駆動伝達装置および画像形成装置
【課題】非連結状態から連結状態への切り換え時に掛かる回転方向の衝撃を緩和して耐久性を向上させた駆動伝達装置およびそれを用いた画像形成装置を提供すること。
【解決手段】支持軸に対して軸方向には固定され回転は可能な第１ドッキングギアと，支持軸に対して軸方向にスライド可能で回転も可能な第２ドッキングギアとの連結状態の切り替えを，第２ドッキングギア側に設けたカムホイールの軸方向カムにより，連結部材を介して第２ドッキングギアをスライド移動させて行うクラッチ装置において，一端が支持軸のピン穴にはめ込まれ，他端が連結部材のガイド溝の中に位置して連結部材の回転を阻止するガイドピン４として，他端側の頭部４１に，ガイド溝の両内壁面に接するとともに軸方向に有限の長さを有する第１滑り面４２および第２滑り面４３が形成されているものを用いて衝撃を分散することにした。
【解決手段】支持軸に対して軸方向には固定され回転は可能な第１ドッキングギアと，支持軸に対して軸方向にスライド可能で回転も可能な第２ドッキングギアとの連結状態の切り替えを，第２ドッキングギア側に設けたカムホイールの軸方向カムにより，連結部材を介して第２ドッキングギアをスライド移動させて行うクラッチ装置において，一端が支持軸のピン穴にはめ込まれ，他端が連結部材のガイド溝の中に位置して連結部材の回転を阻止するガイドピン４として，他端側の頭部４１に，ガイド溝の両内壁面に接するとともに軸方向に有限の長さを有する第１滑り面４２および第２滑り面４３が形成されているものを用いて衝撃を分散することにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，画像形成装置およびその感光体ドラム等の回転体への駆動伝達装置に関する。さらに詳細には，駆動源から回転体へ駆動を伝達する状態と伝達しない状態とを切り替えることができる駆動伝達装置およびこれを用いた画像形成装置に関するものである。特には，感光体ドラムや現像ローラといった複数の回転体の駆動を１つの駆動源でまかなうとともに，一方の回転体（現像ローラ等）に対しては伝達する状態と伝達しない状態とを状況により切り替える画像形成装置に用いて好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から，画像形成装置においては，感光体ドラムや現像ローラなど多数の回転体を有している。これらが回転駆動されるべきタイミングは，その機能の違いにより異なる。しかしそれぞれに１つずつ専用の駆動源を備えるのではコストや装置構成上の問題がある。そこで，複数の回転体の駆動を１つの駆動源でまかなうことが考えられる。そのためには，駆動源から回転体へ駆動を伝達する状態と伝達しない状態とを切り替えることができる駆動伝達装置が必要となる。回転体を停止させておくべきタイミングでも，その駆動源が他の回転体のために回転していることがあるからである。
【０００３】
特許文献１にそのような駆動伝達装置の例が記載されている。同文献の駆動装置の機械式クラッチは，駆動側係合部品と従動側係合部品とを有している。そして，従動側係合部品を軸方向に移動させることにより，両係合部品が互いに係合する連結状態と係合が解除された非連結状態とを切り替えるようにしている。この機械式クラッチではさらに，従動側係合部品の内周面に溝を設けている。また，回転軸には平行ピンが固定して設けられている。この平行ピンが従動側係合部品の溝にはめ込まれるようになっている。これにより，従動側係合部品は，回転軸に対して軸方向にはスライド移動でき，回転方向には固定されている。
【特許文献１】特開2003-208024号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら，前記した従来の駆動伝達装置には，次のような問題点があった。すなわち，非連結状態から連結状態への切り換え時の衝撃に弱いのである。こうしたクラッチ機構では当然に，非連結状態から連結状態への切り換え時にはある程度の衝撃が掛かる。その衝撃には，軸方向の成分と，回転方向の成分とが含まれる。特許文献１の機械式クラッチでは，軸方向の衝撃に関してはコイルバネによりある程度緩和されると思われる。しかしながら回転方向に関しては，平行ピンと従動側係合部品の内周面の溝との間にまともに衝撃が掛かってしまう。しかも，両者の接触は事実上の線接触（平行ピンの先端から回転軸の中心を見る方向に見れば点接触）である。このため衝撃が１箇所に集中するので，衝撃の反復により従動側係合部品の溝の部分が破損することがある。
【０００５】
本発明は，前記した従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，非連結状態から連結状態への切り換え時に掛かる回転方向の衝撃を緩和して耐久性を向上させた駆動伝達装置およびそれを用いた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題の解決を目的としてなされた本発明の画像形成装置の駆動伝達装置は，側部にピン穴が形成された支持軸と，支持軸に対して軸方向には固定されかつ回転可能に設けられた第１ギアと，支持軸に対して軸方向にスライド可能にかつ回転可能に設けられた第２ギアと，第２ギアから見て第１ギアとは反対側に位置し，支持軸に対して軸方向には固定されかつ回転可能に設けられ，回転により第２ギアを軸方向にスライドさせる軸方向カム部を有するカムホイールと，第２ギアとカムホイールとの間に位置し，支持軸に対して軸方向にスライド可能に取り付けられ，カムホイール側の端部が軸方向カム部に接し，軸方向と平行なガイド溝が支持軸側の面に形成された連結部材と，一端が支持軸のピン穴にはめ込まれ，他端がガイド溝の中に位置して連結部材の回転を阻止するガイドピンとを有し，第２ギアが第１ギアに接近する向きにスライドした状態では，第１ギアと第２ギアとが接触して一体的に回転することにより，第１ギアおよび第２ギアを介して駆動源から被駆動部へ回転を伝達し，第２ギアが第１ギアから離間する向きにスライドした状態では，駆動源から被駆動部への回転の伝達を遮断する駆動伝達装置であって，ガイドピンの他端には，ガイド溝の両内壁面に接するとともに軸方向に有限の長さを有する第１スライド部および第２スライド部が形成されているものである。
【０００７】
この画像形成装置の駆動伝達装置では，第２ギアが第１ギアから離れているときには，両ギアの回転は互いに独立である。このため，両ギアを介して駆動源から被駆動部へ回転が伝達されない。第２ギアが第１ギアに接近する向きにスライドした状態では，第１ギアと第２ギアとが接触して一体的に回転することにより，第１ギアおよび第２ギアを介して駆動源から被駆動部へ回転が伝達される。第２ギアのスライド移動は，カムホイールの回転により，軸方向カム部が連結部材を押すことを通じて行われる。ここで，連結部材の回転は，ガイドピンの第１スライド部および第２スライド部と，連結部材のガイド溝の両内壁面との干渉により阻止されている。
【０００８】
第１スライド部および第２スライド部と内壁面との接触箇所には，特に，非伝達状態から伝達状態への切り換え時に衝撃が掛かる。しかし，第１スライド部および第２スライド部が軸方向に有限の長さを有することから，これらの接触箇所は面接触となっている。このため，衝撃が一箇所に集中せず緩和される。よって，切り替えを反復しても接触箇所の損傷がなく，長寿命である。
【０００９】
ここにおいて，第１ギアにおける第２ギア側の端面には第１噛み合い爪が，第２ギアにおける第１ギア側の端面には第２噛み合い爪がそれぞれ形成されており，第２ギアが第１ギアに接近する向きにスライドした状態では，第１噛み合い爪と第２噛み合い爪とが噛み合い，第２ギアが第１ギアから離間する向きにスライドした状態では，第１噛み合い爪と第２噛み合い爪との噛み合いが外れることが望ましい。
【００１０】
このようなものであれば，両噛み合い爪の噛み合いにより，伝達状態での回転の伝達がより確実である。一方，切り換え時の衝撃も大きいので，第１スライド部および第２スライド部による衝撃分散の意義がより大きい。
【００１１】
また，本発明は，画像形成装置に適用し，第１ギアが，現像ローラへ回転駆動を伝達するギアであり，第２ギアが，画像形成装置の感光体用駆動源から回転駆動を受けるギアであることとすることが好ましい。この場合には，現像ローラは常時回転するわけではないので，本発明の駆動伝達装置により，感光体用駆動源からの回転の伝達を断続することが適当である。
【００１２】
また，本発明のカムホイールの周面には，カム駆動用モータからウォームを介して駆動を受けるウォームギア歯が形成されていることが望ましい。これにより，第１ギアおよび第２ギアを介しての被駆動部への駆動とは別にカムホイールを駆動できる。
【００１３】
本発明は，前記の駆動伝達装置を用い，感光体用の駆動源を現像ローラの駆動にも共用し，第２ギアから現像ローラへ回転駆動を伝達するようにした画像形成装置にも及ぶ。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば，非連結状態から連結状態への切り換え時に掛かる回転方向の衝撃を緩和して耐久性を向上させた駆動伝達装置およびそれを用いた画像形成装置が提供されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下，本発明を具体化した最良の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態に係る画像形成装置の駆動伝達系は，図１のように構成されている。図１は，タンデム式４色画像形成装置における，Ｙ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン）の３色の部分の感光体ドラムと現像ローラへの駆動伝達系を示している。
【００１６】
図１の画像形成装置は，感光体ドラム８０Ｙ，８０Ｍ，８０Ｃ，現像ローラ８１Ｙ，８１Ｍ，８１Ｃを有している。そして，これらの回転体の駆動源であるモータのモータ軸８２が備えられている。この駆動伝達系にはさらに，感光体ドラム系列駆動軸８３と，現像ローラ系列駆動軸８４とが設けられている。感光体ドラム系列駆動軸８３を介して，モータ軸８２から感光体ドラム８０Ｙ，８０Ｍ，８０Ｃへ駆動が伝達されるようになっている。また，現像ローラ系列駆動軸８４を介して，モータ軸８２から現像ローラ８１Ｙ，８１Ｍ，８１Ｃへ駆動が伝達されるようになっている。なお図１には現れていないが，この画像形成装置には，ブラック色の感光体ドラムおよび現像ローラへの駆動伝達系も備えられている。
【００１７】
図１中の現像ローラ系列駆動軸８４には，図２〜図４に示すクラッチ装置１が備えられている。図２は非連結時の正面図であり，図３は連結時の正面図であり，図４は分解斜視図である。クラッチ装置１は，第１ドッキングギア２，第２ドッキングギア３，ガイドピン４，連結部材５，カムホイール６を有している。現像ローラ系列駆動軸（以下，「支持軸」という。）８４は，画像形成装置に固定して設けられている。その側面には，ガイドピン４を差し込むためのピン穴８５が形成されている。
【００１８】
第１ドッキングギア２は，支持軸８４に対して，軸方向には固定されており，回転は可能に設けられている。第１ドッキングギア２の一方の端面には，第１噛み合い爪２０が形成されている。第１噛み合い爪２０は，第１ドッキングギア２における，第２ドッキングギア３側の端面に設けられている。第１ドッキングギア２は，図１中の現像ローラ８１Ｙ，８１Ｍ，８１Ｃに繋がるギアであり，クラッチ装置１の中ではドリブンギアである。
【００１９】
第２ドッキングギア３は，支持軸８４に対して，軸方向にはスライド可能であり，回転も可能である。第２ドッキングギア３は，第１ドッキングギア２から見て，第１噛み合い爪２０の側に位置している。第２ドッキングギア３の一方の端面には，第２噛み合い爪３０が形成されている。第２噛み合い爪３０は，第２ドッキングギア３における，第１ドッキングギア２側の端面に設けられている。第２ドッキングギア３における第２噛み合い爪３０の反対側の端面は，連結部材５と接触する滑り面３１である。第２ドッキングギア３は，図１中のモータ軸８２に繋がるギアであり，クラッチ装置１の中ではドライブギアである。
【００２０】
クラッチ装置１においては，第２ドッキングギア３のスライド移動により，図２の非連結状態と図３の連結状態とを切り替えられるようになっている。すなわち，第２ドッキングギア３が第１ドッキングギア２から遠ざかる向きに移動した状態が，図２の非連結状態である。この非連結状態では，第１噛み合い爪２０と第２噛み合い爪３０とが噛み合っていない。このため，第１ドッキングギア２と第２ドッキングギア３との間で駆動が伝達されない状態である。
【００２１】
一方，第２ドッキングギア３が第１ドッキングギア２に近づく向きに移動した状態が，図３の連結状態である。この連結状態では，第１噛み合い爪２０と第２噛み合い爪３０とが噛み合っている。このため，第１ドッキングギア２と第２ドッキングギア３とは一体的にしか回転できない状態である。すなわち，第１ドッキングギア２と第２ドッキングギア３との間で駆動が伝達される状態である。
【００２２】
なお，第１ドッキングギア２，第２ドッキングギア３ともに，そのギア歯は斜歯である。第２ドッキングギア３の斜歯の向きは，スラスト力の向きが連結解除側となるように設定されている。すなわち，モータ軸８２側からの駆動によるスラスト力が，第２ドッキングギア３を，図３の連結状態から図２の非連結状態へ向けて押し付けるようにされている。ただし図２等においては，第１ドッキングギア２の周面のギア歯の図示を省略している。
【００２３】
カムホイール６は，支持軸８４に対して，軸方向には固定されており，回転は可能に設けられている。カムホイール６は，第２ドッキングギア３から見て第１ドッキングギア２とは反対側に位置する。カムホイール６における第２ドッキングギア３側の面には，支持軸８４の周囲の位置に，軸方向カム部６０が形成されている。軸方向カム部６０は，傾斜面であり，第２ドッキングギア３をスライド移動させる面である。
【００２４】
カムホイール６にはさらに，ギア歯６１と半月傘部６２とを有している。ギア歯６１は，駆動源から回転駆動を受けるためのものである。ただしその駆動源は，モータ軸８２のモータとは別のものであり，第２ドッキングギア３をスライド移動させることのみを目的とするものである。ギア歯６１は通常，ウォームを介してその駆動源から駆動を受けるように配置される。よってカムホイール６は，ウォームホイールとも呼ばれる。
【００２５】
半月傘部６２は，カムホイール６の回転に伴い位置を変えるものである。半月傘部６２は，画像形成装置の本体制御部にてその位置を検知することにより，カムホイール６の回転角度を認識するためのものである。言い替えると半月傘部６２は，第２ドッキングギア３の位置を本体制御部に認識させるものである。
【００２６】
連結部材５は，第２ドッキングギア３とカムホイール６との間に配置される部材である。連結部材５は図５に示すように，全体としてほぼ円筒形状の部材である。図５に示す連結部材５は，スリーブ部５０と，ガイド溝５２とを有している。スリーブ部５０の内面５１は，支持軸８４の側面にスライド可能に接触する面である。ガイド溝５２は，支持軸８４の軸方向と平行に形成されておいる。ガイド溝５２には，２つの内壁面５３，５４が形成されている。内壁面５３，５４は当然，支持軸８４の軸方向と平行である。
【００２７】
連結部材５における一方の端面５５は，第２ドッキングギア３の滑り面３１と摺動可能に接触する滑り面である。連結部材５における他方の端面５６は，カムホイール６の軸方向カム部６０と摺動可能に接触するカム面である。カム面５６は，傾斜面であり，その傾斜の程度は軸方向カム部６０の傾斜と合わせられている。
【００２８】
ガイドピン４は，図６に示すように，全体としてハンマーのような形状のものである。図６のガイドピン４は，ピン部４０と頭部４１とを有している。ピン部４０は，支持軸８４のピン穴８５に差し込まれる部分である。頭部４１は，連結部材５のガイド溝５２の中に位置する部分である。頭部４１には，２つの滑り面４２，４３が形成されている。滑り面４２，４３は，ガイド溝５２の内壁面５３，５４と摺動可能に接触する面である。滑り面４２，４３はまた，図６中矢印Ｘの方向に有限の長さを有している。
【００２９】
クラッチ装置１の組み立ては，次のようにして行う。まず，支持軸８４のピン穴８５に，ガイドピン４のピン部４０を差し込む。次いで支持軸８４を連結部材５のスリーブ部５０に挿入する。そしてガイドピン４の頭部４１を支持軸８４の軸方向と平行にして，連結部材５を摺動させて頭部４１をガイド溝５２の中に入れる。そして支持軸８４における連結部材５の両側に第２ドッキングギア３とカムホイール６とを取り付ける。最後に支持軸８４に第１ドッキングギア２を取り付ければ出来上がりである。
【００３０】
この状態ではガイドピン４は，連結部材５の中に隠れており，外部からは見えない。また，ガイドピン４の頭部４１の滑り面４２，４３は，支持軸８４の軸方向と平行であり，その方向に有限の長さを有している。また，滑り面４２，４３と内壁面５３，５４とは，摺動可能に接触している。これにより連結部材５は，支持軸８４の軸方向にはスライドできるが，回転は頭部４１とガイド溝５２との干渉により阻止されている状態となっている。ここで，滑り面４２，４３と内壁面５３，５４との接触は，面接触（ガイドピン４の頭部４１から支持軸８４の中心を見る方向に見れば図７に示すように線接触）である。
【００３１】
上記の構成を有するクラッチ装置１は，次のように動作する。まず，クラッチ装置１が，図２に示した非連結状態にあるものとする。このとき，前述のように第１噛み合い爪２０と第２噛み合い爪３０とが噛み合っておらず，第１ドッキングギア２と第２ドッキングギア３とが互いに自由な状態にある。このため，図１中のモータ軸８２からの駆動の伝達は，第２ドッキングギア３までに止まり，第１ドッキングギア２には及ばない。よって，モータ軸８２の回転は現像ローラ８１Ｙ，８１Ｍ，８１Ｃへ伝達されない。
【００３２】
この状態からカムホイール６を回転させる。回転の向きは，カムホイール６の軸方向カム部６０が連結部材５のカム面５６を押し付ける向きである。ここで，連結部材５は前述のように，スライド移動のみ可能で回転はできない。このため連結部材５は，軸方向カム部６０に押し上げられて図２中上向きにスライド移動していく。この連結部材５の上昇により，第２ドッキングギア３も押し上げられる。これにより，第１噛み合い爪２０と第２噛み合い爪３０とが噛み合い，第１ドッキングギア２と第２ドッキングギア３とが一体的に回転する状態となる。
【００３３】
この状態が図３の連結状態である。この状態になったらカムホイール６の回転を止める。この状態では，モータ軸８２の回転が，クラッチ装置１を介して現像ローラ８１Ｙ，８１Ｍ，８１Ｃへ伝達される。また，この状態では，連結部材５の滑り面５５と第２ドッキングギア３の滑り面３１とが接触して，回転方向に滑っている。
【００３４】
なお，図３の連結状態では前述のように，斜歯によるスラスト力が，第２ドッキングギア３を第１ドッキングギア２から引き離す向きに働く。しかしながら，カムホイール６が停止していることにより，そのような動きを押さえている。前述のようにカムホイール６はウォームで駆動源と結合されているので，スラスト力程度では回転することはない。また，図２の状態と図３の状態とでは，カムホイール６の半月傘部６２の位置が異なる。このため画像形成装置の本体制御部は，半月傘部６２の位置を検知することにより，クラッチ装置１が図２と図３とのいずれの状態にあるかを認識できる。
【００３５】
図３の状態から，カムホイール６を前記と逆向きに回転させると，軸方向カム部６０が連結部材５のカム面５６から後退していく。すると，第２ドッキングギア３の斜歯のスラスト力により，第２ドッキングギア３および連結部材５が，図３中下向きに移動していく。これにより第１噛み合い爪２０と第２噛み合い爪３０との噛み合いが外れ，図２の非連結状態になる。図２の状態になったらカムホイール６の回転を止める。
【００３６】
以上の動きにおいて，連結部材５には，第２ドッキングギア３との摩擦により，第２ドッキングギア３の回転と同じ向きに回転しようとするトルクが掛かっている。特に，図３の連結状態においては，図２の非連結状態と比べてそのトルクが強い。連結部材５と第２ドッキングギア３との圧接力が，非連結状態よりも連結状態において強いからである。実際には前述のように，ガイドピン４の頭部４１と連結部材５のガイド溝５２との干渉により回転が阻止されている。
【００３７】
連結部材５を回転させない理由は，軸方向カム部６０のカム機能のためである。すなわち，連結部材５がカムホイール６とともに回ってしまうと，軸方向カム部６０による連結部材５および第２ドッキングギア３のスライド移動ができないことになってしまう。また，カムホイール６の停止中に連結部材５が第２ドッキングギア３につられて回ってしまうと，連結部材５および第２ドッキングギア３のスライド方向の位置が，軸方向カム部６０の傾斜により変化してしまう。特に，軸方向カム部６０とカム面５６とが互いの山を越えるときには，連結部材５および第２ドッキングギア３が瞬間的に踊ってしまうことも考えられる。これらの事態を防ぐために，連結部材５の回転は阻止されているのである。
【００３８】
その一方で頭部４１とガイド溝５２とは，第２ドッキングギア３が回転しているときには常時，上記のトルクによるストレスを受けているのである。特に，クラッチ装置１が図２の非連結状態から図３の連結状態へ切り替えられる瞬間には，ストレスが急激に増大して衝撃を受けることになる。しかしながら本形態のクラッチ装置１では前述のように，頭部４１の滑り面４２，４３とガイド溝５２の内壁面５３，５４とが面接触している。このため，衝撃が面で受け止められて分散されるので，衝撃により具体的な弊害が発生することはない。
【００３９】
もし，図６のガイドピン４の代わりに図８のような頭部を持たない従来型のガイドピン９が用いられていると，前記の衝撃が１箇所に集中して掛かることになる。ガイドピン９と内壁面５３，５４との接触が線接触（ガイドピン９の先端から回転軸の中心を見る方向に見れば図９に示すように点接触）だからである。このために耐久使用により内壁面５３，５４のうちガイドピン９と接触している箇所が破損することがある。本形態では図６のガイドピン４を用いることにより，このような弊害を排除しているのである。これにより本形態のクラッチ装置１は，耐久性に優れるのである。
【００４０】
なお一般的には，図１のような画像形成装置では，現像ローラ８１Ｙ，８１Ｍ，８１Ｃが駆動されるべき期間は，感光体ドラム８０Ｙ，８０Ｍ，８０Ｃが駆動されるべき期間の一部である。すなわち，図１０に示すように，まず感光体ドラムの回転が始まり（ｔ１），その後に現像ローラの回転が始まる（ｔ２）。回転終了の際には逆に，現像ローラの回転が先に終了して（ｔ３），それから感光体ドラムの回転が終了する（ｔ４）。このため，図１０中のｔ１からｔ２までの期間およびｔ３からｔ４までの期間において，クラッチ装置１を図２の非連結状態とする。一方，ｔ２からｔ３までの期間においては，クラッチ装置１を図３の連結状態とする。ｔ１以前の期間およびｔ４以後の期間においては，駆動源自体を止めてしまえばよい。
【００４１】
以上詳細に説明したように本形態では，カムホイール６の軸方向カム部６０によるカム作用を第２ドッキングギア３に伝える連結部材５の回転を，ガイドピン４により阻止している。そしてその，切り替え時に衝撃が掛かる部分である，ガイドピン４と連結部材５との接触箇所を，滑り面４２，４３と内壁面５３，５４とによる面接触とした。これにより，衝撃が一箇所に集中しないようにして，切り替えを反復しても各部が損傷しないようにした。こうして，非連結状態から連結状態への切り換え時に掛かる回転方向の衝撃を緩和して耐久性を向上させた画像形成装置の駆動伝達装置，およびそれを用いた画像形成装置が実現されている。
【００４２】
なお，本実施の形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。むろん，図１に示したＹ，Ｍ，Ｃの３色の駆動系に限らず，ブラック色の駆動系にも同様に本発明を適用可能である。よって当然に，カラー機に限らずモノクロ機にも適用可能である。
【００４３】
例えば各部材の材質は，樹脂または金属など，特段の制限はない。また，第１ドッキングギア２と第２ドッキングギア３とでドライブとドリブンの関係を入れ替えてもよい。また，第１ドッキングギア２と第２ドッキングギア３との互いの接触面の摩擦係数が十分に大きければ，第１噛み合い爪２０や第２噛み合い爪３０は不要である。また，連結部材５のガイド溝５２は，有底でなくてもよい。
【００４４】
また，第１ドッキングギア２と第２ドッキングギア３との間に圧縮バネを設けてもよい。圧縮バネがあるとその弾力は，図３の連結状態から図２の非連結状態への切り換え時に，第２ドッキングギア３を押し付ける向きに働く。これにより，上記の説明では第２ドッキングギア３の斜歯のスラスト力によっていた，第２ドッキングギア３を第１ドッキングギア２から引き離す動きが加勢される。その場合には第２ドッキングギア３のギア歯は斜歯でなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】実施の形態に係る画像形成装置の駆動伝達系を示す構成図である。
【図２】実施の形態に係るクラッチ装置を示す正面図（非連結時）である。
【図３】実施の形態に係るクラッチ装置を示す正面図（連結時）である。
【図４】実施の形態に係るクラッチ装置を示す分解斜視図である。
【図５】実施の形態に係るクラッチ装置における連結部材を示す透視斜視図である。
【図６】実施の形態に係るクラッチ装置におけるガイドピンを示す斜視図である。
【図７】実施の形態に係るクラッチ装置におけるガイドピンの頭部と連結部材の溝部との接触状況を示す正面図である。
【図８】従来のクラッチ装置におけるガイドピンを示す斜視図である。
【図９】従来のクラッチ装置におけるガイドピンと連結部材の溝部との接触状況を示す正面図である。
【図１０】実施の形態に係る画像形成装置における感光体ドラムおよび現像ローラの駆動タイミングを示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００４６】
１ クラッチ装置
２ 第１ドッキングギア
２０ 第１噛み合い爪
３ 第２ドッキングギア
３０ 第２噛み合い爪
４ ガイドピン
４０ ガイドピンのピン部
４１ ガイドピンの頭部
４２，４３ 頭部の滑り面
５ 連結部材
５２ 連結部材のガイド溝
５３，５４ ガイド溝の壁面
５６ 連結部材のカム面
６ カムホイール
６０ 軸方向カム部
６１ ウォームギア歯
８０Ｙ等 感光体ドラム
８１Ｙ等 現像ローラ
８２ モータ軸
８４ 支持軸
８５ ピン穴
【技術分野】
【０００１】
本発明は，画像形成装置およびその感光体ドラム等の回転体への駆動伝達装置に関する。さらに詳細には，駆動源から回転体へ駆動を伝達する状態と伝達しない状態とを切り替えることができる駆動伝達装置およびこれを用いた画像形成装置に関するものである。特には，感光体ドラムや現像ローラといった複数の回転体の駆動を１つの駆動源でまかなうとともに，一方の回転体（現像ローラ等）に対しては伝達する状態と伝達しない状態とを状況により切り替える画像形成装置に用いて好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から，画像形成装置においては，感光体ドラムや現像ローラなど多数の回転体を有している。これらが回転駆動されるべきタイミングは，その機能の違いにより異なる。しかしそれぞれに１つずつ専用の駆動源を備えるのではコストや装置構成上の問題がある。そこで，複数の回転体の駆動を１つの駆動源でまかなうことが考えられる。そのためには，駆動源から回転体へ駆動を伝達する状態と伝達しない状態とを切り替えることができる駆動伝達装置が必要となる。回転体を停止させておくべきタイミングでも，その駆動源が他の回転体のために回転していることがあるからである。
【０００３】
特許文献１にそのような駆動伝達装置の例が記載されている。同文献の駆動装置の機械式クラッチは，駆動側係合部品と従動側係合部品とを有している。そして，従動側係合部品を軸方向に移動させることにより，両係合部品が互いに係合する連結状態と係合が解除された非連結状態とを切り替えるようにしている。この機械式クラッチではさらに，従動側係合部品の内周面に溝を設けている。また，回転軸には平行ピンが固定して設けられている。この平行ピンが従動側係合部品の溝にはめ込まれるようになっている。これにより，従動側係合部品は，回転軸に対して軸方向にはスライド移動でき，回転方向には固定されている。
【特許文献１】特開2003-208024号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら，前記した従来の駆動伝達装置には，次のような問題点があった。すなわち，非連結状態から連結状態への切り換え時の衝撃に弱いのである。こうしたクラッチ機構では当然に，非連結状態から連結状態への切り換え時にはある程度の衝撃が掛かる。その衝撃には，軸方向の成分と，回転方向の成分とが含まれる。特許文献１の機械式クラッチでは，軸方向の衝撃に関してはコイルバネによりある程度緩和されると思われる。しかしながら回転方向に関しては，平行ピンと従動側係合部品の内周面の溝との間にまともに衝撃が掛かってしまう。しかも，両者の接触は事実上の線接触（平行ピンの先端から回転軸の中心を見る方向に見れば点接触）である。このため衝撃が１箇所に集中するので，衝撃の反復により従動側係合部品の溝の部分が破損することがある。
【０００５】
本発明は，前記した従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，非連結状態から連結状態への切り換え時に掛かる回転方向の衝撃を緩和して耐久性を向上させた駆動伝達装置およびそれを用いた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題の解決を目的としてなされた本発明の画像形成装置の駆動伝達装置は，側部にピン穴が形成された支持軸と，支持軸に対して軸方向には固定されかつ回転可能に設けられた第１ギアと，支持軸に対して軸方向にスライド可能にかつ回転可能に設けられた第２ギアと，第２ギアから見て第１ギアとは反対側に位置し，支持軸に対して軸方向には固定されかつ回転可能に設けられ，回転により第２ギアを軸方向にスライドさせる軸方向カム部を有するカムホイールと，第２ギアとカムホイールとの間に位置し，支持軸に対して軸方向にスライド可能に取り付けられ，カムホイール側の端部が軸方向カム部に接し，軸方向と平行なガイド溝が支持軸側の面に形成された連結部材と，一端が支持軸のピン穴にはめ込まれ，他端がガイド溝の中に位置して連結部材の回転を阻止するガイドピンとを有し，第２ギアが第１ギアに接近する向きにスライドした状態では，第１ギアと第２ギアとが接触して一体的に回転することにより，第１ギアおよび第２ギアを介して駆動源から被駆動部へ回転を伝達し，第２ギアが第１ギアから離間する向きにスライドした状態では，駆動源から被駆動部への回転の伝達を遮断する駆動伝達装置であって，ガイドピンの他端には，ガイド溝の両内壁面に接するとともに軸方向に有限の長さを有する第１スライド部および第２スライド部が形成されているものである。
【０００７】
この画像形成装置の駆動伝達装置では，第２ギアが第１ギアから離れているときには，両ギアの回転は互いに独立である。このため，両ギアを介して駆動源から被駆動部へ回転が伝達されない。第２ギアが第１ギアに接近する向きにスライドした状態では，第１ギアと第２ギアとが接触して一体的に回転することにより，第１ギアおよび第２ギアを介して駆動源から被駆動部へ回転が伝達される。第２ギアのスライド移動は，カムホイールの回転により，軸方向カム部が連結部材を押すことを通じて行われる。ここで，連結部材の回転は，ガイドピンの第１スライド部および第２スライド部と，連結部材のガイド溝の両内壁面との干渉により阻止されている。
【０００８】
第１スライド部および第２スライド部と内壁面との接触箇所には，特に，非伝達状態から伝達状態への切り換え時に衝撃が掛かる。しかし，第１スライド部および第２スライド部が軸方向に有限の長さを有することから，これらの接触箇所は面接触となっている。このため，衝撃が一箇所に集中せず緩和される。よって，切り替えを反復しても接触箇所の損傷がなく，長寿命である。
【０００９】
ここにおいて，第１ギアにおける第２ギア側の端面には第１噛み合い爪が，第２ギアにおける第１ギア側の端面には第２噛み合い爪がそれぞれ形成されており，第２ギアが第１ギアに接近する向きにスライドした状態では，第１噛み合い爪と第２噛み合い爪とが噛み合い，第２ギアが第１ギアから離間する向きにスライドした状態では，第１噛み合い爪と第２噛み合い爪との噛み合いが外れることが望ましい。
【００１０】
このようなものであれば，両噛み合い爪の噛み合いにより，伝達状態での回転の伝達がより確実である。一方，切り換え時の衝撃も大きいので，第１スライド部および第２スライド部による衝撃分散の意義がより大きい。
【００１１】
また，本発明は，画像形成装置に適用し，第１ギアが，現像ローラへ回転駆動を伝達するギアであり，第２ギアが，画像形成装置の感光体用駆動源から回転駆動を受けるギアであることとすることが好ましい。この場合には，現像ローラは常時回転するわけではないので，本発明の駆動伝達装置により，感光体用駆動源からの回転の伝達を断続することが適当である。
【００１２】
また，本発明のカムホイールの周面には，カム駆動用モータからウォームを介して駆動を受けるウォームギア歯が形成されていることが望ましい。これにより，第１ギアおよび第２ギアを介しての被駆動部への駆動とは別にカムホイールを駆動できる。
【００１３】
本発明は，前記の駆動伝達装置を用い，感光体用の駆動源を現像ローラの駆動にも共用し，第２ギアから現像ローラへ回転駆動を伝達するようにした画像形成装置にも及ぶ。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば，非連結状態から連結状態への切り換え時に掛かる回転方向の衝撃を緩和して耐久性を向上させた駆動伝達装置およびそれを用いた画像形成装置が提供されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下，本発明を具体化した最良の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態に係る画像形成装置の駆動伝達系は，図１のように構成されている。図１は，タンデム式４色画像形成装置における，Ｙ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン）の３色の部分の感光体ドラムと現像ローラへの駆動伝達系を示している。
【００１６】
図１の画像形成装置は，感光体ドラム８０Ｙ，８０Ｍ，８０Ｃ，現像ローラ８１Ｙ，８１Ｍ，８１Ｃを有している。そして，これらの回転体の駆動源であるモータのモータ軸８２が備えられている。この駆動伝達系にはさらに，感光体ドラム系列駆動軸８３と，現像ローラ系列駆動軸８４とが設けられている。感光体ドラム系列駆動軸８３を介して，モータ軸８２から感光体ドラム８０Ｙ，８０Ｍ，８０Ｃへ駆動が伝達されるようになっている。また，現像ローラ系列駆動軸８４を介して，モータ軸８２から現像ローラ８１Ｙ，８１Ｍ，８１Ｃへ駆動が伝達されるようになっている。なお図１には現れていないが，この画像形成装置には，ブラック色の感光体ドラムおよび現像ローラへの駆動伝達系も備えられている。
【００１７】
図１中の現像ローラ系列駆動軸８４には，図２〜図４に示すクラッチ装置１が備えられている。図２は非連結時の正面図であり，図３は連結時の正面図であり，図４は分解斜視図である。クラッチ装置１は，第１ドッキングギア２，第２ドッキングギア３，ガイドピン４，連結部材５，カムホイール６を有している。現像ローラ系列駆動軸（以下，「支持軸」という。）８４は，画像形成装置に固定して設けられている。その側面には，ガイドピン４を差し込むためのピン穴８５が形成されている。
【００１８】
第１ドッキングギア２は，支持軸８４に対して，軸方向には固定されており，回転は可能に設けられている。第１ドッキングギア２の一方の端面には，第１噛み合い爪２０が形成されている。第１噛み合い爪２０は，第１ドッキングギア２における，第２ドッキングギア３側の端面に設けられている。第１ドッキングギア２は，図１中の現像ローラ８１Ｙ，８１Ｍ，８１Ｃに繋がるギアであり，クラッチ装置１の中ではドリブンギアである。
【００１９】
第２ドッキングギア３は，支持軸８４に対して，軸方向にはスライド可能であり，回転も可能である。第２ドッキングギア３は，第１ドッキングギア２から見て，第１噛み合い爪２０の側に位置している。第２ドッキングギア３の一方の端面には，第２噛み合い爪３０が形成されている。第２噛み合い爪３０は，第２ドッキングギア３における，第１ドッキングギア２側の端面に設けられている。第２ドッキングギア３における第２噛み合い爪３０の反対側の端面は，連結部材５と接触する滑り面３１である。第２ドッキングギア３は，図１中のモータ軸８２に繋がるギアであり，クラッチ装置１の中ではドライブギアである。
【００２０】
クラッチ装置１においては，第２ドッキングギア３のスライド移動により，図２の非連結状態と図３の連結状態とを切り替えられるようになっている。すなわち，第２ドッキングギア３が第１ドッキングギア２から遠ざかる向きに移動した状態が，図２の非連結状態である。この非連結状態では，第１噛み合い爪２０と第２噛み合い爪３０とが噛み合っていない。このため，第１ドッキングギア２と第２ドッキングギア３との間で駆動が伝達されない状態である。
【００２１】
一方，第２ドッキングギア３が第１ドッキングギア２に近づく向きに移動した状態が，図３の連結状態である。この連結状態では，第１噛み合い爪２０と第２噛み合い爪３０とが噛み合っている。このため，第１ドッキングギア２と第２ドッキングギア３とは一体的にしか回転できない状態である。すなわち，第１ドッキングギア２と第２ドッキングギア３との間で駆動が伝達される状態である。
【００２２】
なお，第１ドッキングギア２，第２ドッキングギア３ともに，そのギア歯は斜歯である。第２ドッキングギア３の斜歯の向きは，スラスト力の向きが連結解除側となるように設定されている。すなわち，モータ軸８２側からの駆動によるスラスト力が，第２ドッキングギア３を，図３の連結状態から図２の非連結状態へ向けて押し付けるようにされている。ただし図２等においては，第１ドッキングギア２の周面のギア歯の図示を省略している。
【００２３】
カムホイール６は，支持軸８４に対して，軸方向には固定されており，回転は可能に設けられている。カムホイール６は，第２ドッキングギア３から見て第１ドッキングギア２とは反対側に位置する。カムホイール６における第２ドッキングギア３側の面には，支持軸８４の周囲の位置に，軸方向カム部６０が形成されている。軸方向カム部６０は，傾斜面であり，第２ドッキングギア３をスライド移動させる面である。
【００２４】
カムホイール６にはさらに，ギア歯６１と半月傘部６２とを有している。ギア歯６１は，駆動源から回転駆動を受けるためのものである。ただしその駆動源は，モータ軸８２のモータとは別のものであり，第２ドッキングギア３をスライド移動させることのみを目的とするものである。ギア歯６１は通常，ウォームを介してその駆動源から駆動を受けるように配置される。よってカムホイール６は，ウォームホイールとも呼ばれる。
【００２５】
半月傘部６２は，カムホイール６の回転に伴い位置を変えるものである。半月傘部６２は，画像形成装置の本体制御部にてその位置を検知することにより，カムホイール６の回転角度を認識するためのものである。言い替えると半月傘部６２は，第２ドッキングギア３の位置を本体制御部に認識させるものである。
【００２６】
連結部材５は，第２ドッキングギア３とカムホイール６との間に配置される部材である。連結部材５は図５に示すように，全体としてほぼ円筒形状の部材である。図５に示す連結部材５は，スリーブ部５０と，ガイド溝５２とを有している。スリーブ部５０の内面５１は，支持軸８４の側面にスライド可能に接触する面である。ガイド溝５２は，支持軸８４の軸方向と平行に形成されておいる。ガイド溝５２には，２つの内壁面５３，５４が形成されている。内壁面５３，５４は当然，支持軸８４の軸方向と平行である。
【００２７】
連結部材５における一方の端面５５は，第２ドッキングギア３の滑り面３１と摺動可能に接触する滑り面である。連結部材５における他方の端面５６は，カムホイール６の軸方向カム部６０と摺動可能に接触するカム面である。カム面５６は，傾斜面であり，その傾斜の程度は軸方向カム部６０の傾斜と合わせられている。
【００２８】
ガイドピン４は，図６に示すように，全体としてハンマーのような形状のものである。図６のガイドピン４は，ピン部４０と頭部４１とを有している。ピン部４０は，支持軸８４のピン穴８５に差し込まれる部分である。頭部４１は，連結部材５のガイド溝５２の中に位置する部分である。頭部４１には，２つの滑り面４２，４３が形成されている。滑り面４２，４３は，ガイド溝５２の内壁面５３，５４と摺動可能に接触する面である。滑り面４２，４３はまた，図６中矢印Ｘの方向に有限の長さを有している。
【００２９】
クラッチ装置１の組み立ては，次のようにして行う。まず，支持軸８４のピン穴８５に，ガイドピン４のピン部４０を差し込む。次いで支持軸８４を連結部材５のスリーブ部５０に挿入する。そしてガイドピン４の頭部４１を支持軸８４の軸方向と平行にして，連結部材５を摺動させて頭部４１をガイド溝５２の中に入れる。そして支持軸８４における連結部材５の両側に第２ドッキングギア３とカムホイール６とを取り付ける。最後に支持軸８４に第１ドッキングギア２を取り付ければ出来上がりである。
【００３０】
この状態ではガイドピン４は，連結部材５の中に隠れており，外部からは見えない。また，ガイドピン４の頭部４１の滑り面４２，４３は，支持軸８４の軸方向と平行であり，その方向に有限の長さを有している。また，滑り面４２，４３と内壁面５３，５４とは，摺動可能に接触している。これにより連結部材５は，支持軸８４の軸方向にはスライドできるが，回転は頭部４１とガイド溝５２との干渉により阻止されている状態となっている。ここで，滑り面４２，４３と内壁面５３，５４との接触は，面接触（ガイドピン４の頭部４１から支持軸８４の中心を見る方向に見れば図７に示すように線接触）である。
【００３１】
上記の構成を有するクラッチ装置１は，次のように動作する。まず，クラッチ装置１が，図２に示した非連結状態にあるものとする。このとき，前述のように第１噛み合い爪２０と第２噛み合い爪３０とが噛み合っておらず，第１ドッキングギア２と第２ドッキングギア３とが互いに自由な状態にある。このため，図１中のモータ軸８２からの駆動の伝達は，第２ドッキングギア３までに止まり，第１ドッキングギア２には及ばない。よって，モータ軸８２の回転は現像ローラ８１Ｙ，８１Ｍ，８１Ｃへ伝達されない。
【００３２】
この状態からカムホイール６を回転させる。回転の向きは，カムホイール６の軸方向カム部６０が連結部材５のカム面５６を押し付ける向きである。ここで，連結部材５は前述のように，スライド移動のみ可能で回転はできない。このため連結部材５は，軸方向カム部６０に押し上げられて図２中上向きにスライド移動していく。この連結部材５の上昇により，第２ドッキングギア３も押し上げられる。これにより，第１噛み合い爪２０と第２噛み合い爪３０とが噛み合い，第１ドッキングギア２と第２ドッキングギア３とが一体的に回転する状態となる。
【００３３】
この状態が図３の連結状態である。この状態になったらカムホイール６の回転を止める。この状態では，モータ軸８２の回転が，クラッチ装置１を介して現像ローラ８１Ｙ，８１Ｍ，８１Ｃへ伝達される。また，この状態では，連結部材５の滑り面５５と第２ドッキングギア３の滑り面３１とが接触して，回転方向に滑っている。
【００３４】
なお，図３の連結状態では前述のように，斜歯によるスラスト力が，第２ドッキングギア３を第１ドッキングギア２から引き離す向きに働く。しかしながら，カムホイール６が停止していることにより，そのような動きを押さえている。前述のようにカムホイール６はウォームで駆動源と結合されているので，スラスト力程度では回転することはない。また，図２の状態と図３の状態とでは，カムホイール６の半月傘部６２の位置が異なる。このため画像形成装置の本体制御部は，半月傘部６２の位置を検知することにより，クラッチ装置１が図２と図３とのいずれの状態にあるかを認識できる。
【００３５】
図３の状態から，カムホイール６を前記と逆向きに回転させると，軸方向カム部６０が連結部材５のカム面５６から後退していく。すると，第２ドッキングギア３の斜歯のスラスト力により，第２ドッキングギア３および連結部材５が，図３中下向きに移動していく。これにより第１噛み合い爪２０と第２噛み合い爪３０との噛み合いが外れ，図２の非連結状態になる。図２の状態になったらカムホイール６の回転を止める。
【００３６】
以上の動きにおいて，連結部材５には，第２ドッキングギア３との摩擦により，第２ドッキングギア３の回転と同じ向きに回転しようとするトルクが掛かっている。特に，図３の連結状態においては，図２の非連結状態と比べてそのトルクが強い。連結部材５と第２ドッキングギア３との圧接力が，非連結状態よりも連結状態において強いからである。実際には前述のように，ガイドピン４の頭部４１と連結部材５のガイド溝５２との干渉により回転が阻止されている。
【００３７】
連結部材５を回転させない理由は，軸方向カム部６０のカム機能のためである。すなわち，連結部材５がカムホイール６とともに回ってしまうと，軸方向カム部６０による連結部材５および第２ドッキングギア３のスライド移動ができないことになってしまう。また，カムホイール６の停止中に連結部材５が第２ドッキングギア３につられて回ってしまうと，連結部材５および第２ドッキングギア３のスライド方向の位置が，軸方向カム部６０の傾斜により変化してしまう。特に，軸方向カム部６０とカム面５６とが互いの山を越えるときには，連結部材５および第２ドッキングギア３が瞬間的に踊ってしまうことも考えられる。これらの事態を防ぐために，連結部材５の回転は阻止されているのである。
【００３８】
その一方で頭部４１とガイド溝５２とは，第２ドッキングギア３が回転しているときには常時，上記のトルクによるストレスを受けているのである。特に，クラッチ装置１が図２の非連結状態から図３の連結状態へ切り替えられる瞬間には，ストレスが急激に増大して衝撃を受けることになる。しかしながら本形態のクラッチ装置１では前述のように，頭部４１の滑り面４２，４３とガイド溝５２の内壁面５３，５４とが面接触している。このため，衝撃が面で受け止められて分散されるので，衝撃により具体的な弊害が発生することはない。
【００３９】
もし，図６のガイドピン４の代わりに図８のような頭部を持たない従来型のガイドピン９が用いられていると，前記の衝撃が１箇所に集中して掛かることになる。ガイドピン９と内壁面５３，５４との接触が線接触（ガイドピン９の先端から回転軸の中心を見る方向に見れば図９に示すように点接触）だからである。このために耐久使用により内壁面５３，５４のうちガイドピン９と接触している箇所が破損することがある。本形態では図６のガイドピン４を用いることにより，このような弊害を排除しているのである。これにより本形態のクラッチ装置１は，耐久性に優れるのである。
【００４０】
なお一般的には，図１のような画像形成装置では，現像ローラ８１Ｙ，８１Ｍ，８１Ｃが駆動されるべき期間は，感光体ドラム８０Ｙ，８０Ｍ，８０Ｃが駆動されるべき期間の一部である。すなわち，図１０に示すように，まず感光体ドラムの回転が始まり（ｔ１），その後に現像ローラの回転が始まる（ｔ２）。回転終了の際には逆に，現像ローラの回転が先に終了して（ｔ３），それから感光体ドラムの回転が終了する（ｔ４）。このため，図１０中のｔ１からｔ２までの期間およびｔ３からｔ４までの期間において，クラッチ装置１を図２の非連結状態とする。一方，ｔ２からｔ３までの期間においては，クラッチ装置１を図３の連結状態とする。ｔ１以前の期間およびｔ４以後の期間においては，駆動源自体を止めてしまえばよい。
【００４１】
以上詳細に説明したように本形態では，カムホイール６の軸方向カム部６０によるカム作用を第２ドッキングギア３に伝える連結部材５の回転を，ガイドピン４により阻止している。そしてその，切り替え時に衝撃が掛かる部分である，ガイドピン４と連結部材５との接触箇所を，滑り面４２，４３と内壁面５３，５４とによる面接触とした。これにより，衝撃が一箇所に集中しないようにして，切り替えを反復しても各部が損傷しないようにした。こうして，非連結状態から連結状態への切り換え時に掛かる回転方向の衝撃を緩和して耐久性を向上させた画像形成装置の駆動伝達装置，およびそれを用いた画像形成装置が実現されている。
【００４２】
なお，本実施の形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。むろん，図１に示したＹ，Ｍ，Ｃの３色の駆動系に限らず，ブラック色の駆動系にも同様に本発明を適用可能である。よって当然に，カラー機に限らずモノクロ機にも適用可能である。
【００４３】
例えば各部材の材質は，樹脂または金属など，特段の制限はない。また，第１ドッキングギア２と第２ドッキングギア３とでドライブとドリブンの関係を入れ替えてもよい。また，第１ドッキングギア２と第２ドッキングギア３との互いの接触面の摩擦係数が十分に大きければ，第１噛み合い爪２０や第２噛み合い爪３０は不要である。また，連結部材５のガイド溝５２は，有底でなくてもよい。
【００４４】
また，第１ドッキングギア２と第２ドッキングギア３との間に圧縮バネを設けてもよい。圧縮バネがあるとその弾力は，図３の連結状態から図２の非連結状態への切り換え時に，第２ドッキングギア３を押し付ける向きに働く。これにより，上記の説明では第２ドッキングギア３の斜歯のスラスト力によっていた，第２ドッキングギア３を第１ドッキングギア２から引き離す動きが加勢される。その場合には第２ドッキングギア３のギア歯は斜歯でなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】実施の形態に係る画像形成装置の駆動伝達系を示す構成図である。
【図２】実施の形態に係るクラッチ装置を示す正面図（非連結時）である。
【図３】実施の形態に係るクラッチ装置を示す正面図（連結時）である。
【図４】実施の形態に係るクラッチ装置を示す分解斜視図である。
【図５】実施の形態に係るクラッチ装置における連結部材を示す透視斜視図である。
【図６】実施の形態に係るクラッチ装置におけるガイドピンを示す斜視図である。
【図７】実施の形態に係るクラッチ装置におけるガイドピンの頭部と連結部材の溝部との接触状況を示す正面図である。
【図８】従来のクラッチ装置におけるガイドピンを示す斜視図である。
【図９】従来のクラッチ装置におけるガイドピンと連結部材の溝部との接触状況を示す正面図である。
【図１０】実施の形態に係る画像形成装置における感光体ドラムおよび現像ローラの駆動タイミングを示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００４６】
１ クラッチ装置
２ 第１ドッキングギア
２０ 第１噛み合い爪
３ 第２ドッキングギア
３０ 第２噛み合い爪
４ ガイドピン
４０ ガイドピンのピン部
４１ ガイドピンの頭部
４２，４３ 頭部の滑り面
５ 連結部材
５２ 連結部材のガイド溝
５３，５４ ガイド溝の壁面
５６ 連結部材のカム面
６ カムホイール
６０ 軸方向カム部
６１ ウォームギア歯
８０Ｙ等 感光体ドラム
８１Ｙ等 現像ローラ
８２ モータ軸
８４ 支持軸
８５ ピン穴
【特許請求の範囲】
【請求項１】
側部にピン穴が形成された支持軸と，
前記支持軸に対して軸方向には固定されかつ回転可能に設けられた第１ギアと，
前記支持軸に対して軸方向にスライド可能にかつ回転可能に設けられた第２ギアと，
前記第２ギアから見て前記第１ギアとは反対側に位置し，前記支持軸に対して軸方向には固定されかつ回転可能に設けられ，回転により前記第２ギアを軸方向にスライドさせる軸方向カム部を有するカムホイールと，
前記第２ギアと前記カムホイールとの間に位置し，前記支持軸に対して軸方向にスライド可能に取り付けられ，前記カムホイール側の端部が前記軸方向カム部に接し，軸方向と平行なガイド溝が支持軸側の面に形成された連結部材と，
一端が前記支持軸のピン穴にはめ込まれ，他端が前記ガイド溝の中に位置して前記連結部材の回転を阻止するガイドピンとを有し，
前記第２ギアが前記第１ギアに接近する向きにスライドした状態では，前記第１ギアと前記第２ギアとが接触して一体的に回転することにより，前記第１ギアおよび前記第２ギアを介して駆動源から被駆動部へ回転を伝達し，
前記第２ギアが前記第１ギアから離間する向きにスライドした状態では，駆動源から被駆動部への回転の伝達を遮断する駆動伝達装置において，
前記ガイドピンの他端には，ガイド溝の両内壁面に接するとともに軸方向に有限の長さを有する第１スライド部および第２スライド部が形成されていることを特徴とする駆動伝達装置。
【請求項２】
請求項１に記載の駆動伝達装置において，
前記第１ギアにおける前記第２ギア側の端面には第１噛み合い爪が形成されており，
前記第２ギアにおける前記第１ギア側の端面には第２噛み合い爪が形成されており，
前記第２ギアが前記第１ギアに接近する向きにスライドした状態では，前記第１噛み合い爪と前記第２噛み合い爪とが噛み合い，
前記第２ギアが前記第１ギアから離間する向きにスライドした状態では，前記第１噛み合い爪と前記第２噛み合い爪との噛み合いが外れることを特徴とする駆動伝達装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の駆動伝達装置において，
前記第１ギアが，画像形成装置の現像ローラへ回転駆動を伝達するギアであり，
前記第２ギアが，画像形成装置の感光体用駆動源から回転駆動を受けるギアであることを特徴とする駆動伝達装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１つに記載の駆動伝達装置において，
前記カムホイールの周面に，カム用駆動源からウォームを介して駆動を受けるウォームギア歯が形成されていることを特徴とする駆動伝達装置。
【請求項５】
側部にピン穴が形成された支持軸と，
前記支持軸に対して軸方向には固定されかつ回転可能に設けられた第１ギアと，
前記支持軸に対して軸方向にスライド可能にかつ回転可能に設けられた第２ギアと，
前記第２ギアから見て前記第１ギアとは反対側に位置し，前記支持軸に対して軸方向には固定されかつ回転可能に設けられ，回転により前記第２ギアを軸方向にスライドさせる軸方向カム部を有するカムホイールと，
前記第２ギアと前記カムホイールとの間に位置し，前記支持軸に対して軸方向にスライド可能に取り付けられ，前記カムホイール側の端部が前記軸方向カム部に接し，軸方向と平行なガイド溝が支持軸側の面に形成された連結部材と，
一端が前記支持軸のピン穴にはめ込まれ，他端が前記ガイド溝の中に位置して前記連結部材の回転を阻止するガイドピンと，
前記第２ギアから回転駆動の伝達を受ける現像ローラと，
感光体と，
前記第１ギアおよび前記感光体を回転駆動する駆動源とを有し，
前記第２ギアが前記第１ギアに接近する向きにスライドした状態では，前記第１ギアと前記第２ギアとが接触して一体的に回転することにより，前記第１ギアおよび前記第２ギアを介して前記駆動源から前記現像ローラへ回転を伝達し，
前記第２ギアが前記第１ギアから離間する向きにスライドした状態では，前記駆動源から前記現像ローラへの回転の伝達を遮断する画像形成装置において，
前記ガイドピンの他端には，ガイド溝の両内壁面に接するとともに軸方向に有限の長さを有する第１スライド部および第２スライド部が形成されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
側部にピン穴が形成された支持軸と，
前記支持軸に対して軸方向には固定されかつ回転可能に設けられた第１ギアと，
前記支持軸に対して軸方向にスライド可能にかつ回転可能に設けられた第２ギアと，
前記第２ギアから見て前記第１ギアとは反対側に位置し，前記支持軸に対して軸方向には固定されかつ回転可能に設けられ，回転により前記第２ギアを軸方向にスライドさせる軸方向カム部を有するカムホイールと，
前記第２ギアと前記カムホイールとの間に位置し，前記支持軸に対して軸方向にスライド可能に取り付けられ，前記カムホイール側の端部が前記軸方向カム部に接し，軸方向と平行なガイド溝が支持軸側の面に形成された連結部材と，
一端が前記支持軸のピン穴にはめ込まれ，他端が前記ガイド溝の中に位置して前記連結部材の回転を阻止するガイドピンとを有し，
前記第２ギアが前記第１ギアに接近する向きにスライドした状態では，前記第１ギアと前記第２ギアとが接触して一体的に回転することにより，前記第１ギアおよび前記第２ギアを介して駆動源から被駆動部へ回転を伝達し，
前記第２ギアが前記第１ギアから離間する向きにスライドした状態では，駆動源から被駆動部への回転の伝達を遮断する駆動伝達装置において，
前記ガイドピンの他端には，ガイド溝の両内壁面に接するとともに軸方向に有限の長さを有する第１スライド部および第２スライド部が形成されていることを特徴とする駆動伝達装置。
【請求項２】
請求項１に記載の駆動伝達装置において，
前記第１ギアにおける前記第２ギア側の端面には第１噛み合い爪が形成されており，
前記第２ギアにおける前記第１ギア側の端面には第２噛み合い爪が形成されており，
前記第２ギアが前記第１ギアに接近する向きにスライドした状態では，前記第１噛み合い爪と前記第２噛み合い爪とが噛み合い，
前記第２ギアが前記第１ギアから離間する向きにスライドした状態では，前記第１噛み合い爪と前記第２噛み合い爪との噛み合いが外れることを特徴とする駆動伝達装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の駆動伝達装置において，
前記第１ギアが，画像形成装置の現像ローラへ回転駆動を伝達するギアであり，
前記第２ギアが，画像形成装置の感光体用駆動源から回転駆動を受けるギアであることを特徴とする駆動伝達装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１つに記載の駆動伝達装置において，
前記カムホイールの周面に，カム用駆動源からウォームを介して駆動を受けるウォームギア歯が形成されていることを特徴とする駆動伝達装置。
【請求項５】
側部にピン穴が形成された支持軸と，
前記支持軸に対して軸方向には固定されかつ回転可能に設けられた第１ギアと，
前記支持軸に対して軸方向にスライド可能にかつ回転可能に設けられた第２ギアと，
前記第２ギアから見て前記第１ギアとは反対側に位置し，前記支持軸に対して軸方向には固定されかつ回転可能に設けられ，回転により前記第２ギアを軸方向にスライドさせる軸方向カム部を有するカムホイールと，
前記第２ギアと前記カムホイールとの間に位置し，前記支持軸に対して軸方向にスライド可能に取り付けられ，前記カムホイール側の端部が前記軸方向カム部に接し，軸方向と平行なガイド溝が支持軸側の面に形成された連結部材と，
一端が前記支持軸のピン穴にはめ込まれ，他端が前記ガイド溝の中に位置して前記連結部材の回転を阻止するガイドピンと，
前記第２ギアから回転駆動の伝達を受ける現像ローラと，
感光体と，
前記第１ギアおよび前記感光体を回転駆動する駆動源とを有し，
前記第２ギアが前記第１ギアに接近する向きにスライドした状態では，前記第１ギアと前記第２ギアとが接触して一体的に回転することにより，前記第１ギアおよび前記第２ギアを介して前記駆動源から前記現像ローラへ回転を伝達し，
前記第２ギアが前記第１ギアから離間する向きにスライドした状態では，前記駆動源から前記現像ローラへの回転の伝達を遮断する画像形成装置において，
前記ガイドピンの他端には，ガイド溝の両内壁面に接するとともに軸方向に有限の長さを有する第１スライド部および第２スライド部が形成されていることを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−１９７１６（Ｐ２００９−１９７１６Ａ）
【公開日】平成２１年１月２９日（２００９．１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１８３４８９（Ｐ２００７−１８３４８９）
【出願日】平成１９年７月１２日（２００７．７．１２）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１月２９日（２００９．１．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月１２日（２００７．７．１２）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
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