部を前記入力部に押しつけ、前記出力部は前記入力部からの前記駆動力を出力することを特徴とするクラッチ機構。
【請求項２】
前記第１回転位置と前記第２回転位置との間で前記第２部材を回転させるリンク機構を更に備え、
前記支持板には、弧状に形成されたスリットが更に形成され、
前記第２部材は、前記スリットに挿通される可動アームを更に含み、
前記リンク機構は、前記第２部材を伴って前記支持板を挟むように配設されるとともに、前記可動アームに接続される主アームと、
前記第２部材の回転中心軸線上の揺動中心軸周りに前記主アームを揺動させる揺動機構を含むことを特徴とする請求項１記載のクラッチ機構。
【請求項３】
前記揺動機構は、前記主アームに接続されるとともに前記揺動中心軸から延びる線上で移動可能な接続片と、
該接続片と接続されるとともに該接続片から離間した位置に存する回転中心軸周りで回転する揺動部材と、
該揺動部材を所定の範囲で往復回転動作させる揺動駆動源と、を含むことを特徴とする請求項２記載のクラッチ機構。
【請求項４】
前記揺動部材は、ギア歯が形成される周面を含むギア部を含み
前記揺動駆動源は、前記ギア歯と噛み合うギア要素に前記揺動部材を回転させるための揺動駆動力を伝達し、
前記ギア歯が形成される前記周面の中心角は全円角でないことを特徴とする請求項３に記載のクラッチ機構。
【請求項５】
前記揺動機構は、前記揺動部材を所定範囲で往復回転動作させるように前記揺動駆動源を制御する制御部を更に含むことを特徴とする請求項４記載のクラッチ機構。
【請求項６】
前記制御部は、前記第２部材の前記第１回転位置と前記第２回転位置との間の回転の間に、オン・オフの切り換えがなされるスイッチと、
前記揺動部材を第１方向に回転動作させるように前記揺動駆動源を制御するための第１信号と、前記揺動部材を前記第１方向とは逆の第２方向に回転動作させるように前記揺動駆動源を制御するための第２信号と、を生成する信号生成部と、を含み、
前記オン・オフの切り換えがなされた切り換え時点から第１期間経過後に、前記信号生成部は、前記第１方向への前記揺動部材の回転動作を停止させるように前記揺動駆動源を制御し、
前記オン・オフの切り換えがなされた切り換え時点から第２期間経過後に、前記信号生成部は、前記第２方向への前記揺動部材の回転動作を停止させるように前記揺動駆動源を制御することを特徴とする請求項５記載のクラッチ機構。
【請求項７】
前記スイッチは、前記オン・オフの切り換えを操作するためのボタンを含み、
前記主アーム及び前記揺動部材のうち少なくとも一方は、前記ボタンを押圧するように配設されることを特徴とする請求項６記載のクラッチ機構。
【請求項８】
前記揺動機構は更に、前記ギア部材の前記回転中心軸周りのモーメントを与えるように配設される第２弾性部材を更に備え、
該第２弾性部材は、前記ギア部を前記揺動中心軸方向に付勢することを特徴とする請求項４乃至７いずれか１項に記載のクラッチ機構。
【請求項９】
駆動源と、
該駆動源からの駆動力によって所定の動作を行う処理ユニットと、
前記駆動源から前記処理ユニットへ前記駆動力を断続的に伝達可能に形成された請求項１乃至８いずれか１項に記載のクラッチ機構と、を備えることを特徴とする処理装置。
【請求項１０】
シートに転写されるトナー像を担持する像担持体と、
前記像担持体にトナーを供給する現像装置と、
前記現像装置を動作させるための駆動力を発生させる駆動源と、
該駆動源から前記現像装置へ前記駆動力を断続的に伝達可能に形成された請求項１乃至８いずれか１項に記載のクラッチ機構と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
前記現像装置は、第１色のトナーを供給する第１現像装置と、該第１色と異なる色の第２色のトナーを供給する第２現像装置と、を含み、
該第２部材が前記第１回転位置にあるとき、前記出力部は、前記駆動力を前記第１現像装置及び前記第２現像装置へ出力せず、
該第２部材が前記第２回転位置にあるとき、前記出力部は、前記駆動力を前記第１現像装置及び前記第２現像装置へ出力することを特徴とする請求項１０記載の画像形成装置。
【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】
【公開番号】特開２０１１−１４９５４８（Ｐ２０１１−１４９５４８Ａ）
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−４２９４０（Ｐ２０１０−４２９４０）
【出願日】平成２２年２月２６日（２０１０．２．２６）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月２６日（２０１０．２．２６）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
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