駆動装置及び画像形成装置
【課題】 入力歯車と欠歯歯車の噛み合い時の歯当たりによる騒音
【解決手段】 磁力によって回転駆動される円筒部材を介して欠歯歯車を回転させることによって、入力歯車と欠歯歯車との速度を略等しくさせて噛合る。
【解決手段】 磁力によって回転駆動される円筒部材を介して欠歯歯車を回転させることによって、入力歯車と欠歯歯車との速度を略等しくさせて噛合る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置、及び、画像形成装置で用いられる駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置で用いられる駆動装置としては、たとえば、特許文献１に記載のようなものが知られている。
【０００３】
すなわち駆動装置は、入力歯車に対して噛み合わない欠歯部が設けられた欠歯歯車と、欠歯歯車を一方向に回転付勢するバネと、欠歯歯車が入力歯車と噛み合わない位置で停止させる為に、欠歯歯車に係合するソレノイドと、で構成されている。
【０００４】
そして、ソレノイドの係合が解除されることによって、バネの付勢力によって欠歯歯車を回転させる。すると欠歯歯車が入力歯車と噛み合い、駆動力が欠歯歯車に伝達される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１４１０２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、バネで回転付勢されて回転する欠歯歯車の回転速度と、入力歯車の回転速度が合致しない場合がある。その結果、欠歯歯車の歯部の噛み合い第１歯と入力歯車の歯が衝突し、噛合い時の衝撃によってクラッチをつなげるたびに大きな衝撃騒音を生じてしまう問題があった。
【０００７】
本発明の目的は、駆動力伝達時における欠歯歯車と入力歯車の噛合い時の衝撃を軽減し得る回転制御クラッチ及び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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、画像形成装置で用いられる駆動装置であって、入力歯車と、前記入力歯車と噛み合うことが可能な歯部と、前記歯部が無い欠け歯部とを有する欠歯歯車と、前記欠歯歯車を、前記欠け歯部が前記入力歯車と対向して前記入力歯車と噛み合わない状態で保持する保持状態と、前記保持状態を解除する解除状態にすることが可能な保持部材と、回転力を受けて回転可能な円筒部材と、前記欠歯歯車と一体で回転する、前記円筒部材の内側に侵入する侵入部であって、前記円筒部材との摩擦力によって前記円筒部材から前記回転力を受けることが可能な侵入部と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、入力歯車と欠歯歯車との回転速度を略合わさせることができるので、入力歯車と欠歯歯車との噛み合う際の歯当たりによる衝撃音が軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１である画像形成装置の任意断面図。
【図２】実施例１であるロータリー回転制御クラッチの部分拡大図。
【図３】実施例１であるロータリー回転制御クラッチの部分拡大図。
【図４】実施例８に係る駆動制御装置を用いたシート給送装置の概略構成図
【図５】実施例１であるロータリー回転制御クラッチの斜視図。
【図６】実施例１であるロータリー回転制御クラッチの部分拡大図。
【図７】実施例１であるロータリー回転制御クラッチの断面図。
【図８】実施例２であるロータリー回転制御クラッチの斜視図。
【図９】実施例２であるロータリー回転制御クラッチの部分拡大図。
【図１０】実施例２であるロータリー回転制御クラッチの部分拡大図。
【図１１】実施例２であるロータリー回転制御クラッチの動作特性図。
【図１２】実施例３の複数の回転制御クラッチを備えた画像形成装置を示す任意断面図。
【図１３】図１の回転制御クラッチを含む駆動伝達系の分解斜視図。
【図１４】（Ａ）は図２の一つの回転制御クラッチの拡大斜視図、（Ｂ）は当接離間機構の部分拡大図。
【図１５】（Ａ）は回転制御クラッチの歯車列の噛合状態の図、（Ｂ）は制御機構の拡大図。
【図１６】（Ａ）は回転制御クラッチの駆動力伝達状態、（Ｂ）は遮断状態を示す図。
【図１７】（Ａ）、（Ｂ）は当接離間機構の当接カムの動作状態の説明図。
【図１８】実施例４の回転制御クラッチを示し、（Ａ）は分解斜視図、（Ｂ）は側面図。
【図１９】（Ａ）は実施例５の画像形成装置断面図、（Ｂ）は回転制御クラッチ分解斜視図。
【図２０】（Ａ）は駆動力遮断時の欠歯歯車近傍の図、（Ｂ）は制御機構の正面部分拡大図。
【図２１】（Ａ）は回転制御クラッチの駆動力遮断状態、（Ｂ）は伝達状態を示す図。
【図２２】（Ａ）は実施例６の回転制御クラッチの分解斜視図、（Ｂ）は正面部分拡大図。
【図２３】（Ａ）は実施例７の回転制御クラッチの分解斜視図、（Ｂ）は正面部分拡大図。
【図２４】（Ａ）は従来の回転制御クラッチの分解斜視図、（Ｂ）は欠歯歯車近傍の図。
【図２５】実施例８に係る駆動制御装置の概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（実施例１）
実施例１では、画像形成装置２９の現像ロータリー１の駆動装置である回転制御クラッチに、本発明を実施した例を示す。画像形成装置２９は以下のように動作する。
【００１２】
〔画像形成装置〕
図１に、本発明を実施した画像形成装置２９の断面図を示す。
【００１３】
感光体ドラム２にスキャナユニット４により静電潜像が形成される。そして、現像ロータリー１に装着された現像器であるカートリッジ５が当接して、静電潜像をトナー像に現像する。そして感光体ドラム２に形成されたトナー像は、駆動ローラー２０に回転駆動される中間転写ベルト７に１次転写される。
【００１４】
そしてカラー画像を形成する場合は、画像形成装置２０の駆動部（不図示）から回転駆動力が、回転制御クラッチ３０（図８参照）を介して、ロータリー１の端部に設けられたロータリー駆動歯車１７に伝達され、ロータリー１が回転する。ロータリー１は、イエロー色のトナーを有するカートリッジ５ａ、マゼンタ色のトナーを有するカートリッジ５ｂ、シアン色のトナーを有するカートリッジ５ｃ、ブラック色のトナーを有するカートリッジ５ｄを着脱可能に保持している。ロータリー１が回転することで複数カートリッジ５ａ〜５ｄが、それぞれ感光体ドラム２に対して対向する現像位置に移動し、現像位置で静電潜像をトナー像に現像する。そして、感光体ドラム２に形成されたトナー像は、順次中間転写ベルト７に一次転写ローラー８によって形成される１次転写ポイントＴ１で転写され、トナー像を重ね合わせることでカラー画像が形成される。
【００１５】
その後、中間転写ベルト７に形成されたトナー像は、駆動ローラー２０の回転により、駆動ローラー２１と２次転写ローラー１０とで形成される２次転写ポイントＴ２に移動する。
【００１６】
また、給紙ローラー１２により分離給紙された記録媒体であるシート材Ｐは、レジストローラー対１３で先端の位置が調整された後、２次転写ポイントＴ２に搬送される。そして、中間転写ベルト７に形成されたカラー画像が２次転写ローラー１０にバイアスが印加されることによって、シート材Ｐに転写される。
【００１７】
そして、シート材Ｐに転写されたトナー像は定着器１４で、加熱及び加圧されることでシート材Ｐに定着され、上カバー１５に排出される。
【００１８】
〔回転制御クラッチ〕
次に回転制御クラッチ３０の構成について述べる。
【００１９】
図５に、ロータリー回転制御クラッチの斜視図を示す。
【００２０】
ロータリー１（図１参照）が停止している際は、本体側板１９に設けられたクラッチ軸１９ｂに回転可能に設けられたクラッチ制御環３１は、その係止ラッチ３１ａが保持部材であるソレノイド３２のフラッパー先端３２ａに係止されている（保持状態）。即ち、クラッチ制御環３１は回転が止まっている。クラッチ制御環３１には、図７に記載の外径がＤｉなる円周部３１ｂに内径Ｄｒなるフランジリング５１が同軸で回転自在に設けられている。即ち、円筒部材であるリング５１の内側に侵入部である円周部３１ｂが侵入していることになる。そして、クラッチ側欠歯歯車３５とロータリー出力ギア３６も同軸でクラッチ制御環３１に固定されている。このとき、Ｄｒ＞Ｄｉである。
【００２１】
また、クラッチ側欠歯歯車３５に噛み合うように入力歯車１８が本体側板１９上の入力歯車軸１９ａに回転可能に支持され、入力歯車１８には駆動部材３４が同軸で固定されている。
【００２２】
図２には、回転制御クラッチ３０が切断時における、入力歯車１８と欠歯歯車３５の位置を示す。即ち、欠歯歯車３５の欠歯部３５ａが入力歯車１８に対向して、入力歯車１８が欠歯歯車３５と噛み合わずに矢印ｒ１回転するので画像形成装置の駆動部からの回転駆動力は遮断されている。
【００２３】
次に図６において、駆動部材３４と円筒部材であるリング３３の配置について説明する。
【００２４】
駆動部材３４には第二の磁石である円筒形状の駆動側磁石５０が固定され、駆動側磁石５０に所定の隙間Ｇを隔ててその円周面が対向する様に、第一の磁石である円筒形状の被駆動側磁石５１がリング３３に固定されている。駆動側磁石５０の円周面には、ねじれ角度Ｈで傾いた第１円筒磁石のＮ極５０ａと、Ｎ極５０ａと同形状のＳ極５０ｂが円周方向において交互に形成されている。
【００２５】
被駆動側磁石５１の円周面には、駆動側磁石５０とは反対方向にねじれ角度ｈで傾いた被駆動側磁石５１のＮ極５１ａと、Ｎ極５０ａと同形状のＳ極５１ｂが交互に形成されている。
【００２６】
駆動側磁石５０と被駆動側磁石５１の磁気極数は同じで、互いに異なる極同士が吸引力Ｈ（図７参照）を生じながら対向している。この異極が対向する位置関係は静止時、回転時を問わず保持される。吸引力Ｈは、被駆動側磁石５１の軸線方向と交差する方向に働く。
【００２７】
図７に示すように、駆動部材３４が矢印ｒ１方向に回転し始める。そのとき、図６に示すように、駆動側磁石５０と被駆動側磁石５１は、隙間Ｇを隔てた位置において、Ｎ極５０ａとＳ極５１ｂが、磁石の幅ＷのＬ側で対向する。Ｎ極５０ａとＳ極５１ｂとの吸引力Ｈによって、リング３３は１磁極ぶんだけ矢印ｒ２方向に回転する。そして、ここでＮ極５０ａとＳ極５１ｂが斜めに配置されているので、Ｎ極５０ａとＳ極５１ｂが、磁石の幅ＷのＲ側で対向した時に、磁石の幅ＷのＬ側では、円筒駆動側磁石５０のＳ極５０ｂと被駆動側磁石５１のＮ極５１ａが対向する位置に移動する。そして同様に、リング３３は１磁極ぶんだけ矢印ｒ２方向に回転させる。これが繰り返されることによって、駆動部材３４が矢印ｒ１方向に回転することで、リング３３は矢印ｒ２方向に回転する。
【００２８】
次に図７おいて、駆動部材３４とリング３３とクラッチ制御環３１の配置を示す。駆動部材３４とクラッチ制御環３１の軸間距離は固定されている。そして所定の隙間Ｇを設定するために、入力歯車軸１９ａとクラッチ軸１９ｂとの軸間距離を適宜調整して設定することができる。
【００２９】
次にリング３３とクラッチ制御環３１との摩擦について説明する。
【００３０】
入力歯車１８に同軸で固定され駆動部材３４と駆動側磁石５０は、クラッチ制御環円周部３１ｂに回転自在に設けられ被駆動側磁石５１を具備するリング３３を、隙間Ｇを保ちながら略等速回転させている。この時、駆動部材の円周部材３４ｂとリング外周３３ａとの磁力による抵抗係数をμ１、リング内周３３ｂと制御環円周部３１ｂとの摩擦係数をμ２、とすると、μ１≧μ２であれば、リング３３の安定的回転は持続する。また、同時に吸引力Ｈは、リング内周３３ｂの制御環円周部３１ｂへの当接力Ｎを発生させる。当接力Ｎでクラッチ制御環円周部３１ｂに押圧されているリング３３は、回転している間クラッチ制御環３１を同方向に回転させようとする接線の力である摩擦力Ｆ１を発生させる。リング内周３３ｂと制御環円周部３１ｂとの摩擦係数がμ２であるから、Ｆ１＝μ２＊Ｎである。また、制御環円周部３１ｂの直径をＤｉとすると、同方向に回転させようとするトルクＴ１は、Ｔ１＝Ｆ１＊（Ｄｉ／２）で表せる。このトルクを、連れ回りトルクと称する。
【００３１】
次に、カートリッジ５を現像位置に移動させる方法について述べる。
【００３２】
図３（Ａ）及び図５において、ソレノイド３２が通電されると、ソレノイド３２のフラッパー先端３２ａが移動して、クラッチ制御環３１との係止が解除される（解除状態）。連れ回りトルクＴ１が作用しているクラッチ制御環３１と、それに固定されている欠歯歯車３５とロータリー出力ギア３６もクラッチ下流側のロータリー１の回転負荷に抗して、入力歯車１８と略等速で入力歯車１８と噛み合う方向である矢印ｒ２へ回転し始める。
【００３３】
そして、図３（Ｂ）に示すように、欠歯歯車３５と入力歯車１８とが、略等速で回転しているため、欠歯歯車の歯部３５ｂの第１歯３５ｂ１に入力歯車１８の歯が略等速で噛合い始める。
【００３４】
そして順次、入力歯車１８と欠歯歯車３５が噛合って、画像形成装置の駆動部（不図示）より供給される回転駆動力がロータリー出力ギア３６を介して、ロータリー入力ギア１７に伝達される。そしてロータリー出力ギア３６の１回転分だけロータリー１が回転する。そして、ロータリー１内の所望のカートリッジ５が現像位置に移動し、感光体ドラム２に形成された潜像をトナー像に現像する。
【００３５】
クラッチ制御環３１が１回転すると、回転係止位置に再び復帰していたソレノイド３２のフラッパー先端３２ａがクラッチ制御環３１に設けられた係止ラッチ３１ａに接触する。そして、クラッチ制御環３を停止させ、欠歯歯車３５の欠歯部３５ａが、再び入力歯車１８に対向して、入力歯車１８が欠歯歯車３５と噛み合うことなく回転して、駆動部からの回転駆動力が切断される。
【００３６】
このようにして、クラッチ制御環３１は再び、回転駆動接続待ちの状態になるが、以下は前述のとおり感光体ドラム２上のトナー像は、中間転写ベルト７に担持され駆動ローラー２０の回転により第１転写ポイントＴ１に至る。
【００３７】
尚、本実施例において、駆動出力側にロータリー入力ギアの例を挙げているが、この例に限らず、例えば駆動出力側は、給紙ローラーであっても良い。
【００３８】
（実施例２）
図８乃至図１１に、第２実施例であるロータリー回転制御クラッチの斜視図を示す。本斜視図に示した構成と作用は実施例２と同様であるが、円筒形磁石の円周に設けられた磁極形状が異なる点が実施例１と相違する。尚、その他の画像形成装置の構成については実施例１と同様である。
【００３９】
まず図９において、駆動部材３４とリング３３の配置を示す。
【００４０】
駆動部材３４には駆動側磁石５０が固定され、駆動側磁石５０に隙間Ｇを隔ててその円周面が対向する様に、被駆動側磁石５１がリング３３に固定されている。本実施例では、駆動側磁石５０と被駆動側磁石５１は同一形状で同一磁極形状である。また、本実施例では同じ円筒磁石を２個用いる。駆動側磁石５０には、磁石の幅Ｗの中心Ｃに対して対称で、磁石の幅Ｗの中心Ｃに角度Ｋとなる屈曲部（または、角Ｋと称する）を有する駆動側磁石５０のＮ極５０ａと、Ｎ極５０ａと同形状の駆動側磁石５０のＳ極５０ｂが円周方向において交互に形成されている。同様に、被駆動側磁石５１には、磁石の幅Ｗの中心Ｃに対して対称で、磁石の幅Ｗの中心Ｃに角度Ｋなる屈曲部（または、角Ｋと称する）を有する被駆動側磁石５１のＮ極５１ａと、Ｎ極５１ａと同形状の被駆動側磁石５１のＳ極５１ｂが交互に形成されている。
【００４１】
駆動側磁石５０と被駆動側磁石５１の二つの円筒磁石は、最短距離でもある隙間Ｇの位置で互いに異なる極同士が、吸引力Ｈを生じながら対向している。この異極が対向する位置関係は、静止時、回転時を問わず保持される。
【００４２】
駆動側磁石５０が駆動部材３４の回転に伴い、図９に示すように矢印ｒ１方向に回転し始める。すると、磁気ギャップＧを隔てた被駆動側磁石５１は、図中磁石の幅Ｗの中央の屈曲部において異極同士から対向し始め被駆動側磁石５１を回転させ始める。全幅が対向した後、両端の２点で対向して、リング３３は１磁極ぶんだけ左回転し、次の異極同士が対向することになる。
【００４３】
なお、詳しく隙間Ｇの位置で駆動側磁石５０のｉ番目のＮ極Ｎｉが、被駆動側磁石５１のｊ番目のＳ極Ｓｊに対向する過程を具体的に図１０と表１、図１１にて述べる。
【００４４】
図１０において、隙間Ｇの位置で駆動側磁石５０のｉ番目のＮ極Ｎｉが被駆動側磁石５１のｊ番目のＳ極Ｓｊと対向しながら通過してゆく過程を示す。図１６において、視点は被駆動側磁石５１側から駆動側磁石５０を見ており、駆動側磁石５０は右回転している。被駆動側磁石５１は省略している。
【００４５】
図１０のＮ極Ｎｉが通過してゆく過程は以下の表１にまとめられる。
【００４６】
【表１】
【００４７】
表１．において、主対向とは駆動側磁石 ５０のｉ番目のＮ極 Ｎｉの対向状態であり、副対向とは、Ｎｉの前後のＳ極であるＳ（ｉ−１）とＳ（ｉ＋１）の対向状態である。
【００４８】
（１）Ｓｔａｒｔとは、Ｎｉの角Ｋが磁気ギャップＧの位置に達した時点のことで、１つ磁極対向の始点である。
（２）Ｗ−Ｓｔａｒｔとは、Ｎｉの幅Ｗが磁気ギャップＧの位置に達した時点のことである。
（３）Ｗ−Ｅｎｄとは、Ｎｉの幅Ｗが磁気ギャップＧから外れる時点のことである。
（４）Ｅｎｄとは、Ｎｉの両端部磁気ギャップ Ｇから外れる時点のことで、１つ磁極対向の終点である。
【００４９】
図１０と表１から駆動側磁石５０のｉ番目のＮ極Ｎｉは、前の磁極対Ｓ（ｉ−１）と被駆動側磁石５１のＮ極Ｎ（ｊ−１）が対向しているなか中央の一点Ｋから対向し始める。そして漸次、対向幅を増加させつつ円筒磁石の幅Ｗの対向に至り、最後は、次の磁極対Ｓ（ｉ＋１）と被駆動側磁石５１のＮ極Ｎ（ｊ＋１）が中央で対向し始めるなか、両後端２点で対向を完了することがわかる。駆動側磁石５０のｉ番目のＮ極Ｎｉと被駆動側磁石５１のＳ極Ｓｊは対向して吸着力Ｐを発生しているので、前述のとおりリング３３は１磁極ぶんだけ駆動部材３４と反対方向に回転する。
【００５０】
図１１に、駆動側磁石５０のｉ番目のＮ極Ｎｉの被駆動側磁石５１のＳ極Ｓｊとの対向幅の変化をグラフで示したものである。図９のＢＢ方向からの断面図は図７と同様である。その他は実施例１と同様の構成と作用である。
【００５１】
以上、本実施例においては、入力歯車と欠歯歯車との回転速度を略合わさせることができるので、入力歯車と欠歯歯車との噛み合う際の歯当たりによる衝撃、騒音が軽減できる。
【００５２】
また、当接力を発生する駆動部材が入力歯車と同軸上に配置されているため、従来例のようにバネを設ける構成と比べて、簡単な構造で信頼性の高い回転制御クラッチを提供する事が出来る。
【００５３】
また、リングを磁力でもって回転させるため、リングと駆動部材間に摺動摩擦による発熱、リングと駆動部材の磨耗、リングと駆動部材間の摺動摩擦による騒音は発生しない。
【００５４】
また、リングと駆動部材間は磁力によって結合しているので、万が一、リングの回転が阻害されたり、急停止された場合でも、トルクリミッターの様に上記の磁力結合が解除され、駆動部材や駆動部材の駆動系を破損することがなくなる。
【００５５】
さらに、本実施例２においては、最大の吸引力がかかる部分（磁気ギャップ通過部）がリングの中心部から漸次、円筒磁石幅まで移動することからリングのラジアルガタ内で傾きが防止され、クラッチ制御環円周の偏磨耗、騒音も軽減される。
【００５６】
（実施例３）
図１２は、本発明の実施例３に係る駆動装置である回転制御クラッチが適用される画像形成装置を示している。画像形成装置２２９は、感光体ドラム２０２と、この感光体ドラム２０２の近傍に配置され感光体ドラム２上の潜像を現像する複数個の現像器２０５（２０５ｙ、２０５ｍ、２０５ｃ、２０５ｋ）を備えた現像器当接離間ユニット２０１と、を備えている。現像器当接離間ユニット２０１は、感光体ドラム２０２に対して、各現像器２０５を当接位置と離間位置とに移動させる当接離間機構２６０（２６０ｙ、２６０ｍ、２６０ｃ、２６０ｋ）を備えている（図１２（Ｂ））。当接離間機構２６０は当接離間カム２５３を備え、この当接離間カム２５３に駆動力を伝達する駆動力伝達機構２６１に、本発明の回転制御クラッチ２３０（２３０ｙ、２３０ｍ、２３０ｃ、２３０ｋ）が設けられている（図１２（Ａ））。回転制御クラッチ２３０を介して伝達される回転駆動力によって、各当接離間機構２６０の当接離間カムが選択的に駆動される。
【００５７】
以下の説明では、個々の当接離間機構２６０及び回転制御クラッチ２３０を区別して説明する必要がある場合に、符号に、現像器２０５と同じ添字（ｙ，ｍ，ｃ，ｋ）を付し、区別する必要が無い場合には、特に、添字（ｙ，ｍ，ｃ，ｋ）は付さずに説明する。
【００５８】
まず、画像形成動作について説明する。図１２（Ｂ）に示すように、ドラムクリーナ２０６で清掃された感光体ドラム２０２の表面が帯電ローラ２０３で帯電され、スキャナユニット２０４により潜像が書き込まれる。この潜像が担持された感光体ドラム２０２に、現像器当接離間ユニット２０１の所望の現像器２０５ｙ，２０５ｍ，２０５ｃ，２０５ｋのいずれかが当接され、潜像がトナー像として現像される。各色のトナーは、トナー貯蔵タンク２０８ｙ，２０８ｍ，２０８ｃ，２０８ｋに貯蔵されており、不図示のトナー供給経路を経て各現像器に供給されている。
【００５９】
感光体ドラム２０２上のトナー像は、駆動ローラ２２０によって回転駆動される中間転写ベルト２０７に転写されて１次転写が行われる。中間転写ベルト２０７に転写されなかったトナーは、再びドラムクリーナ２０６で清掃回収される。次の異なる色トナーを転写したい場合は、不図示の画像形成装置駆動部からの回転駆動力が、対応する回転制御クラッチ２３０を介して、所定の色の現像器２０５に対応する当接離間機構２６０の当接離間カム２５３に伝達される。
【００６０】
当接離間カム２５３が回転することにより、異なる色の現像器２０５が感光体ドラム２０２に当接し、異なる色のトナー像が現像され、順次中間転写ベルト２０７上にて、トナー像を重ね合わせることで、カラー画像が形成される。このように、回転制御クラッチ２３０によって伝達される回転駆動力によって、当接離間カム２５３を回転させて、感光体ドラム２０２に対する現像器２０５の当接位置と離間位置との間の駆動を行う。
【００６１】
その後、中間転写ベルト２０７に担持された所望の色のトナー像は、駆動ローラ２２０の回転により、２次転写ローラ２１０に至る。一方、給紙ローラ２１２により、給紙部２１１から分離給紙された紙等のシート材Ｐは、レジストローラ対２１３で整列された後、２次転写ローラ２１０に至る。２次転写ローラ２１０と中間転写ベルト２０７と張架ローラ２２１に挟み込まれた紙等のシート材Ｐに、トナー像が転写され、シート材Ｐに担持された所望の色のトナー像は定着器２１４で、加圧、融解定着され、上カバー２１５か排紙トレイ２１６に排出される。中間転写ベルト２０７上の残留トナーは、ベルトクリーナ２０９で清掃回収される。なお、図中、２２３は中間転写ベルト２０７に張力を付与するテンションローラである。
【００６２】
次に、このように動作する画像形成装置２２９における現像当接離間ユニット２０１の当接離間機構２６０と回転制御クラッチ２３０の構成と動作について述べる。
【００６３】
初期または次の異なる色の現像器２０５を感光体ドラム２０２に当接させる前の段階では、すべての当接離間カム２５３は回転を停止している（すべての回転制御クラッチ２３０は切断されている）。図２に、本発明の実施例３に係る現像器当接離間ユニット２０１及び駆動伝達系の分解斜視図を示す。本図は、部品構成を示しており、当接離間カム２５３は任意の位置である。図１３において、多段歯車は表示の便宜上、その噛み合う相手歯車の段数の部分で切断分割して図示している。例えば、クラッチ歯車２５０、欠歯歯車２３５及び制御環２３１は、一体の部品であるか、または、同一軸に固定されている。同様に、ドラム歯車２４７、入力歯車２１８、リング駆動ローラ２３４は一体の部品であるか、または、同一軸に固定されている。
【００６４】
現像当接離間ユニット２０１は、大きく分けて側板２１９に対して装置内部側に収納される当接離間機構２６０と、側板２１９に対して装置外部側に位置する駆動伝達機構２６１で構成されている。当接離間機構２６０においては、第一の現像器２０５ｙと第三の現像器２０５ｋは、感光体ドラム２の中心を通る線分に対して略対称、第二の現像器２０５ｍと第四の現像器２０５ｃも略左右対称に配置されている。回転制御クラッチ２３０も、感光体ドラム２０２の中心を通る線分に対して左右略対称に配置されている。
【００６５】
また、現像器２０５の図示せぬ他端は、図示する一端と左右対称の形状と左右同じ部品構成である。駆動伝達機構２６１は現像器２０５と同数の回転制御クラッチ２３０を含み、以下の様に構成されている。
【００６６】
以下、図１３乃至図１５を参照し、一つの回転制御クラッチ２３０ｙを例にとって説明する。
【００６７】
回転制御クラッチ２３０ｙは、側板２１９に設けられた軸受部材１９０の軸孔１９０ａを貫通して回転自在に設けられるクラッチ軸２２２の片端に設けられている。回転制御クラッチ２３０ｙは、入力歯車２１８と、欠歯歯車２３５と、欠歯歯車２３５と入力歯車２１８との噛み合い状態を制御する制御機構１００を備えている。
【００６８】
入力歯車２１８は、軸受１９１を介して側板２１９を貫通して回転自在に設けられるドラム軸２４６に固定されている。入力歯車２１８は、各回転制御クラッチ２３０（２３０ｙ、２３０ｍ、２３０ｃ、２３０ｋ）の欠歯歯車２３５に対して共通で利用される。
【００６９】
欠歯歯車２３５は、入力歯車２１８と噛み合う歯部領域２３５ｂと入力歯車２１８と噛み合わない欠歯領域２３５ａとを有する（図１５（Ａ））。
【００７０】
制御機構１００は、駆動力遮断時には、欠歯歯車２３５の欠歯領域２３５ａを入力歯車２１８との対向位置に位置させて入力歯車２１８から欠歯歯車２３５への駆動力の伝達を遮断する。一方、駆動力伝達時には、欠歯歯車２３５の歯部領域２３５ｂを入力歯車２１８と対向する対向位置に移動させて歯部領域２３５ｂとの噛合い分だけ入力歯車２１８から欠歯歯車２３５に駆動力を伝達する構成となっている。欠歯歯車２３５には、駆動下流への出力手段としてのクラッチ歯車２５０が同軸的に固定されている。
【００７１】
制御機構１００は、欠歯歯車２３５に同軸的に固定される制御環２３１と、制御環２３１に所定の接触圧で回転摺動自在に接触する円筒部材であるリング２３３と、を備えている。更に、制御機構１００は、リンク駆動手段としてのリング駆動ローラ２３４と、制御環２３１の回転、停止を制御する保持部材であるソレノイド２３２と、を備えている。
【００７２】
制御環２３１は、図１４（Ａ）に示すように、外周面が外径Ｄｉなる円筒形状の制御環本体２３１ｂと、制御環本体２３１ｂから張り出すフランジ部２３１ｃとを備えたフランジ付き円筒形状で、フランジ部２３１ｃに係止ラッチ２３１ａが設けられている。係止ラッチ２３１ａは、フック状のフラッパ先端部２３２ｂが係止される段差形状となっている。なお、フランジ部２３１ｃは軸方向に見て制御環本体２３１ｂの欠歯歯車２３５側の端部に設けられている。
【００７３】
リング２３３は金属製の円筒状部材であり、制御環本体２３１ｂの外周部に回転摺動自在に嵌合されている（図１４（Ａ）、図１５（Ｂ）参照）。リング２３３の内径をＤｒとすると、制御環本体２３５ｂの外径Ｄｉとの関係が、Ｄｒ＞Ｄｉとなるように設定されている。即ち、円筒部材であるリング２３３の内側に、侵入部材である制御環本体２３１ｂが侵入している状態になる。なお、図中、２４５は、リング２３３が制御環本体２３１ｂから抜けるのを防止するための抜け止め用のワッシャである。
【００７４】
リング駆動ローラ２３４は、ドラム軸２４６に対して、入力歯車２１８と同軸的に固定され、入力歯車２１８と一体的に回転駆動される。リング駆動ローラ２３４の外径は入力歯車２１８とピッチ径と同一径となっている。そして、リング駆動ローラ２３４の周速度は入力歯車２１８と等速度で回転され、各回転制御クラッチ２３０（２３０ｙ、２３０ｍ、２３０ｃ、２３０ｋ）の制御機構１００のリング２３３に対して共通で利用される。リング駆動ローラ２３４の外周はリング３３外周に所定の押圧力でもって当接し、リング２３３外周との接触摩擦力によってリング２３３を回転駆動させる。リング２３３が回転駆動すると、リング２３３内周と制御環２３１間の接触摩擦力によって制御環２３１に回転トルクが伝達される。このリング駆動ローラ２３４は、ローラ本体２３４ａと、ローラ本体２３４ａの外周に設けられる弾性体のローラ円周部２３４ｂとを備え、このローラ円周部２３４ｂが金属製のリング２３３に対して圧縮された状態で当接する。
【００７５】
ソレノイド２３２は、制御環２３１に係止して制御環２３１の回転を阻止し、制御環２３１との係止を解除して制御環２３１の回転を許容するものである。ソレノイド２３２は、図１４（Ａ）、図１５（Ｂ）に示すように、フラッパ２３２ａと、フラッパ２３２ａを駆動するソレノイド本体２３２ｄとを備えている。フラッパ２３２ａはソレノイド本体２３２ｄに対して揺動自在に支持され、図示例では、スプリング２３２ｃのばね力によって、フラッパ先端部２３２ｂが、常時、制御環２３１の係止ラッチ２３１ａに対して係止する方向に付勢されている。フラッパ先端部２３２ｂは、フック状の折曲されている。そして、ソレノイド本体２３２ｄを励磁することによって、スプリング２３２ｃのばね力に抗して、フラッパ先端部２３２ｂが係止ラッチ２３１ａから離脱する構成となっている。
【００７６】
このソレノイド２３２のフラッパ２３２ａのフラッパ先端部２３２ｂを制御環２３１に係止させることにより、欠歯領域２３５ａを入力歯車２１８との対向位置に位置する状態で制御環２３１を停止させる（図１５（Ａ））。同時に、制御環２３１に対してリング２３３を空回転噛合力の伝達を遮断する遮断状態とする。一方、制御環２３１との係止を解除することにより、リング２３３との接触摩擦力によって制御環２３１を回転させて制御環２３１と同軸的に固定される欠歯歯車２３５を回転させる。そして、歯部領域２３５ｂの歯を入力歯車２１８と噛合て駆動力を伝達する伝達状態とする。
【００７７】
図１４（Ａ）（Ｂ）において、当接離間機構２６０には、現像器２０５に対応する当接離間カム２５３が設けられている。各現像器２０５の現像ローラ２５７を支持するスライダ２５４は、側板２１９に設けられた軸受部材１９０に設けられた長穴１９０ｂに摺動自在に係合する。そして、このスライダ２５４と長穴２１９０ｂによって、感光体ドラム２０２に当接する当接位置と、感光体ドラム２０２から離間する離間位置との間を往復移動可能に支持されている。各現像器２０５は感光体ドラム２０２から離間する方向に引っ張りバネ２５６によって常時付勢されており、当接離間カム２５３のカム面がスライダ２５４に当接している。当接離間カム２５３が１８０°回転することで、スライダ２５４が当接位置と離間位置とに移動するようになっている。当接離間カム２５３は、カム軸２５２によって駆動される。側板２１９には現像器２０５ｙを支持する受け部２１９ｙが設けられている。
【００７８】
カム軸２５２は、後述する欠歯歯車２３５と一体的に固定されるクラッチ歯車２５０に噛み合うカム歯車２５１に固定され、軸受部材１９０に設けられた軸孔１９０ｃに支持されている（図１５参照）。
【００７９】
図１５（Ａ）は、現像器２０５ｙが離間状態である時の入力歯車２１８と、欠歯歯車２３５の回転位置を示す。この配置関係は、図１４（Ａ）のＢ矢視方向から見た図である。同図において、欠歯歯車２３５の欠歯領域２３５ａが入力歯車２１８に対向しているので、入力歯車２１８が空回りしている。そして、図示せぬ画像形成装置駆動部より駆動歯車２４８（図１３に記載）を介して伝達される回転駆動力は、クラッチ軸２２２に対して遮断されている。
【００８０】
図１５（Ｂ）は、現像器２０５ｙが離間状態である時のリング駆動ローラ２３４とリング２３３と制御環２３１の配置を示している。この配置も、図１４（Ａ）のＢ矢視方向から見た図である。本図において、制御環２３１は断面を示しており、リング駆動ローラ２３４と制御環２３１の軸間距離は固定されている。
【００８１】
リング駆動ローラ２３４とリング２３３との接触部に所望の侵入量Ｓを設定するために、ドラム軸２４６とクラッチ軸２２２との軸間距離を適宜調整して設定することもできる。侵入量Ｓは接触部の隙間がゼロの状態から、互いに干渉する方向に入り込んだ重なり代である。また、軸間距離固定の場合は、リング外径部２３３ａかリング駆動ローラ２３４のローラ円周部２３４ｂの外径の少なくとも一方の寸法調整により任意に設定できる。これにより、円筒部材であるリング２３３をリング２３３の軸線と交差する方向に付勢して、制御環２３１に押圧する当接圧力Ｍを調整できる。
【００８２】
図１５（Ｂ）において、当接圧力Ｍが制御環２３１に回転駆動トルクＴ１を発生させる過程を述べる。図１５（Ａ）において、図示の入力歯車２１８と同軸で固定されたリング駆動ローラ２３４の弾性的であるローラ円周部２３４ｂは、制御環本体２３１ｂ外周に回転自在に嵌合されたリング２３３を、侵入量Ｓを保ちながら回転させている。
【００８３】
この時、リング駆動ローラ２３４のローラ円周部２３４ｂとリング外径部２３３ａとの接触面間の摩擦係数をμ１、リング内径部２３３ｂと制御環本体２３１ｂとの接触面間の摩擦係数をμ２とする。摩擦係数の関係が、μ１≧μ２であれば、リング２３３の外周側の摩擦トルクが大きくなるので、リング２３３がリング駆動ローラ２３４に同期して安定的に回転する。
【００８４】
一方、侵入量Ｓはリング内径部２３３ｂと制御環本体２３１ｂへの当接圧力Ｍ
を生じさせている。当接圧力Ｍは、侵入部である制御環本体２３１ｂの軸線と交差する方向に働く。当接圧力Ｍで制御環本体２３１ｂに押圧されているリング２３３は、回転している間、静止している制御環２３１を同方向に回転させようとする接線力Ｆ１を発生している。
【００８５】
リング内径部２３３ｂと制御環本体２３１ｂとの摩擦係数がμ２であるから、Ｆ１＝μ２＊Ｍである。また、制御環本体２３１ｂの直径をＤｉとすると、同方向に連れ回りさせようとする回転駆動トルクＴ１は、Ｔ１＝Ｆ１＊（Ｄｉ／２）で表せる。
【００８６】
以下に、現像器２０５ｙを感光体ドラム２０２に当接させる方法について説明する。
【００８７】
図１５（Ｂ）において、ソレノイド２３２に通電する。すると、ソレノイド本体２３２ｄが励磁されてフラッパ２３２ａがソレノイド本体２３２ｄに磁気吸引され、フラッパ先端部２３２ｂが制御環２３１の係止ラッチ２３１ａから離脱して、制御環２３１の回転係止が解除される。上記リング２３３の回転駆動トルクＴ１が作用している制御環２３１と、それに固定されている図１６（Ａ）の欠歯歯車２３５は、駆動力伝達方向下流側に接続される回転負荷に抗して、入力歯車２１８と噛み合う方向へ回転し始める。
【００８８】
図１６（Ａ）において、制御環２３１に回転駆動トルクＴ１が発生しているため、制御環２３１に固定されている欠歯歯車２３５も回転し、欠歯歯車２３５の歯部領域２３５ｂの第１歯に入力歯車２１８の歯が飛び込みながら噛み合う。そして、順次、上記の２つの歯車の歯同士が噛み合って、図示せぬ画像形成装置駆動部より入力歯車２１８に供給される回転駆動力が、欠歯歯車２３５に伝達される。そして、欠歯歯車２３５に固定されるクラッチ歯車２５０を欠歯領域２３５ａが再び対向する１回転分だけ回転させる（図１６（Ｂ））。クラッチ歯車２５０に噛み合うカム歯車２５１は、クラッチ歯車２５０の２倍の歯数を有する歯車となっており、カム軸２５２に固定された当接離間カム２５３は、図１５（Ａ）に記載の初期離間位置より１８０度回転する。
【００８９】
また、図１５（Ｂ）において、制御環２３１が１回転すると、ソレノイド２３２のフラッパ先端部２３２ｂが、制御環２３１に設けられた係止ラッチ２３１ａに係止し、制御環２３１を停止させる。この状態で、欠歯歯車２３５の欠歯領域２３５ａが、再び入力歯車２１８との対向位置に位置し、入力歯車２１８が空回りし、図示せぬ画像形成装置駆動部より供給される回転駆動力が切断される（図１６（Ｂ））。
【００９０】
一方、図１７（Ａ）に示すように、初期位置より１８０度回転した当接離間カム２５３は、引っ張りバネ２５６のばね力に抗して、現像ローラ２５７を回転支持するスライダ２５４を側板の長穴２１９ｂに沿って感光体ドラム２０２側に移動させる。そして、現像ローラ２５７は、感光体ドラム２０２に当接する。以上をもって、現像器２０５ｙの当接動作は完了する。
【００９１】
次に、現像器２０５ｙの離間動作について説明する。図１６（Ｂ）と図１７（Ａ）において、単色トナー像の一次転写後、回転駆動力が切断されていた回転制御クラッチ２３０のソレノイド本体２３２ｄに再び通電すると、以下のように、当接動作と同様に動作する。
【００９２】
すなわち、図１５（Ｂ）において、ソレノイド２３２のフラッパ先端部２３２ｂが移動し、制御環２３１の係止状態が解除される。また、リング２３３の回転駆動トルクＴ１が作用している制御環２３１と、それに固定されている欠歯歯車２３５は下流に接続される回転負荷に抗して、入力歯車２１８と噛み合う方向へ回転し始める。制御環２３１に回転駆動トルクＴ１が発生しているため、制御環２３１に固定されている欠歯歯車２３５も回転し、欠歯歯車２３５の歯部領域２３５ｂの第１歯に入力歯車２１８の歯が飛び込みながら噛み合う（図１７（Ｂ））。その後、順次、入力歯車２１８と欠歯歯車２３５の歯部領域２３５ｂの歯同士が噛み合う。そして、図示せぬ画像形成装置駆動部より供給される回転駆動力によって、クラッチ側の欠歯歯車２３５とクラッチ歯車２５０が、欠歯領域３５ａが再び対向する１回転分だけ回転する。
【００９３】
クラッチ歯車２５０に噛み合うカム歯車２５１は、クラッチ歯車２５０の２倍の歯数を有する歯車である。そのため、カム軸２５２に固定された当接離間カム２５３は、図１５（Ａ）に記載の初期の位置よりさらに１８０度、計３６０度回転し、図１４（Ｂ）の離間状態に戻る。
【００９４】
また、図１５（Ｂ）において、制御環２３１が１回転すると、再びソレノイド２３２のフラッパ先端部２３２ｂが制御環２３１に設けられた係止ラッチ２３１ａに係止し、制御環２３１を停止させる。欠歯歯車２３５の欠歯領域２３５ａが、再び入力歯車２１８に対向し、入力歯車２１８が空回りし、画像形成装置駆動部より供給される回転駆動力が切断される。以上を以って現像器２０５ｙの離間動作は完了する。さらに、所望の現像器２０５を上記と同じ方法で、順次、感光体ドラム２０２に当接、離間させて潜像を現像し、単色トナー像を中間転写ベルト７上に重ね合わせて一次転写は終了する。
【００９５】
本実施例３によれば、複数の現像器２０５（２０５ｙ、２０５ｍ、２０５ｃ、２０５ｋ）を片側に積み重ねるのではなく、感光体ドラム２０２の左右対称位置に配置したので、片側に積み重ねた場合に比べて小径の感光体ドラム２０２を使用することができる。したがって、現像当接離間ユニット２０１の高さと装置本体の高さを抑える事が可能になり、場所を選ばず設置できるコンパクトで視覚的に圧迫感のない画像形成装置を提供することができる。
【００９６】
また、現像器２０５（２０５ｙ、２０５ｍ、２０５ｃ、２０５ｋ）の当接離間動作において、以下の様にする。即ち、ドラム軸２４６に固定される一つの入力歯車２１８によって、感光体ドラム２０２の周囲に配置された回転制御クラッチ２３０（２３０ｙ、２３０ｍ、２３０ｃ、２３０ｋ）の欠歯歯車２３５を回転駆動するようになっている。したがって、動力伝達経路が短い効率的な動力伝達と部品削減が可能となる。同時に信頼性の高い画像形成装置を提供することができる。
【００９７】
さらに、欠歯歯車２３５の歯部領域２３５ｂの第１歯に入力歯車２１８が噛合う際の衝撃は、制御環２３１とリング２３３との摩擦によって吸収され、衝撃が緩和される。特に、欠歯歯車２３５が入力歯車２１８に対してほぼ等速で飛び込むため、歯当たりの衝撃騒音をより軽減することができる。さらに、図２４に示したような制御環１３１の回転付勢用である制御環バネを省略することができる。さらに、装置の駆動力伝達系の中で慣性の大きな金属製のリング２３３が回転しているため、駆動力の切断と接続にともなうショックを軽減することができる。また、リング２３３に対して当接圧力を発生するリング駆動ローラ２３４が、入力歯車２１８と同軸上に配置されているため、簡便で安価な構造で信頼性の高い回転制御クラッチを提供することができる。
【００９８】
（実施例４）
次に、本発明の他の複数の実施例について説明する。以下の実施例の説明では、実施例３と異なる点についてのみ説明するものとし、同一の構成部分については同一の符号を付して説明を省略するものとする。
【００９９】
図１８（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の実施例２に係る回転制御クラッチが適用される画像形成装置の現像当接離間ユニット２０１を示している。
【０１００】
この実施例４では、リング２３３を回転駆動させるリング駆動手段が、リング２３３に架けられた駆動ベルト２３９である点で実施例１と相違する。すなわち、本図において、４つの回転制御クラッチ２３０（２３０ｙ、２３０ｍ、２３０ｃ、２３０ｋ）の各リング２３３外周に対して、駆動ベルト２３９が巻き掛けられている。各リング２３３は、駆動ベルト２３９によって駆動力が伝達される。駆動ベルト２３９には、前記４つのリング２３３の他に、駆動ベルト２３９を回転駆動させるための駆動プーリ２３７と、駆動ベルト３９の張力を調整する張力プーリ２３６が巻き掛けられている。駆動プーリ２３７は左右２組の回転制御クラッチ２３０の中央下方に配置されている。一方、張力プーリ２３６は、左右の回転制御クラッチ２３０ｙ、２３０ｍ；２３０ｋ、２３０ｃの中央部上方に配置されている。
【０１０１】
以下、実施例３と同様に、一つの現像器２０５ｙの回転制御クラッチ２３０ｙに着目し、リング２３３から制御環２３１に対する当接圧力Ｍが、制御環２３１に回転駆動トルクＴ１を発生させる過程について説明する。
【０１０２】
駆動プーリ２３７は、不図示の画像形成装置駆動部に設けられる駆動側歯車と同軸的に固定される駆動歯車２４８に同軸的に固定されている。駆動ベルト２３９が張架される張力プーリ２３６は、図示せぬ付勢手段により付勢力Ｐ１が付与され、駆動ベルト２３９に張力を発生させている。
【０１０３】
駆動ベルト２３９とリング外径部２３３ａとの摩擦係数をμ１、リング内径部２３３ｂと制御環本体２３１ｂ外周面との摩擦係数をμ２、とすると、μ１≧μ２であれば、リング２３３の安定的回転は持続する。また、同時に駆動ベルト２３９の張力Ｐ１は、リング内径部２３３ｂの制御環本体２３１ｂへの当接圧力Ｍを生じさせている。
【０１０４】
当接圧力Ｍで制御環本体２３１ｂに押圧されているリング２３３は、回転している間、静止している制御環２３１を同方向に回転させようとする接線力：Ｆ１を発生している。リング内径部２３３ｂと制御環本体２３１ｂとの摩擦係数がμ２であるから、Ｆ１＝μ２＊Ｍ である。また、制御環本体２３１ｂの直径をＤｉとすると、実施例１と同様に、同方向に回転させようとする回転駆動トルクＴ１は、Ｔ１＝Ｆ１＊（Ｄｉ／２）で表せる。
【０１０５】
現像器２０５ｙを感光体ドラム２０２に当接、離間させる方法は実施例３と同様である。
【０１０６】
また、本実施例４において、駆動ベルト２３９は平ベルト形状であるが、丸ベルト、角ベルト、歯付ベルトであってもかまわない。
【０１０７】
（実施例５）
図１９（Ａ）は、本発明の実施例５に係る回転制御クラッチが適用された画像形成装置を示している。この画像形成装置３２９は、実施例３，３のように、感光体ドラムの周囲に複数の現像器を配置するのではなく、複数の現像カートリッジ（３０５ａ，３０５ｂ，３０５ｃ，３０５ｄ）を備えた現像ロータリユニット３０１を適用した例である。
【０１０８】
現像ロータリユニット３０１は、回転軸３１６を中心に複数の現像カートリッジ（３０５ａ，３０５ｂ，３０５ｃ，３０５ｄ）を放射状に配置したものである。回転軸を中心に回転することにより、一つの現像カートリッジ３０５を、選択的に感光体ドラム３０２に当接させる構成となっている。この現像ロータリユニット３０１を回転させるために、本発明の回転制御クラッチ３００が適用される。
【０１０９】
画像形成装置３２９は、帯電ローラ３０３によって感光体ドラム３０２表面が一様に帯電され、スキャナユニット３０４から所定の色の画像信号に応じてレーザ光が照射され静電潜像が形成される。このスキャナユニット３０４により書き込まれた潜像を担持する感光体ドラム３０２に対して、現像ロータリユニット３０１内の一つの現像カートリッジ３０５が対向、当接し、潜像をトナー像として現像する。所望の色のトナー像が、ベルト駆動ローラ３２０によって回転駆動される中間転写ベルト３０７に転写され、１次転写が行われる。感光体ドラム３０２上の残留トナーはドラムクリーナ３０６によって除去され、再度帯電ローラ３０３によって一様に帯電される。
【０１１０】
また、次の異なる色トナーを転写したい場合は、図示せぬ画像形成装置駆動部からの回転駆動力が、回転制御クラッチ３００及び出力歯車３３６を介して、現像ロータリユニット３０１の端部に設けられたロータリ駆動歯車３１７に伝達される。そして、現像ロータリユニット３０１を所定量回転させ、異なる色のカートリッジ３０５を感光体ドラム３０２に対して対向させ、順次、中間転写ベルト３０７上にて、トナー像を重ね合わせることでカラー画像が形成される。その後、中間転写ベルト３０７に担持された所望の色のトナー像が、ベルト駆動ローラ３２０の回転により２次転写ローラ３１０に至る。
【０１１１】
一方、給紙ローラ３１２により、給紙部３１１から分離給送された紙等のシート材Ｐは、レジストローラ対３１３で整列された後、２次転写ローラ３１０に至る。２次転写ローラ３１０、中間転写ベルト３０７及び張架ローラ３２１に挟み込まれたシート材にトナー像が転写され、シート材Ｐに担持された所望の色のトナー像は、定着器３１４で加圧、融解定着され、上カバー３１５上に排出される。なお、図１９中、符号３０９はベルトクリーナであり、３２２は電源基板である。
【０１１２】
次に、回転制御クラッチ３００の構成について説明する。
【０１１３】
図１９（Ｂ）に、本実施例３に係る回転制御クラッチ３００の斜視図を示す。実施例１，２では、感光体ドラム３０２の周囲に配置した複数の現像器の当接離間機構を駆動するために複数の回転制御クラッチ３００が設けられているが、この実施例５では、現像ロータリ３０１を回転するために回転制御クラッチ３００は一つである。
【０１１４】
回転制御クラッチ３００の構成は、入力歯車３１８と、入力歯車３１８と噛み合う歯部領域３３５ｂと入力歯車３１８と噛み合わない欠歯領域３３５ａとを有する欠歯歯車３３５とを備えている（図２０（Ａ）参照）。入力歯車３１８は、側板３１９に設けられた支持軸３１９ａに回転自在に支持される。欠歯歯車３３５には、駆動下流側に駆動力を伝達する出力歯車３３６が同軸的に固定されている。入力歯車３１８の大きさが、実施例１，２に対して小径で、欠歯歯車３３５とほぼ同一径である点で相違する。また、欠歯歯車３３５と入力歯車３１８との噛み合い状態を制御する制御機構３３０は、入力歯車３１８から欠歯歯車３３５への駆動力の伝達遮断時には、欠歯歯車３３５の欠歯領域３３５ａが入力歯車３１８との対向位置にある状態に停止保持する。
【０１１５】
制御機構３３０は、欠歯歯車３３５の欠歯領域３３５ａと歯部領域３３５ｂのいずれかを入力歯車３１８と対向する位置に位置させるかを制御する。欠歯歯車３３５の欠歯領域３３５ａを入力歯車３１８との対向位置に位置させることにより、欠歯歯車３３５への駆動力の伝達を遮断する。一方、欠歯歯車３３５の歯部領域３３５ｂを入力歯車３１８との対向位置に位置させることにより、入力歯車３１８から欠歯歯車３３５へ駆動力を伝達させる構成となっている。
【０１１６】
制御機構３３０の構成は、欠歯歯車３３５に同軸的に固定される制御環３３１と、制御環３３１に所定の接触圧で回転摺動自在に接触するリング３３３と、リング駆動手段としてのリング駆動ローラ３３４とを備えている。また、制御環３３１に係止して制御環３３１の回転を阻止し、制御環３３１との係止を解除して制御環３３１の回転を許容する回転係止機構としてのフラッパ３３２ａを有するソレノイド３３２を備えている。
【０１１７】
このうち、制御環３３１、リング３３３及びソレノイド３３２の構成は、実施例１、２と基本的に同一であるが、欠歯歯車３３５に対して出力歯車３３６が同軸的に一体的に回転する構成となっている。制御環３３１、欠歯歯車３３５及び出力歯車３３６は、側板３１９に突設された支持軸３１９ｂに回転自在に支持され、欠歯歯車３３５に突設された連結軸３３５ｄによって連結され一体的に回転する構成となっている。
【０１１８】
一方、リング駆動ローラ３３４の構成は、ローラ本体３３４ａの外径部に弾性的なローラ円周部３３４ｂを有している点で実施例１，２と同一であるが、入力歯車３１８と同様に、実施例１、２と比較して小径に構成されている。このリング駆動ローラ３３４と入力歯車３１８は、同一の支持軸３１９ａに回転自在に支持され、入力歯車３１８と一体的に回転駆動される。リング駆動ローラ３３４と入力歯車３１８のピッチ円は同一径で、リング駆動ローラ３３４は入力歯車３１８と等速度で回転する。
【０１１９】
制御環３３１は、外径Ｄｉなる制御環本体３３１ｂと、係止ラッチ３３１ａを備えたフランジ部３３１ｃとを有している。この例では、フランジ部３３１ｃの幅が実施例３に比較して大きく、また、実施例３と異なり、フランジ部３３１ｃの位置が、欠歯歯車３３５に対して反対側に位置している。制御環本体３３１ｂには、内径Ｄｒなるリング３３３が同軸で回転自在に嵌合されている（図９（Ｂ）参照）。
【０１２０】
ソレノイド３３２は、実施例３と同様に、フラッパ３３２ａと、フラッパ３３２ａを駆動するソレノイド本体３３２ｄとを備えている。フラッパ３３２ａはソレノイド本体３３２ｄに対して揺動自在に支持され、スプリング３３２ｃのばね力によって、フック状に折曲されたフラッパ先端部３３２ｂが、常時、制御環３３１の係止ラッチ３３１ａに対して係止する構成となっている。この例では、制御環３３１のフランジ部３３１の幅に対応して、実施例３に比較して幅が大きい構成となっている。
【０１２１】
図２０（Ｂ）に、リング駆動ローラ３３４とリング３３３と制御環３３１の配置を示す。本図において、制御環３３１は断面を示しており、リング駆動ローラ３３４と制御環３３１の軸間距離は固定されている。このリング駆動ローラ３３４とリング３３３との接触部に所望の侵入量Ｓを設定するために、支持軸３１９ａと支持軸３１９ｂとの軸間距離を適宜調整して設定する点は実施例３と同様である。
【０１２２】
図２０（Ｂ）において、侵入量Ｓはリング内径部３３３ｂと制御環本体３３１ｂへの当接圧力Ｍを生じさせている。当接圧力Ｍで制御環本体３３１ｂに押圧されているリング３３３は、回転している間、静止している制御環３３１を同方向に回転させようとする接線力Ｆ１を発生している。
【０１２３】
リング内径部３３３ｂと制御環本体３３１ｂとの摩擦係数がμ２であるから、Ｆ１＝μ２＊Ｍである。また、制御環本体３３１ｂの直径をＤｉとすると、同方向に回転させようとする回転駆動トルクＴ１は、Ｔ１＝Ｆ１＊（Ｄｉ／２）で表せる。
【０１２４】
図２０（Ａ）（Ｂ）において、図示の入力歯車３１８と同軸で固定されたリング駆動ローラ３３４の弾性的であるローラ円周部３３４ｂは、制御環本体３３１ｂに回転自在に設けられたリング３３３を、侵入量Ｓを保ちながら回転させている。
【０１２５】
この時、リング駆動ローラ３３４のローラ円周部３３４ｂとリング外径部３３３ａとの接触面間の摩擦係数をμ１、リング内径部３３３ｂと制御環本体３３１ｂとの接触面間の摩擦係数をμ２とする。摩擦係数の関係が、μ１≧μ２であれば、リング３３３の外周側の摩擦トルクが大きくなるので、リング３３３がリング駆動ローラ３３４に同期して安定的に回転する。
【０１２６】
以下に、本実施例の特有な作用である異なる色の現像カートリッジ３０５を感光体ドラム３０２に対向させる方法について述べる。
【０１２７】
図１９（Ｂ）と図２０（Ｂ）において、ソレノイド３３２が通電されると、フラッパ３３２ａがソレノイド本体３３２ｄに磁気吸引され、フラッパ先端部３３２ｂが係止ラッチ３３１ａから外れ、制御環３３１の回転係止が解除される。上記リング３３３の回転駆動トルクＴ１が作用している制御環３３１が回転する。そして、制御環３３１に固定されている欠歯歯車３３５とロータリ出力歯車３３６もクラッチ下流側の現像ロータリユニット３０１の回転負荷に抗して、入力歯車３１８と略等速で入力歯車３１８と噛み合う方向へ回転し始める（図２１（Ａ））。
【０１２８】
図２１（Ｂ）において、クラッチ側の欠歯歯車３３５と入力歯車３１８とが、略等速で回転しているため、クラッチ側の欠歯歯車３３５の歯部領域３３５ｂの噛み合い第１歯に入力歯車３１８の歯が略等速で飛び込みながら噛み合う。
【０１２９】
その後、欠歯歯車３３５の歯部領域３３５ｂの歯と入力歯車３１８の歯同士が噛み合って、図示せぬ画像形成装置駆動部より供給される回転駆動力が、入力歯車３１８から欠歯歯車３３５に伝達される。そして、欠歯歯車３３５と一体的に回転するロータリ出力歯車３３６を介して、ロータリ入力ギア３１７が、ロータリ出力歯車３６の１回転分だけ回転する。所定回転後、現像ロータリユニット３０１内の所望の現像カートリッジ３０５が感光体ドラム３０２と対向する位置に至り、感光体ドラム３０２上の潜像をトナー像として現像する。
【０１３０】
現像完了後、制御環３３１が１回転すると、回転係止位置に再び復帰していたソレノイド３３２のフラッパ先端部３３２ｂが、制御環３３１に設けられた係止ラッチ３３１ａに接触し、制御環３３１を回転係止させる。そして、欠歯歯車３３５の欠歯領域３３５ａが、再び入力歯車１８に対向して入力歯車１８が空回りし、図示せぬ画像形成装置駆動部より供給される回転駆動力が切断される。
【０１３１】
このようにして、制御環３３１は、再び回転駆動接続待ちの状態になるが、以下は前述のとおり、感光体ドラム３０２上のトナー像が、中間転写ベルト３０７に担持されベルト駆動ローラ３２０の回転により転写ローラ３１０に至る。
【０１３２】
給紙ローラ３１２により分離給紙されたシート材へのトナー像の転写、定着、排紙については実施例３と同様である。
【０１３３】
（実施例６）
図２２は、本発明の実施例６に係る回転制御クラッチを示している。
【０１３４】
この実施例６は、基本的な構成は実施例５と同一であり、リング３３３を回転駆動させる回転駆動手段がリング３３３に架けられた駆動ベルト３３９となっている点で相違するのみで、画像形成装置３２９における印字の過程は実施例３と同様である。
【０１３５】
すなわち、駆動プーリ歯車３４０に同軸で固定された駆動プーリ３３７と、リング３３３の間には駆動ベルト３３９が張架され、制御環本体３３１ｂに回転自在に設けられたリング３３３を、張力を保ちながら略等速回転させている。
【０１３６】
また、駆動プーリ歯車３４０は、入力歯車３１８に噛み合うように、側板３１９に設けられた円弧状長穴３１９ｃに沿って、移動可能に支持されている。すなわち、円弧状長穴３１９ｃは、入力歯車３１８を支持する支持軸３１９ａを中心として、半径Ｒで描いた円周に沿って延びている。
【０１３７】
図２２（Ｂ）は、入力歯車３１８と駆動プーリ３３７とリング３３３と制御環３３１の配置を示す。駆動プーリ３３７と図示せぬ駆動プーリ歯車３４０は、入力歯車３１８を中心として、入力歯車３１８と噛み合いながら中心半径Ｒなる円弧状長穴３１９ｃに沿って移動可能であるため、制御環３３１との軸間距離を、図中Ｌ１からＬ２まで任意に設定可能である。所望の張力を得られた位置で、駆動プーリ軸３３８を固定する。
【０１３８】
なお、駆動ベルト３３９は、平ベルトに限らず、角ベルト、丸ベルト、歯付ベルトなどの各種伝動ベルトを利用することができる。
【０１３９】
駆動プーリ歯車３４０と駆動プーリ３３７は、入力歯車３１８に対して反対方向に略等速回転し、駆動プーリ３３７に張架された駆動ベルト３３９は、張力をリング３３３に作用させつつ、リング３３３を入力歯車３１８に対して反対方向に略等速回転させる。
【０１４０】
（実施例７）
図２３は、本発明の実施例７が示されている。
【０１４１】
この実施例７においても、実施例６と同様に、リングを回転駆動させる回転駆動手段がリングに架けられた駆動ベルト３３９である。この実施例７では、リングとして、慣性モーメントを増加させるための円筒状のリング３３３の一端にフランジ３３３ｃを設けたフランジ付きのリングとした。また、リング３３３を制御環３３１に当接させる当接力発生手段として駆動プーリばね４４２を設けた。フランジ３３３ｃは、リング３３３と別体構成でもよく、また、フランジ３３３ｃではなく、ワッシャ状の円盤をリング３３３に取り付けてもよい。慣性モーメントを増加させるためのフランジあるいは円盤を、上記した実施例３〜６についても適用可能である。
【０１４２】
駆動プーリ歯車３４０に同軸で固定された駆動プーリ３３７とリング３３３の間には、駆動ベルト３３９が張架され、制御環本体３３１ｂに回転自在に設けられたリング３３３を、張力を保ちながら略等速回転させている。
【０１４３】
本実施例７では、当接力発生手段が、フランジ３３３ｃ付きのリング３３３の回転駆動手段とは別個である。駆動プーリ３３７と駆動プーリ歯車３４０は、入力歯車３１８を中心として、入力歯車３１８と噛み合いながら中心半径Ｒなる円弧状長穴３１９ｃに沿って移動可能であるため、制御環３３１との軸間距離を、図中Ｌ１からＬ２まで任意に設定可能である。そして、所望の張力を得られように、駆動プーリ３３７と駆動プーリ歯車３４０を回転支持する駆動プーリ軸３３８を駆動プーリバネ４４２で付勢し、張力を発生させている。駆動プーリバネ４４２は、一端が駆動プーリ軸３３８の先端に固定される支持突部４４３に掛止され、他端が側板３１９に固定される支持金具４４４に掛止されている。
【０１４４】
尚、上記各実施例では、回転制御クラッチを、画像形成装置の現像器２０５の当接離間機構の駆動制御、現像ロータリユニット３０１への駆動制御に適用した場合について説明したが、これらの駆動伝達系に限定されるものではない。例えば駆動出力側は、給紙ローラでも良いし、種々の駆動力伝達系について適用することができる。また、画像形成装置に限定されず、たとえば、印刷機等の各種駆動伝達系に適用可能である。
【０１４５】
（実施例８）
次に本発明における実施例８について説明する。図２５（Ａ）、（Ｂ）に、それぞれ実施例８であるシート給送装置の概略斜視図とシート給送装置の回転制御クラッチの概略断面図を示す。
【０１４６】
本実施例は、接触摩擦力の発生手段の付勢方向がラジアル方向（円周方向）である、いわゆる、『ラジアル型駆動制御装置』である。
【０１４７】
本実施例は、図１の画像形成装置２９に設けられた、カセット１１に積載された記録媒体であるシート材Ｐを１枚づつ分離給紙する給紙ローラ（給送ローラ）１２の回転制御に用いられる駆動制御装置５００について説明する。
【０１４８】
図４において、シート給送装置の出力軸５６６の端部に給紙ローラ１２に駆動を伝達制御するための駆動制御装置２００が設けられている。そして、図示しないモータ等の駆動源に接続された入力歯車５１８と、入力歯車５１８と噛合する位置に設けられた欠歯歯車５３５を備えている。
【０１４９】
給紙ローラ１２が取り付けられている出力軸５６６が停止している際は、出力軸５６６に一体的に設けられたクラッチ制御環５３１は、その係止ラッチ５３１ａがソレノイド５３２のフラッパー先端５３２ａに係止され、回転が止まっている。クラッチ制御環５３１には、クラッチ制御環５３１と一体的に回転、停止する欠歯歯車５３５が設けられている。そして欠歯歯車５３５には図２５（Ａ）に記載の外径がＤｉなる円周部５３５ｂに内径がＤｒなるクラッチシンクロ歯車５６２の内周部５６２ｃが同軸的に回転自在設けられ、給紙ローラ１２、カム５７０と共に出力軸５６６に一体的に取り付けられている。このとき、Ｄｒ＞Ｄｉである。
【０１５０】
また、欠歯歯車５３５に噛み合うように入力歯車５１８が本体側板５１９上の入力歯車軸５１９ａに回転可能に支持されている。そして、入力歯車５１８には駆動部材であるクラッチ入力歯車５６３が同軸上に一体的に固定されており、入力歯車５１８とクラッチ入力歯車５６３は、５共に同じ歯数で２８歯に構成されている。クラッチ入力歯車５６３は、その円周に第二のギア歯を有している。
【０１５１】
一方、欠歯歯車５３５とシンクロ歯車５６２もまた、欠歯歯車５３５の欠歯部５３５ａも含めた歯数と、シンクロ歯車５６２の歯数も同一の歯数である２８歯となるように構成されている。シンクロ歯車５６２は、円筒部材の周面に第二のギア歯と噛合う第一のギア歯５６２ａが設けられた形状になっている。
【０１５２】
すなわち、本実施例においては、入力歯車５１８対欠歯歯車５３５の減速比とクラッチ入力歯車５６３対シンクロ歯車５６２の減速比が同じとなるように設定されている。
【０１５３】
次に、欠歯歯車５３５と入力歯車５１８との駆動の伝達、解除のメカニズムについて説明する。
【０１５４】
図４、図２５（Ａ）が示すように、ｒ１方向に回転する入力歯車５１８に固定されるクラッチ入力歯車５６３もｒ１方向に同じ速度で回転しており、同時に、クラッチ入力歯車５６３と噛合っているシンクロ歯車５６２はｒ２方向に回転している。そのとき、スプリング５６４の張力によって、シンクロ歯車５６２の内周部５６２ｃと欠歯歯車５３５の外周部５３５ｂとの間に押圧力Ｌ１を発生させている。押圧力Ｌ１で欠歯歯車外周部５３５ｂに当接しているシンクロ歯車５６２は回転している間、欠歯歯車５３５を同方向に回転させようとする接線の力である摩擦力Ｆ１を発生させた状態で空転している。
【０１５５】
そして、ソレノイド５３２が通電され、ソレノイド５３２のフラッパー先端５３２ａがクラッチ制御環５３１の係止ラッチ５３１ａから外れると、接触摩擦力によってクラッチ制御環５３１はシンクロ歯車５６２と同じ速度で回転し始める。
【０１５６】
このとき、本実施例は、入力歯車５１８とクラッチ入力歯車５６３は同速度で一体的に回転している。そして、入力歯車５１８対、入力歯車５１８と噛合う欠歯歯車５３５の減速比と、クラッチ入力歯車５６３対、クラッチ入力歯車５６３と噛合うシンクロ歯車５６２の減速比が同じとなるように設定されている。したがって、入力歯車５１８と欠歯歯車５３５は同速度で噛合う事ができ、結果、噛合い開始時の入力歯車５１８と欠歯歯車５３５の歯当たり音を軽減することができるのである。
【０１５７】
まず、ソレノイド５３２のフラッパー先端５３２ａがクラッチ制御環５３１の係止ラッチ５３１ａから外れると、入力歯車５１８と欠歯歯車５３５が噛み合う。そして所定回転後、入力歯車５１８と欠歯歯車３５の歯部領域の噛合いが終了し、連れ回りトルクＴ１とカム５７０が中板５６８によって発生する回転力とによって更に欠歯歯車５３５は回転し、入力歯車５１８と欠歯歯車５３５が噛み合わない状態に戻る。
【０１５８】
この接触摩擦力Ｆ１によって欠歯歯車５３５とクラッチ制御環５３１が回転するメカニズムについて、図２５（Ｂ）を用いて更に詳しく説明する。
【０１５９】
スプリング５６４の押圧力をＬ１、欠歯歯車５３５の外周部５３５ｂとシンクロ歯車内周部５６２ｃとの摩擦係数をμとし、出力軸５６６にかかる負荷トルクをＴとすると、欠歯歯車５３５とシンクロ歯車５６２との摩擦力Ｆ１は
Ｆ１＝μＬ１
となるので、シンクロ歯車５６２の欠歯歯車５３５を回転させようとするトルクである連れ回りトルクＴ１は、
Ｔ１＝Ｆ１×（Ｄｉ／２） ＝μＬ１×（Ｄｉ／２）
であらわすことができる。連れ回りトルクＴ１と出力軸５６６にかかる負荷トルクをＴの関係が、
Ｔ１＞Ｔ
であれば、回転制御クラッチ５３０は安定的に駆動を伝達することができる。
【０１６０】
また、本実施例では、シンクロ歯車５６２とクラッチ入力歯車５６３の平行度が崩れて歯同士が片当たりすることを防止する。そのために、スプリング６４がシンクロ歯車５６２の歯幅の略中央に付勢力を発生できるように、シンクロ歯車５６２の歯を歯５６２ａ（第一のギア歯）と歯５６２ｂとに分割している。そして、歯５６２ａと歯５６２ｂの間にスプリングガイド５７４を配置して付勢部材であるスプリング５６４をかける構成とした。
【０１６１】
そのため、クラッチ入力歯車５６３とシンクロ歯車５６２の５６２ａと５６２ｂの間で噛合いの干渉が発生しないように、５６２ａに対して、５６２ｂが回転方向に若干の遊びを設けつつも一体的に回転できるような構成とした。
【０１６２】
しかしながら、シンクロ歯車５６２とクラッチ入力歯車５６３の歯同士が片当たりすることを防止するためにスプリング５６４を歯幅方向の両端に２箇所設けている。シンクロ歯車５６２を歯幅方向の略中央に配置するなどの構成が実現できれば、シンクロ歯車５６２の歯を歯５６２ａと歯５６２ｂとに分割せず、一体的な歯車であっても問題ない。
【０１６３】
或いは仮に、シンクロ歯車５６２の歯を本実施例と同様に歯５６２ａと歯５６２ｂとに分割した構成であったとしても、次のような構成であれば問題ない。即ち、シンクロ歯車５６２の２つの歯５６２ａと歯５６２ｂの位相差を限りなく０にする。そして、シンクロ歯車５６２とクラッチ入力歯車６３との噛合いのバックラッシュによってクラッチ入力歯車５６３とシンクロ歯車５６２の５６２ａと５６２ｂの間で噛合いの干渉が発生しないように構成しても問題である。
【０１６４】
また、本実施例では、シンクロ歯車５６２ａと内周部５６２ｃをスプリング５６４の押圧力によって、接触摩擦力Ｆを発生させた。しかし、図２５（Ｂ）に示すように、シンクロ歯車６６２ａの材質を金属にして、シンクロ歯車５６２ａの自重によってシンクロ歯車６６２ａと内周部５６２ｃとの間に接触摩擦力Ｆ２、連れ回りトルクＴ２を発生させても良い。それによって、スプリング５６４を削除することができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置、及び、画像形成装置で用いられる駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置で用いられる駆動装置としては、たとえば、特許文献１に記載のようなものが知られている。
【０００３】
すなわち駆動装置は、入力歯車に対して噛み合わない欠歯部が設けられた欠歯歯車と、欠歯歯車を一方向に回転付勢するバネと、欠歯歯車が入力歯車と噛み合わない位置で停止させる為に、欠歯歯車に係合するソレノイドと、で構成されている。
【０００４】
そして、ソレノイドの係合が解除されることによって、バネの付勢力によって欠歯歯車を回転させる。すると欠歯歯車が入力歯車と噛み合い、駆動力が欠歯歯車に伝達される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１４１０２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、バネで回転付勢されて回転する欠歯歯車の回転速度と、入力歯車の回転速度が合致しない場合がある。その結果、欠歯歯車の歯部の噛み合い第１歯と入力歯車の歯が衝突し、噛合い時の衝撃によってクラッチをつなげるたびに大きな衝撃騒音を生じてしまう問題があった。
【０００７】
本発明の目的は、駆動力伝達時における欠歯歯車と入力歯車の噛合い時の衝撃を軽減し得る回転制御クラッチ及び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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、画像形成装置で用いられる駆動装置であって、入力歯車と、前記入力歯車と噛み合うことが可能な歯部と、前記歯部が無い欠け歯部とを有する欠歯歯車と、前記欠歯歯車を、前記欠け歯部が前記入力歯車と対向して前記入力歯車と噛み合わない状態で保持する保持状態と、前記保持状態を解除する解除状態にすることが可能な保持部材と、回転力を受けて回転可能な円筒部材と、前記欠歯歯車と一体で回転する、前記円筒部材の内側に侵入する侵入部であって、前記円筒部材との摩擦力によって前記円筒部材から前記回転力を受けることが可能な侵入部と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、入力歯車と欠歯歯車との回転速度を略合わさせることができるので、入力歯車と欠歯歯車との噛み合う際の歯当たりによる衝撃音が軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１である画像形成装置の任意断面図。
【図２】実施例１であるロータリー回転制御クラッチの部分拡大図。
【図３】実施例１であるロータリー回転制御クラッチの部分拡大図。
【図４】実施例８に係る駆動制御装置を用いたシート給送装置の概略構成図
【図５】実施例１であるロータリー回転制御クラッチの斜視図。
【図６】実施例１であるロータリー回転制御クラッチの部分拡大図。
【図７】実施例１であるロータリー回転制御クラッチの断面図。
【図８】実施例２であるロータリー回転制御クラッチの斜視図。
【図９】実施例２であるロータリー回転制御クラッチの部分拡大図。
【図１０】実施例２であるロータリー回転制御クラッチの部分拡大図。
【図１１】実施例２であるロータリー回転制御クラッチの動作特性図。
【図１２】実施例３の複数の回転制御クラッチを備えた画像形成装置を示す任意断面図。
【図１３】図１の回転制御クラッチを含む駆動伝達系の分解斜視図。
【図１４】（Ａ）は図２の一つの回転制御クラッチの拡大斜視図、（Ｂ）は当接離間機構の部分拡大図。
【図１５】（Ａ）は回転制御クラッチの歯車列の噛合状態の図、（Ｂ）は制御機構の拡大図。
【図１６】（Ａ）は回転制御クラッチの駆動力伝達状態、（Ｂ）は遮断状態を示す図。
【図１７】（Ａ）、（Ｂ）は当接離間機構の当接カムの動作状態の説明図。
【図１８】実施例４の回転制御クラッチを示し、（Ａ）は分解斜視図、（Ｂ）は側面図。
【図１９】（Ａ）は実施例５の画像形成装置断面図、（Ｂ）は回転制御クラッチ分解斜視図。
【図２０】（Ａ）は駆動力遮断時の欠歯歯車近傍の図、（Ｂ）は制御機構の正面部分拡大図。
【図２１】（Ａ）は回転制御クラッチの駆動力遮断状態、（Ｂ）は伝達状態を示す図。
【図２２】（Ａ）は実施例６の回転制御クラッチの分解斜視図、（Ｂ）は正面部分拡大図。
【図２３】（Ａ）は実施例７の回転制御クラッチの分解斜視図、（Ｂ）は正面部分拡大図。
【図２４】（Ａ）は従来の回転制御クラッチの分解斜視図、（Ｂ）は欠歯歯車近傍の図。
【図２５】実施例８に係る駆動制御装置の概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（実施例１）
実施例１では、画像形成装置２９の現像ロータリー１の駆動装置である回転制御クラッチに、本発明を実施した例を示す。画像形成装置２９は以下のように動作する。
【００１２】
〔画像形成装置〕
図１に、本発明を実施した画像形成装置２９の断面図を示す。
【００１３】
感光体ドラム２にスキャナユニット４により静電潜像が形成される。そして、現像ロータリー１に装着された現像器であるカートリッジ５が当接して、静電潜像をトナー像に現像する。そして感光体ドラム２に形成されたトナー像は、駆動ローラー２０に回転駆動される中間転写ベルト７に１次転写される。
【００１４】
そしてカラー画像を形成する場合は、画像形成装置２０の駆動部（不図示）から回転駆動力が、回転制御クラッチ３０（図８参照）を介して、ロータリー１の端部に設けられたロータリー駆動歯車１７に伝達され、ロータリー１が回転する。ロータリー１は、イエロー色のトナーを有するカートリッジ５ａ、マゼンタ色のトナーを有するカートリッジ５ｂ、シアン色のトナーを有するカートリッジ５ｃ、ブラック色のトナーを有するカートリッジ５ｄを着脱可能に保持している。ロータリー１が回転することで複数カートリッジ５ａ〜５ｄが、それぞれ感光体ドラム２に対して対向する現像位置に移動し、現像位置で静電潜像をトナー像に現像する。そして、感光体ドラム２に形成されたトナー像は、順次中間転写ベルト７に一次転写ローラー８によって形成される１次転写ポイントＴ１で転写され、トナー像を重ね合わせることでカラー画像が形成される。
【００１５】
その後、中間転写ベルト７に形成されたトナー像は、駆動ローラー２０の回転により、駆動ローラー２１と２次転写ローラー１０とで形成される２次転写ポイントＴ２に移動する。
【００１６】
また、給紙ローラー１２により分離給紙された記録媒体であるシート材Ｐは、レジストローラー対１３で先端の位置が調整された後、２次転写ポイントＴ２に搬送される。そして、中間転写ベルト７に形成されたカラー画像が２次転写ローラー１０にバイアスが印加されることによって、シート材Ｐに転写される。
【００１７】
そして、シート材Ｐに転写されたトナー像は定着器１４で、加熱及び加圧されることでシート材Ｐに定着され、上カバー１５に排出される。
【００１８】
〔回転制御クラッチ〕
次に回転制御クラッチ３０の構成について述べる。
【００１９】
図５に、ロータリー回転制御クラッチの斜視図を示す。
【００２０】
ロータリー１（図１参照）が停止している際は、本体側板１９に設けられたクラッチ軸１９ｂに回転可能に設けられたクラッチ制御環３１は、その係止ラッチ３１ａが保持部材であるソレノイド３２のフラッパー先端３２ａに係止されている（保持状態）。即ち、クラッチ制御環３１は回転が止まっている。クラッチ制御環３１には、図７に記載の外径がＤｉなる円周部３１ｂに内径Ｄｒなるフランジリング５１が同軸で回転自在に設けられている。即ち、円筒部材であるリング５１の内側に侵入部である円周部３１ｂが侵入していることになる。そして、クラッチ側欠歯歯車３５とロータリー出力ギア３６も同軸でクラッチ制御環３１に固定されている。このとき、Ｄｒ＞Ｄｉである。
【００２１】
また、クラッチ側欠歯歯車３５に噛み合うように入力歯車１８が本体側板１９上の入力歯車軸１９ａに回転可能に支持され、入力歯車１８には駆動部材３４が同軸で固定されている。
【００２２】
図２には、回転制御クラッチ３０が切断時における、入力歯車１８と欠歯歯車３５の位置を示す。即ち、欠歯歯車３５の欠歯部３５ａが入力歯車１８に対向して、入力歯車１８が欠歯歯車３５と噛み合わずに矢印ｒ１回転するので画像形成装置の駆動部からの回転駆動力は遮断されている。
【００２３】
次に図６において、駆動部材３４と円筒部材であるリング３３の配置について説明する。
【００２４】
駆動部材３４には第二の磁石である円筒形状の駆動側磁石５０が固定され、駆動側磁石５０に所定の隙間Ｇを隔ててその円周面が対向する様に、第一の磁石である円筒形状の被駆動側磁石５１がリング３３に固定されている。駆動側磁石５０の円周面には、ねじれ角度Ｈで傾いた第１円筒磁石のＮ極５０ａと、Ｎ極５０ａと同形状のＳ極５０ｂが円周方向において交互に形成されている。
【００２５】
被駆動側磁石５１の円周面には、駆動側磁石５０とは反対方向にねじれ角度ｈで傾いた被駆動側磁石５１のＮ極５１ａと、Ｎ極５０ａと同形状のＳ極５１ｂが交互に形成されている。
【００２６】
駆動側磁石５０と被駆動側磁石５１の磁気極数は同じで、互いに異なる極同士が吸引力Ｈ（図７参照）を生じながら対向している。この異極が対向する位置関係は静止時、回転時を問わず保持される。吸引力Ｈは、被駆動側磁石５１の軸線方向と交差する方向に働く。
【００２７】
図７に示すように、駆動部材３４が矢印ｒ１方向に回転し始める。そのとき、図６に示すように、駆動側磁石５０と被駆動側磁石５１は、隙間Ｇを隔てた位置において、Ｎ極５０ａとＳ極５１ｂが、磁石の幅ＷのＬ側で対向する。Ｎ極５０ａとＳ極５１ｂとの吸引力Ｈによって、リング３３は１磁極ぶんだけ矢印ｒ２方向に回転する。そして、ここでＮ極５０ａとＳ極５１ｂが斜めに配置されているので、Ｎ極５０ａとＳ極５１ｂが、磁石の幅ＷのＲ側で対向した時に、磁石の幅ＷのＬ側では、円筒駆動側磁石５０のＳ極５０ｂと被駆動側磁石５１のＮ極５１ａが対向する位置に移動する。そして同様に、リング３３は１磁極ぶんだけ矢印ｒ２方向に回転させる。これが繰り返されることによって、駆動部材３４が矢印ｒ１方向に回転することで、リング３３は矢印ｒ２方向に回転する。
【００２８】
次に図７おいて、駆動部材３４とリング３３とクラッチ制御環３１の配置を示す。駆動部材３４とクラッチ制御環３１の軸間距離は固定されている。そして所定の隙間Ｇを設定するために、入力歯車軸１９ａとクラッチ軸１９ｂとの軸間距離を適宜調整して設定することができる。
【００２９】
次にリング３３とクラッチ制御環３１との摩擦について説明する。
【００３０】
入力歯車１８に同軸で固定され駆動部材３４と駆動側磁石５０は、クラッチ制御環円周部３１ｂに回転自在に設けられ被駆動側磁石５１を具備するリング３３を、隙間Ｇを保ちながら略等速回転させている。この時、駆動部材の円周部材３４ｂとリング外周３３ａとの磁力による抵抗係数をμ１、リング内周３３ｂと制御環円周部３１ｂとの摩擦係数をμ２、とすると、μ１≧μ２であれば、リング３３の安定的回転は持続する。また、同時に吸引力Ｈは、リング内周３３ｂの制御環円周部３１ｂへの当接力Ｎを発生させる。当接力Ｎでクラッチ制御環円周部３１ｂに押圧されているリング３３は、回転している間クラッチ制御環３１を同方向に回転させようとする接線の力である摩擦力Ｆ１を発生させる。リング内周３３ｂと制御環円周部３１ｂとの摩擦係数がμ２であるから、Ｆ１＝μ２＊Ｎである。また、制御環円周部３１ｂの直径をＤｉとすると、同方向に回転させようとするトルクＴ１は、Ｔ１＝Ｆ１＊（Ｄｉ／２）で表せる。このトルクを、連れ回りトルクと称する。
【００３１】
次に、カートリッジ５を現像位置に移動させる方法について述べる。
【００３２】
図３（Ａ）及び図５において、ソレノイド３２が通電されると、ソレノイド３２のフラッパー先端３２ａが移動して、クラッチ制御環３１との係止が解除される（解除状態）。連れ回りトルクＴ１が作用しているクラッチ制御環３１と、それに固定されている欠歯歯車３５とロータリー出力ギア３６もクラッチ下流側のロータリー１の回転負荷に抗して、入力歯車１８と略等速で入力歯車１８と噛み合う方向である矢印ｒ２へ回転し始める。
【００３３】
そして、図３（Ｂ）に示すように、欠歯歯車３５と入力歯車１８とが、略等速で回転しているため、欠歯歯車の歯部３５ｂの第１歯３５ｂ１に入力歯車１８の歯が略等速で噛合い始める。
【００３４】
そして順次、入力歯車１８と欠歯歯車３５が噛合って、画像形成装置の駆動部（不図示）より供給される回転駆動力がロータリー出力ギア３６を介して、ロータリー入力ギア１７に伝達される。そしてロータリー出力ギア３６の１回転分だけロータリー１が回転する。そして、ロータリー１内の所望のカートリッジ５が現像位置に移動し、感光体ドラム２に形成された潜像をトナー像に現像する。
【００３５】
クラッチ制御環３１が１回転すると、回転係止位置に再び復帰していたソレノイド３２のフラッパー先端３２ａがクラッチ制御環３１に設けられた係止ラッチ３１ａに接触する。そして、クラッチ制御環３を停止させ、欠歯歯車３５の欠歯部３５ａが、再び入力歯車１８に対向して、入力歯車１８が欠歯歯車３５と噛み合うことなく回転して、駆動部からの回転駆動力が切断される。
【００３６】
このようにして、クラッチ制御環３１は再び、回転駆動接続待ちの状態になるが、以下は前述のとおり感光体ドラム２上のトナー像は、中間転写ベルト７に担持され駆動ローラー２０の回転により第１転写ポイントＴ１に至る。
【００３７】
尚、本実施例において、駆動出力側にロータリー入力ギアの例を挙げているが、この例に限らず、例えば駆動出力側は、給紙ローラーであっても良い。
【００３８】
（実施例２）
図８乃至図１１に、第２実施例であるロータリー回転制御クラッチの斜視図を示す。本斜視図に示した構成と作用は実施例２と同様であるが、円筒形磁石の円周に設けられた磁極形状が異なる点が実施例１と相違する。尚、その他の画像形成装置の構成については実施例１と同様である。
【００３９】
まず図９において、駆動部材３４とリング３３の配置を示す。
【００４０】
駆動部材３４には駆動側磁石５０が固定され、駆動側磁石５０に隙間Ｇを隔ててその円周面が対向する様に、被駆動側磁石５１がリング３３に固定されている。本実施例では、駆動側磁石５０と被駆動側磁石５１は同一形状で同一磁極形状である。また、本実施例では同じ円筒磁石を２個用いる。駆動側磁石５０には、磁石の幅Ｗの中心Ｃに対して対称で、磁石の幅Ｗの中心Ｃに角度Ｋとなる屈曲部（または、角Ｋと称する）を有する駆動側磁石５０のＮ極５０ａと、Ｎ極５０ａと同形状の駆動側磁石５０のＳ極５０ｂが円周方向において交互に形成されている。同様に、被駆動側磁石５１には、磁石の幅Ｗの中心Ｃに対して対称で、磁石の幅Ｗの中心Ｃに角度Ｋなる屈曲部（または、角Ｋと称する）を有する被駆動側磁石５１のＮ極５１ａと、Ｎ極５１ａと同形状の被駆動側磁石５１のＳ極５１ｂが交互に形成されている。
【００４１】
駆動側磁石５０と被駆動側磁石５１の二つの円筒磁石は、最短距離でもある隙間Ｇの位置で互いに異なる極同士が、吸引力Ｈを生じながら対向している。この異極が対向する位置関係は、静止時、回転時を問わず保持される。
【００４２】
駆動側磁石５０が駆動部材３４の回転に伴い、図９に示すように矢印ｒ１方向に回転し始める。すると、磁気ギャップＧを隔てた被駆動側磁石５１は、図中磁石の幅Ｗの中央の屈曲部において異極同士から対向し始め被駆動側磁石５１を回転させ始める。全幅が対向した後、両端の２点で対向して、リング３３は１磁極ぶんだけ左回転し、次の異極同士が対向することになる。
【００４３】
なお、詳しく隙間Ｇの位置で駆動側磁石５０のｉ番目のＮ極Ｎｉが、被駆動側磁石５１のｊ番目のＳ極Ｓｊに対向する過程を具体的に図１０と表１、図１１にて述べる。
【００４４】
図１０において、隙間Ｇの位置で駆動側磁石５０のｉ番目のＮ極Ｎｉが被駆動側磁石５１のｊ番目のＳ極Ｓｊと対向しながら通過してゆく過程を示す。図１６において、視点は被駆動側磁石５１側から駆動側磁石５０を見ており、駆動側磁石５０は右回転している。被駆動側磁石５１は省略している。
【００４５】
図１０のＮ極Ｎｉが通過してゆく過程は以下の表１にまとめられる。
【００４６】
【表１】
【００４７】
表１．において、主対向とは駆動側磁石 ５０のｉ番目のＮ極 Ｎｉの対向状態であり、副対向とは、Ｎｉの前後のＳ極であるＳ（ｉ−１）とＳ（ｉ＋１）の対向状態である。
【００４８】
（１）Ｓｔａｒｔとは、Ｎｉの角Ｋが磁気ギャップＧの位置に達した時点のことで、１つ磁極対向の始点である。
（２）Ｗ−Ｓｔａｒｔとは、Ｎｉの幅Ｗが磁気ギャップＧの位置に達した時点のことである。
（３）Ｗ−Ｅｎｄとは、Ｎｉの幅Ｗが磁気ギャップＧから外れる時点のことである。
（４）Ｅｎｄとは、Ｎｉの両端部磁気ギャップ Ｇから外れる時点のことで、１つ磁極対向の終点である。
【００４９】
図１０と表１から駆動側磁石５０のｉ番目のＮ極Ｎｉは、前の磁極対Ｓ（ｉ−１）と被駆動側磁石５１のＮ極Ｎ（ｊ−１）が対向しているなか中央の一点Ｋから対向し始める。そして漸次、対向幅を増加させつつ円筒磁石の幅Ｗの対向に至り、最後は、次の磁極対Ｓ（ｉ＋１）と被駆動側磁石５１のＮ極Ｎ（ｊ＋１）が中央で対向し始めるなか、両後端２点で対向を完了することがわかる。駆動側磁石５０のｉ番目のＮ極Ｎｉと被駆動側磁石５１のＳ極Ｓｊは対向して吸着力Ｐを発生しているので、前述のとおりリング３３は１磁極ぶんだけ駆動部材３４と反対方向に回転する。
【００５０】
図１１に、駆動側磁石５０のｉ番目のＮ極Ｎｉの被駆動側磁石５１のＳ極Ｓｊとの対向幅の変化をグラフで示したものである。図９のＢＢ方向からの断面図は図７と同様である。その他は実施例１と同様の構成と作用である。
【００５１】
以上、本実施例においては、入力歯車と欠歯歯車との回転速度を略合わさせることができるので、入力歯車と欠歯歯車との噛み合う際の歯当たりによる衝撃、騒音が軽減できる。
【００５２】
また、当接力を発生する駆動部材が入力歯車と同軸上に配置されているため、従来例のようにバネを設ける構成と比べて、簡単な構造で信頼性の高い回転制御クラッチを提供する事が出来る。
【００５３】
また、リングを磁力でもって回転させるため、リングと駆動部材間に摺動摩擦による発熱、リングと駆動部材の磨耗、リングと駆動部材間の摺動摩擦による騒音は発生しない。
【００５４】
また、リングと駆動部材間は磁力によって結合しているので、万が一、リングの回転が阻害されたり、急停止された場合でも、トルクリミッターの様に上記の磁力結合が解除され、駆動部材や駆動部材の駆動系を破損することがなくなる。
【００５５】
さらに、本実施例２においては、最大の吸引力がかかる部分（磁気ギャップ通過部）がリングの中心部から漸次、円筒磁石幅まで移動することからリングのラジアルガタ内で傾きが防止され、クラッチ制御環円周の偏磨耗、騒音も軽減される。
【００５６】
（実施例３）
図１２は、本発明の実施例３に係る駆動装置である回転制御クラッチが適用される画像形成装置を示している。画像形成装置２２９は、感光体ドラム２０２と、この感光体ドラム２０２の近傍に配置され感光体ドラム２上の潜像を現像する複数個の現像器２０５（２０５ｙ、２０５ｍ、２０５ｃ、２０５ｋ）を備えた現像器当接離間ユニット２０１と、を備えている。現像器当接離間ユニット２０１は、感光体ドラム２０２に対して、各現像器２０５を当接位置と離間位置とに移動させる当接離間機構２６０（２６０ｙ、２６０ｍ、２６０ｃ、２６０ｋ）を備えている（図１２（Ｂ））。当接離間機構２６０は当接離間カム２５３を備え、この当接離間カム２５３に駆動力を伝達する駆動力伝達機構２６１に、本発明の回転制御クラッチ２３０（２３０ｙ、２３０ｍ、２３０ｃ、２３０ｋ）が設けられている（図１２（Ａ））。回転制御クラッチ２３０を介して伝達される回転駆動力によって、各当接離間機構２６０の当接離間カムが選択的に駆動される。
【００５７】
以下の説明では、個々の当接離間機構２６０及び回転制御クラッチ２３０を区別して説明する必要がある場合に、符号に、現像器２０５と同じ添字（ｙ，ｍ，ｃ，ｋ）を付し、区別する必要が無い場合には、特に、添字（ｙ，ｍ，ｃ，ｋ）は付さずに説明する。
【００５８】
まず、画像形成動作について説明する。図１２（Ｂ）に示すように、ドラムクリーナ２０６で清掃された感光体ドラム２０２の表面が帯電ローラ２０３で帯電され、スキャナユニット２０４により潜像が書き込まれる。この潜像が担持された感光体ドラム２０２に、現像器当接離間ユニット２０１の所望の現像器２０５ｙ，２０５ｍ，２０５ｃ，２０５ｋのいずれかが当接され、潜像がトナー像として現像される。各色のトナーは、トナー貯蔵タンク２０８ｙ，２０８ｍ，２０８ｃ，２０８ｋに貯蔵されており、不図示のトナー供給経路を経て各現像器に供給されている。
【００５９】
感光体ドラム２０２上のトナー像は、駆動ローラ２２０によって回転駆動される中間転写ベルト２０７に転写されて１次転写が行われる。中間転写ベルト２０７に転写されなかったトナーは、再びドラムクリーナ２０６で清掃回収される。次の異なる色トナーを転写したい場合は、不図示の画像形成装置駆動部からの回転駆動力が、対応する回転制御クラッチ２３０を介して、所定の色の現像器２０５に対応する当接離間機構２６０の当接離間カム２５３に伝達される。
【００６０】
当接離間カム２５３が回転することにより、異なる色の現像器２０５が感光体ドラム２０２に当接し、異なる色のトナー像が現像され、順次中間転写ベルト２０７上にて、トナー像を重ね合わせることで、カラー画像が形成される。このように、回転制御クラッチ２３０によって伝達される回転駆動力によって、当接離間カム２５３を回転させて、感光体ドラム２０２に対する現像器２０５の当接位置と離間位置との間の駆動を行う。
【００６１】
その後、中間転写ベルト２０７に担持された所望の色のトナー像は、駆動ローラ２２０の回転により、２次転写ローラ２１０に至る。一方、給紙ローラ２１２により、給紙部２１１から分離給紙された紙等のシート材Ｐは、レジストローラ対２１３で整列された後、２次転写ローラ２１０に至る。２次転写ローラ２１０と中間転写ベルト２０７と張架ローラ２２１に挟み込まれた紙等のシート材Ｐに、トナー像が転写され、シート材Ｐに担持された所望の色のトナー像は定着器２１４で、加圧、融解定着され、上カバー２１５か排紙トレイ２１６に排出される。中間転写ベルト２０７上の残留トナーは、ベルトクリーナ２０９で清掃回収される。なお、図中、２２３は中間転写ベルト２０７に張力を付与するテンションローラである。
【００６２】
次に、このように動作する画像形成装置２２９における現像当接離間ユニット２０１の当接離間機構２６０と回転制御クラッチ２３０の構成と動作について述べる。
【００６３】
初期または次の異なる色の現像器２０５を感光体ドラム２０２に当接させる前の段階では、すべての当接離間カム２５３は回転を停止している（すべての回転制御クラッチ２３０は切断されている）。図２に、本発明の実施例３に係る現像器当接離間ユニット２０１及び駆動伝達系の分解斜視図を示す。本図は、部品構成を示しており、当接離間カム２５３は任意の位置である。図１３において、多段歯車は表示の便宜上、その噛み合う相手歯車の段数の部分で切断分割して図示している。例えば、クラッチ歯車２５０、欠歯歯車２３５及び制御環２３１は、一体の部品であるか、または、同一軸に固定されている。同様に、ドラム歯車２４７、入力歯車２１８、リング駆動ローラ２３４は一体の部品であるか、または、同一軸に固定されている。
【００６４】
現像当接離間ユニット２０１は、大きく分けて側板２１９に対して装置内部側に収納される当接離間機構２６０と、側板２１９に対して装置外部側に位置する駆動伝達機構２６１で構成されている。当接離間機構２６０においては、第一の現像器２０５ｙと第三の現像器２０５ｋは、感光体ドラム２の中心を通る線分に対して略対称、第二の現像器２０５ｍと第四の現像器２０５ｃも略左右対称に配置されている。回転制御クラッチ２３０も、感光体ドラム２０２の中心を通る線分に対して左右略対称に配置されている。
【００６５】
また、現像器２０５の図示せぬ他端は、図示する一端と左右対称の形状と左右同じ部品構成である。駆動伝達機構２６１は現像器２０５と同数の回転制御クラッチ２３０を含み、以下の様に構成されている。
【００６６】
以下、図１３乃至図１５を参照し、一つの回転制御クラッチ２３０ｙを例にとって説明する。
【００６７】
回転制御クラッチ２３０ｙは、側板２１９に設けられた軸受部材１９０の軸孔１９０ａを貫通して回転自在に設けられるクラッチ軸２２２の片端に設けられている。回転制御クラッチ２３０ｙは、入力歯車２１８と、欠歯歯車２３５と、欠歯歯車２３５と入力歯車２１８との噛み合い状態を制御する制御機構１００を備えている。
【００６８】
入力歯車２１８は、軸受１９１を介して側板２１９を貫通して回転自在に設けられるドラム軸２４６に固定されている。入力歯車２１８は、各回転制御クラッチ２３０（２３０ｙ、２３０ｍ、２３０ｃ、２３０ｋ）の欠歯歯車２３５に対して共通で利用される。
【００６９】
欠歯歯車２３５は、入力歯車２１８と噛み合う歯部領域２３５ｂと入力歯車２１８と噛み合わない欠歯領域２３５ａとを有する（図１５（Ａ））。
【００７０】
制御機構１００は、駆動力遮断時には、欠歯歯車２３５の欠歯領域２３５ａを入力歯車２１８との対向位置に位置させて入力歯車２１８から欠歯歯車２３５への駆動力の伝達を遮断する。一方、駆動力伝達時には、欠歯歯車２３５の歯部領域２３５ｂを入力歯車２１８と対向する対向位置に移動させて歯部領域２３５ｂとの噛合い分だけ入力歯車２１８から欠歯歯車２３５に駆動力を伝達する構成となっている。欠歯歯車２３５には、駆動下流への出力手段としてのクラッチ歯車２５０が同軸的に固定されている。
【００７１】
制御機構１００は、欠歯歯車２３５に同軸的に固定される制御環２３１と、制御環２３１に所定の接触圧で回転摺動自在に接触する円筒部材であるリング２３３と、を備えている。更に、制御機構１００は、リンク駆動手段としてのリング駆動ローラ２３４と、制御環２３１の回転、停止を制御する保持部材であるソレノイド２３２と、を備えている。
【００７２】
制御環２３１は、図１４（Ａ）に示すように、外周面が外径Ｄｉなる円筒形状の制御環本体２３１ｂと、制御環本体２３１ｂから張り出すフランジ部２３１ｃとを備えたフランジ付き円筒形状で、フランジ部２３１ｃに係止ラッチ２３１ａが設けられている。係止ラッチ２３１ａは、フック状のフラッパ先端部２３２ｂが係止される段差形状となっている。なお、フランジ部２３１ｃは軸方向に見て制御環本体２３１ｂの欠歯歯車２３５側の端部に設けられている。
【００７３】
リング２３３は金属製の円筒状部材であり、制御環本体２３１ｂの外周部に回転摺動自在に嵌合されている（図１４（Ａ）、図１５（Ｂ）参照）。リング２３３の内径をＤｒとすると、制御環本体２３５ｂの外径Ｄｉとの関係が、Ｄｒ＞Ｄｉとなるように設定されている。即ち、円筒部材であるリング２３３の内側に、侵入部材である制御環本体２３１ｂが侵入している状態になる。なお、図中、２４５は、リング２３３が制御環本体２３１ｂから抜けるのを防止するための抜け止め用のワッシャである。
【００７４】
リング駆動ローラ２３４は、ドラム軸２４６に対して、入力歯車２１８と同軸的に固定され、入力歯車２１８と一体的に回転駆動される。リング駆動ローラ２３４の外径は入力歯車２１８とピッチ径と同一径となっている。そして、リング駆動ローラ２３４の周速度は入力歯車２１８と等速度で回転され、各回転制御クラッチ２３０（２３０ｙ、２３０ｍ、２３０ｃ、２３０ｋ）の制御機構１００のリング２３３に対して共通で利用される。リング駆動ローラ２３４の外周はリング３３外周に所定の押圧力でもって当接し、リング２３３外周との接触摩擦力によってリング２３３を回転駆動させる。リング２３３が回転駆動すると、リング２３３内周と制御環２３１間の接触摩擦力によって制御環２３１に回転トルクが伝達される。このリング駆動ローラ２３４は、ローラ本体２３４ａと、ローラ本体２３４ａの外周に設けられる弾性体のローラ円周部２３４ｂとを備え、このローラ円周部２３４ｂが金属製のリング２３３に対して圧縮された状態で当接する。
【００７５】
ソレノイド２３２は、制御環２３１に係止して制御環２３１の回転を阻止し、制御環２３１との係止を解除して制御環２３１の回転を許容するものである。ソレノイド２３２は、図１４（Ａ）、図１５（Ｂ）に示すように、フラッパ２３２ａと、フラッパ２３２ａを駆動するソレノイド本体２３２ｄとを備えている。フラッパ２３２ａはソレノイド本体２３２ｄに対して揺動自在に支持され、図示例では、スプリング２３２ｃのばね力によって、フラッパ先端部２３２ｂが、常時、制御環２３１の係止ラッチ２３１ａに対して係止する方向に付勢されている。フラッパ先端部２３２ｂは、フック状の折曲されている。そして、ソレノイド本体２３２ｄを励磁することによって、スプリング２３２ｃのばね力に抗して、フラッパ先端部２３２ｂが係止ラッチ２３１ａから離脱する構成となっている。
【００７６】
このソレノイド２３２のフラッパ２３２ａのフラッパ先端部２３２ｂを制御環２３１に係止させることにより、欠歯領域２３５ａを入力歯車２１８との対向位置に位置する状態で制御環２３１を停止させる（図１５（Ａ））。同時に、制御環２３１に対してリング２３３を空回転噛合力の伝達を遮断する遮断状態とする。一方、制御環２３１との係止を解除することにより、リング２３３との接触摩擦力によって制御環２３１を回転させて制御環２３１と同軸的に固定される欠歯歯車２３５を回転させる。そして、歯部領域２３５ｂの歯を入力歯車２１８と噛合て駆動力を伝達する伝達状態とする。
【００７７】
図１４（Ａ）（Ｂ）において、当接離間機構２６０には、現像器２０５に対応する当接離間カム２５３が設けられている。各現像器２０５の現像ローラ２５７を支持するスライダ２５４は、側板２１９に設けられた軸受部材１９０に設けられた長穴１９０ｂに摺動自在に係合する。そして、このスライダ２５４と長穴２１９０ｂによって、感光体ドラム２０２に当接する当接位置と、感光体ドラム２０２から離間する離間位置との間を往復移動可能に支持されている。各現像器２０５は感光体ドラム２０２から離間する方向に引っ張りバネ２５６によって常時付勢されており、当接離間カム２５３のカム面がスライダ２５４に当接している。当接離間カム２５３が１８０°回転することで、スライダ２５４が当接位置と離間位置とに移動するようになっている。当接離間カム２５３は、カム軸２５２によって駆動される。側板２１９には現像器２０５ｙを支持する受け部２１９ｙが設けられている。
【００７８】
カム軸２５２は、後述する欠歯歯車２３５と一体的に固定されるクラッチ歯車２５０に噛み合うカム歯車２５１に固定され、軸受部材１９０に設けられた軸孔１９０ｃに支持されている（図１５参照）。
【００７９】
図１５（Ａ）は、現像器２０５ｙが離間状態である時の入力歯車２１８と、欠歯歯車２３５の回転位置を示す。この配置関係は、図１４（Ａ）のＢ矢視方向から見た図である。同図において、欠歯歯車２３５の欠歯領域２３５ａが入力歯車２１８に対向しているので、入力歯車２１８が空回りしている。そして、図示せぬ画像形成装置駆動部より駆動歯車２４８（図１３に記載）を介して伝達される回転駆動力は、クラッチ軸２２２に対して遮断されている。
【００８０】
図１５（Ｂ）は、現像器２０５ｙが離間状態である時のリング駆動ローラ２３４とリング２３３と制御環２３１の配置を示している。この配置も、図１４（Ａ）のＢ矢視方向から見た図である。本図において、制御環２３１は断面を示しており、リング駆動ローラ２３４と制御環２３１の軸間距離は固定されている。
【００８１】
リング駆動ローラ２３４とリング２３３との接触部に所望の侵入量Ｓを設定するために、ドラム軸２４６とクラッチ軸２２２との軸間距離を適宜調整して設定することもできる。侵入量Ｓは接触部の隙間がゼロの状態から、互いに干渉する方向に入り込んだ重なり代である。また、軸間距離固定の場合は、リング外径部２３３ａかリング駆動ローラ２３４のローラ円周部２３４ｂの外径の少なくとも一方の寸法調整により任意に設定できる。これにより、円筒部材であるリング２３３をリング２３３の軸線と交差する方向に付勢して、制御環２３１に押圧する当接圧力Ｍを調整できる。
【００８２】
図１５（Ｂ）において、当接圧力Ｍが制御環２３１に回転駆動トルクＴ１を発生させる過程を述べる。図１５（Ａ）において、図示の入力歯車２１８と同軸で固定されたリング駆動ローラ２３４の弾性的であるローラ円周部２３４ｂは、制御環本体２３１ｂ外周に回転自在に嵌合されたリング２３３を、侵入量Ｓを保ちながら回転させている。
【００８３】
この時、リング駆動ローラ２３４のローラ円周部２３４ｂとリング外径部２３３ａとの接触面間の摩擦係数をμ１、リング内径部２３３ｂと制御環本体２３１ｂとの接触面間の摩擦係数をμ２とする。摩擦係数の関係が、μ１≧μ２であれば、リング２３３の外周側の摩擦トルクが大きくなるので、リング２３３がリング駆動ローラ２３４に同期して安定的に回転する。
【００８４】
一方、侵入量Ｓはリング内径部２３３ｂと制御環本体２３１ｂへの当接圧力Ｍ
を生じさせている。当接圧力Ｍは、侵入部である制御環本体２３１ｂの軸線と交差する方向に働く。当接圧力Ｍで制御環本体２３１ｂに押圧されているリング２３３は、回転している間、静止している制御環２３１を同方向に回転させようとする接線力Ｆ１を発生している。
【００８５】
リング内径部２３３ｂと制御環本体２３１ｂとの摩擦係数がμ２であるから、Ｆ１＝μ２＊Ｍである。また、制御環本体２３１ｂの直径をＤｉとすると、同方向に連れ回りさせようとする回転駆動トルクＴ１は、Ｔ１＝Ｆ１＊（Ｄｉ／２）で表せる。
【００８６】
以下に、現像器２０５ｙを感光体ドラム２０２に当接させる方法について説明する。
【００８７】
図１５（Ｂ）において、ソレノイド２３２に通電する。すると、ソレノイド本体２３２ｄが励磁されてフラッパ２３２ａがソレノイド本体２３２ｄに磁気吸引され、フラッパ先端部２３２ｂが制御環２３１の係止ラッチ２３１ａから離脱して、制御環２３１の回転係止が解除される。上記リング２３３の回転駆動トルクＴ１が作用している制御環２３１と、それに固定されている図１６（Ａ）の欠歯歯車２３５は、駆動力伝達方向下流側に接続される回転負荷に抗して、入力歯車２１８と噛み合う方向へ回転し始める。
【００８８】
図１６（Ａ）において、制御環２３１に回転駆動トルクＴ１が発生しているため、制御環２３１に固定されている欠歯歯車２３５も回転し、欠歯歯車２３５の歯部領域２３５ｂの第１歯に入力歯車２１８の歯が飛び込みながら噛み合う。そして、順次、上記の２つの歯車の歯同士が噛み合って、図示せぬ画像形成装置駆動部より入力歯車２１８に供給される回転駆動力が、欠歯歯車２３５に伝達される。そして、欠歯歯車２３５に固定されるクラッチ歯車２５０を欠歯領域２３５ａが再び対向する１回転分だけ回転させる（図１６（Ｂ））。クラッチ歯車２５０に噛み合うカム歯車２５１は、クラッチ歯車２５０の２倍の歯数を有する歯車となっており、カム軸２５２に固定された当接離間カム２５３は、図１５（Ａ）に記載の初期離間位置より１８０度回転する。
【００８９】
また、図１５（Ｂ）において、制御環２３１が１回転すると、ソレノイド２３２のフラッパ先端部２３２ｂが、制御環２３１に設けられた係止ラッチ２３１ａに係止し、制御環２３１を停止させる。この状態で、欠歯歯車２３５の欠歯領域２３５ａが、再び入力歯車２１８との対向位置に位置し、入力歯車２１８が空回りし、図示せぬ画像形成装置駆動部より供給される回転駆動力が切断される（図１６（Ｂ））。
【００９０】
一方、図１７（Ａ）に示すように、初期位置より１８０度回転した当接離間カム２５３は、引っ張りバネ２５６のばね力に抗して、現像ローラ２５７を回転支持するスライダ２５４を側板の長穴２１９ｂに沿って感光体ドラム２０２側に移動させる。そして、現像ローラ２５７は、感光体ドラム２０２に当接する。以上をもって、現像器２０５ｙの当接動作は完了する。
【００９１】
次に、現像器２０５ｙの離間動作について説明する。図１６（Ｂ）と図１７（Ａ）において、単色トナー像の一次転写後、回転駆動力が切断されていた回転制御クラッチ２３０のソレノイド本体２３２ｄに再び通電すると、以下のように、当接動作と同様に動作する。
【００９２】
すなわち、図１５（Ｂ）において、ソレノイド２３２のフラッパ先端部２３２ｂが移動し、制御環２３１の係止状態が解除される。また、リング２３３の回転駆動トルクＴ１が作用している制御環２３１と、それに固定されている欠歯歯車２３５は下流に接続される回転負荷に抗して、入力歯車２１８と噛み合う方向へ回転し始める。制御環２３１に回転駆動トルクＴ１が発生しているため、制御環２３１に固定されている欠歯歯車２３５も回転し、欠歯歯車２３５の歯部領域２３５ｂの第１歯に入力歯車２１８の歯が飛び込みながら噛み合う（図１７（Ｂ））。その後、順次、入力歯車２１８と欠歯歯車２３５の歯部領域２３５ｂの歯同士が噛み合う。そして、図示せぬ画像形成装置駆動部より供給される回転駆動力によって、クラッチ側の欠歯歯車２３５とクラッチ歯車２５０が、欠歯領域３５ａが再び対向する１回転分だけ回転する。
【００９３】
クラッチ歯車２５０に噛み合うカム歯車２５１は、クラッチ歯車２５０の２倍の歯数を有する歯車である。そのため、カム軸２５２に固定された当接離間カム２５３は、図１５（Ａ）に記載の初期の位置よりさらに１８０度、計３６０度回転し、図１４（Ｂ）の離間状態に戻る。
【００９４】
また、図１５（Ｂ）において、制御環２３１が１回転すると、再びソレノイド２３２のフラッパ先端部２３２ｂが制御環２３１に設けられた係止ラッチ２３１ａに係止し、制御環２３１を停止させる。欠歯歯車２３５の欠歯領域２３５ａが、再び入力歯車２１８に対向し、入力歯車２１８が空回りし、画像形成装置駆動部より供給される回転駆動力が切断される。以上を以って現像器２０５ｙの離間動作は完了する。さらに、所望の現像器２０５を上記と同じ方法で、順次、感光体ドラム２０２に当接、離間させて潜像を現像し、単色トナー像を中間転写ベルト７上に重ね合わせて一次転写は終了する。
【００９５】
本実施例３によれば、複数の現像器２０５（２０５ｙ、２０５ｍ、２０５ｃ、２０５ｋ）を片側に積み重ねるのではなく、感光体ドラム２０２の左右対称位置に配置したので、片側に積み重ねた場合に比べて小径の感光体ドラム２０２を使用することができる。したがって、現像当接離間ユニット２０１の高さと装置本体の高さを抑える事が可能になり、場所を選ばず設置できるコンパクトで視覚的に圧迫感のない画像形成装置を提供することができる。
【００９６】
また、現像器２０５（２０５ｙ、２０５ｍ、２０５ｃ、２０５ｋ）の当接離間動作において、以下の様にする。即ち、ドラム軸２４６に固定される一つの入力歯車２１８によって、感光体ドラム２０２の周囲に配置された回転制御クラッチ２３０（２３０ｙ、２３０ｍ、２３０ｃ、２３０ｋ）の欠歯歯車２３５を回転駆動するようになっている。したがって、動力伝達経路が短い効率的な動力伝達と部品削減が可能となる。同時に信頼性の高い画像形成装置を提供することができる。
【００９７】
さらに、欠歯歯車２３５の歯部領域２３５ｂの第１歯に入力歯車２１８が噛合う際の衝撃は、制御環２３１とリング２３３との摩擦によって吸収され、衝撃が緩和される。特に、欠歯歯車２３５が入力歯車２１８に対してほぼ等速で飛び込むため、歯当たりの衝撃騒音をより軽減することができる。さらに、図２４に示したような制御環１３１の回転付勢用である制御環バネを省略することができる。さらに、装置の駆動力伝達系の中で慣性の大きな金属製のリング２３３が回転しているため、駆動力の切断と接続にともなうショックを軽減することができる。また、リング２３３に対して当接圧力を発生するリング駆動ローラ２３４が、入力歯車２１８と同軸上に配置されているため、簡便で安価な構造で信頼性の高い回転制御クラッチを提供することができる。
【００９８】
（実施例４）
次に、本発明の他の複数の実施例について説明する。以下の実施例の説明では、実施例３と異なる点についてのみ説明するものとし、同一の構成部分については同一の符号を付して説明を省略するものとする。
【００９９】
図１８（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の実施例２に係る回転制御クラッチが適用される画像形成装置の現像当接離間ユニット２０１を示している。
【０１００】
この実施例４では、リング２３３を回転駆動させるリング駆動手段が、リング２３３に架けられた駆動ベルト２３９である点で実施例１と相違する。すなわち、本図において、４つの回転制御クラッチ２３０（２３０ｙ、２３０ｍ、２３０ｃ、２３０ｋ）の各リング２３３外周に対して、駆動ベルト２３９が巻き掛けられている。各リング２３３は、駆動ベルト２３９によって駆動力が伝達される。駆動ベルト２３９には、前記４つのリング２３３の他に、駆動ベルト２３９を回転駆動させるための駆動プーリ２３７と、駆動ベルト３９の張力を調整する張力プーリ２３６が巻き掛けられている。駆動プーリ２３７は左右２組の回転制御クラッチ２３０の中央下方に配置されている。一方、張力プーリ２３６は、左右の回転制御クラッチ２３０ｙ、２３０ｍ；２３０ｋ、２３０ｃの中央部上方に配置されている。
【０１０１】
以下、実施例３と同様に、一つの現像器２０５ｙの回転制御クラッチ２３０ｙに着目し、リング２３３から制御環２３１に対する当接圧力Ｍが、制御環２３１に回転駆動トルクＴ１を発生させる過程について説明する。
【０１０２】
駆動プーリ２３７は、不図示の画像形成装置駆動部に設けられる駆動側歯車と同軸的に固定される駆動歯車２４８に同軸的に固定されている。駆動ベルト２３９が張架される張力プーリ２３６は、図示せぬ付勢手段により付勢力Ｐ１が付与され、駆動ベルト２３９に張力を発生させている。
【０１０３】
駆動ベルト２３９とリング外径部２３３ａとの摩擦係数をμ１、リング内径部２３３ｂと制御環本体２３１ｂ外周面との摩擦係数をμ２、とすると、μ１≧μ２であれば、リング２３３の安定的回転は持続する。また、同時に駆動ベルト２３９の張力Ｐ１は、リング内径部２３３ｂの制御環本体２３１ｂへの当接圧力Ｍを生じさせている。
【０１０４】
当接圧力Ｍで制御環本体２３１ｂに押圧されているリング２３３は、回転している間、静止している制御環２３１を同方向に回転させようとする接線力：Ｆ１を発生している。リング内径部２３３ｂと制御環本体２３１ｂとの摩擦係数がμ２であるから、Ｆ１＝μ２＊Ｍ である。また、制御環本体２３１ｂの直径をＤｉとすると、実施例１と同様に、同方向に回転させようとする回転駆動トルクＴ１は、Ｔ１＝Ｆ１＊（Ｄｉ／２）で表せる。
【０１０５】
現像器２０５ｙを感光体ドラム２０２に当接、離間させる方法は実施例３と同様である。
【０１０６】
また、本実施例４において、駆動ベルト２３９は平ベルト形状であるが、丸ベルト、角ベルト、歯付ベルトであってもかまわない。
【０１０７】
（実施例５）
図１９（Ａ）は、本発明の実施例５に係る回転制御クラッチが適用された画像形成装置を示している。この画像形成装置３２９は、実施例３，３のように、感光体ドラムの周囲に複数の現像器を配置するのではなく、複数の現像カートリッジ（３０５ａ，３０５ｂ，３０５ｃ，３０５ｄ）を備えた現像ロータリユニット３０１を適用した例である。
【０１０８】
現像ロータリユニット３０１は、回転軸３１６を中心に複数の現像カートリッジ（３０５ａ，３０５ｂ，３０５ｃ，３０５ｄ）を放射状に配置したものである。回転軸を中心に回転することにより、一つの現像カートリッジ３０５を、選択的に感光体ドラム３０２に当接させる構成となっている。この現像ロータリユニット３０１を回転させるために、本発明の回転制御クラッチ３００が適用される。
【０１０９】
画像形成装置３２９は、帯電ローラ３０３によって感光体ドラム３０２表面が一様に帯電され、スキャナユニット３０４から所定の色の画像信号に応じてレーザ光が照射され静電潜像が形成される。このスキャナユニット３０４により書き込まれた潜像を担持する感光体ドラム３０２に対して、現像ロータリユニット３０１内の一つの現像カートリッジ３０５が対向、当接し、潜像をトナー像として現像する。所望の色のトナー像が、ベルト駆動ローラ３２０によって回転駆動される中間転写ベルト３０７に転写され、１次転写が行われる。感光体ドラム３０２上の残留トナーはドラムクリーナ３０６によって除去され、再度帯電ローラ３０３によって一様に帯電される。
【０１１０】
また、次の異なる色トナーを転写したい場合は、図示せぬ画像形成装置駆動部からの回転駆動力が、回転制御クラッチ３００及び出力歯車３３６を介して、現像ロータリユニット３０１の端部に設けられたロータリ駆動歯車３１７に伝達される。そして、現像ロータリユニット３０１を所定量回転させ、異なる色のカートリッジ３０５を感光体ドラム３０２に対して対向させ、順次、中間転写ベルト３０７上にて、トナー像を重ね合わせることでカラー画像が形成される。その後、中間転写ベルト３０７に担持された所望の色のトナー像が、ベルト駆動ローラ３２０の回転により２次転写ローラ３１０に至る。
【０１１１】
一方、給紙ローラ３１２により、給紙部３１１から分離給送された紙等のシート材Ｐは、レジストローラ対３１３で整列された後、２次転写ローラ３１０に至る。２次転写ローラ３１０、中間転写ベルト３０７及び張架ローラ３２１に挟み込まれたシート材にトナー像が転写され、シート材Ｐに担持された所望の色のトナー像は、定着器３１４で加圧、融解定着され、上カバー３１５上に排出される。なお、図１９中、符号３０９はベルトクリーナであり、３２２は電源基板である。
【０１１２】
次に、回転制御クラッチ３００の構成について説明する。
【０１１３】
図１９（Ｂ）に、本実施例３に係る回転制御クラッチ３００の斜視図を示す。実施例１，２では、感光体ドラム３０２の周囲に配置した複数の現像器の当接離間機構を駆動するために複数の回転制御クラッチ３００が設けられているが、この実施例５では、現像ロータリ３０１を回転するために回転制御クラッチ３００は一つである。
【０１１４】
回転制御クラッチ３００の構成は、入力歯車３１８と、入力歯車３１８と噛み合う歯部領域３３５ｂと入力歯車３１８と噛み合わない欠歯領域３３５ａとを有する欠歯歯車３３５とを備えている（図２０（Ａ）参照）。入力歯車３１８は、側板３１９に設けられた支持軸３１９ａに回転自在に支持される。欠歯歯車３３５には、駆動下流側に駆動力を伝達する出力歯車３３６が同軸的に固定されている。入力歯車３１８の大きさが、実施例１，２に対して小径で、欠歯歯車３３５とほぼ同一径である点で相違する。また、欠歯歯車３３５と入力歯車３１８との噛み合い状態を制御する制御機構３３０は、入力歯車３１８から欠歯歯車３３５への駆動力の伝達遮断時には、欠歯歯車３３５の欠歯領域３３５ａが入力歯車３１８との対向位置にある状態に停止保持する。
【０１１５】
制御機構３３０は、欠歯歯車３３５の欠歯領域３３５ａと歯部領域３３５ｂのいずれかを入力歯車３１８と対向する位置に位置させるかを制御する。欠歯歯車３３５の欠歯領域３３５ａを入力歯車３１８との対向位置に位置させることにより、欠歯歯車３３５への駆動力の伝達を遮断する。一方、欠歯歯車３３５の歯部領域３３５ｂを入力歯車３１８との対向位置に位置させることにより、入力歯車３１８から欠歯歯車３３５へ駆動力を伝達させる構成となっている。
【０１１６】
制御機構３３０の構成は、欠歯歯車３３５に同軸的に固定される制御環３３１と、制御環３３１に所定の接触圧で回転摺動自在に接触するリング３３３と、リング駆動手段としてのリング駆動ローラ３３４とを備えている。また、制御環３３１に係止して制御環３３１の回転を阻止し、制御環３３１との係止を解除して制御環３３１の回転を許容する回転係止機構としてのフラッパ３３２ａを有するソレノイド３３２を備えている。
【０１１７】
このうち、制御環３３１、リング３３３及びソレノイド３３２の構成は、実施例１、２と基本的に同一であるが、欠歯歯車３３５に対して出力歯車３３６が同軸的に一体的に回転する構成となっている。制御環３３１、欠歯歯車３３５及び出力歯車３３６は、側板３１９に突設された支持軸３１９ｂに回転自在に支持され、欠歯歯車３３５に突設された連結軸３３５ｄによって連結され一体的に回転する構成となっている。
【０１１８】
一方、リング駆動ローラ３３４の構成は、ローラ本体３３４ａの外径部に弾性的なローラ円周部３３４ｂを有している点で実施例１，２と同一であるが、入力歯車３１８と同様に、実施例１、２と比較して小径に構成されている。このリング駆動ローラ３３４と入力歯車３１８は、同一の支持軸３１９ａに回転自在に支持され、入力歯車３１８と一体的に回転駆動される。リング駆動ローラ３３４と入力歯車３１８のピッチ円は同一径で、リング駆動ローラ３３４は入力歯車３１８と等速度で回転する。
【０１１９】
制御環３３１は、外径Ｄｉなる制御環本体３３１ｂと、係止ラッチ３３１ａを備えたフランジ部３３１ｃとを有している。この例では、フランジ部３３１ｃの幅が実施例３に比較して大きく、また、実施例３と異なり、フランジ部３３１ｃの位置が、欠歯歯車３３５に対して反対側に位置している。制御環本体３３１ｂには、内径Ｄｒなるリング３３３が同軸で回転自在に嵌合されている（図９（Ｂ）参照）。
【０１２０】
ソレノイド３３２は、実施例３と同様に、フラッパ３３２ａと、フラッパ３３２ａを駆動するソレノイド本体３３２ｄとを備えている。フラッパ３３２ａはソレノイド本体３３２ｄに対して揺動自在に支持され、スプリング３３２ｃのばね力によって、フック状に折曲されたフラッパ先端部３３２ｂが、常時、制御環３３１の係止ラッチ３３１ａに対して係止する構成となっている。この例では、制御環３３１のフランジ部３３１の幅に対応して、実施例３に比較して幅が大きい構成となっている。
【０１２１】
図２０（Ｂ）に、リング駆動ローラ３３４とリング３３３と制御環３３１の配置を示す。本図において、制御環３３１は断面を示しており、リング駆動ローラ３３４と制御環３３１の軸間距離は固定されている。このリング駆動ローラ３３４とリング３３３との接触部に所望の侵入量Ｓを設定するために、支持軸３１９ａと支持軸３１９ｂとの軸間距離を適宜調整して設定する点は実施例３と同様である。
【０１２２】
図２０（Ｂ）において、侵入量Ｓはリング内径部３３３ｂと制御環本体３３１ｂへの当接圧力Ｍを生じさせている。当接圧力Ｍで制御環本体３３１ｂに押圧されているリング３３３は、回転している間、静止している制御環３３１を同方向に回転させようとする接線力Ｆ１を発生している。
【０１２３】
リング内径部３３３ｂと制御環本体３３１ｂとの摩擦係数がμ２であるから、Ｆ１＝μ２＊Ｍである。また、制御環本体３３１ｂの直径をＤｉとすると、同方向に回転させようとする回転駆動トルクＴ１は、Ｔ１＝Ｆ１＊（Ｄｉ／２）で表せる。
【０１２４】
図２０（Ａ）（Ｂ）において、図示の入力歯車３１８と同軸で固定されたリング駆動ローラ３３４の弾性的であるローラ円周部３３４ｂは、制御環本体３３１ｂに回転自在に設けられたリング３３３を、侵入量Ｓを保ちながら回転させている。
【０１２５】
この時、リング駆動ローラ３３４のローラ円周部３３４ｂとリング外径部３３３ａとの接触面間の摩擦係数をμ１、リング内径部３３３ｂと制御環本体３３１ｂとの接触面間の摩擦係数をμ２とする。摩擦係数の関係が、μ１≧μ２であれば、リング３３３の外周側の摩擦トルクが大きくなるので、リング３３３がリング駆動ローラ３３４に同期して安定的に回転する。
【０１２６】
以下に、本実施例の特有な作用である異なる色の現像カートリッジ３０５を感光体ドラム３０２に対向させる方法について述べる。
【０１２７】
図１９（Ｂ）と図２０（Ｂ）において、ソレノイド３３２が通電されると、フラッパ３３２ａがソレノイド本体３３２ｄに磁気吸引され、フラッパ先端部３３２ｂが係止ラッチ３３１ａから外れ、制御環３３１の回転係止が解除される。上記リング３３３の回転駆動トルクＴ１が作用している制御環３３１が回転する。そして、制御環３３１に固定されている欠歯歯車３３５とロータリ出力歯車３３６もクラッチ下流側の現像ロータリユニット３０１の回転負荷に抗して、入力歯車３１８と略等速で入力歯車３１８と噛み合う方向へ回転し始める（図２１（Ａ））。
【０１２８】
図２１（Ｂ）において、クラッチ側の欠歯歯車３３５と入力歯車３１８とが、略等速で回転しているため、クラッチ側の欠歯歯車３３５の歯部領域３３５ｂの噛み合い第１歯に入力歯車３１８の歯が略等速で飛び込みながら噛み合う。
【０１２９】
その後、欠歯歯車３３５の歯部領域３３５ｂの歯と入力歯車３１８の歯同士が噛み合って、図示せぬ画像形成装置駆動部より供給される回転駆動力が、入力歯車３１８から欠歯歯車３３５に伝達される。そして、欠歯歯車３３５と一体的に回転するロータリ出力歯車３３６を介して、ロータリ入力ギア３１７が、ロータリ出力歯車３６の１回転分だけ回転する。所定回転後、現像ロータリユニット３０１内の所望の現像カートリッジ３０５が感光体ドラム３０２と対向する位置に至り、感光体ドラム３０２上の潜像をトナー像として現像する。
【０１３０】
現像完了後、制御環３３１が１回転すると、回転係止位置に再び復帰していたソレノイド３３２のフラッパ先端部３３２ｂが、制御環３３１に設けられた係止ラッチ３３１ａに接触し、制御環３３１を回転係止させる。そして、欠歯歯車３３５の欠歯領域３３５ａが、再び入力歯車１８に対向して入力歯車１８が空回りし、図示せぬ画像形成装置駆動部より供給される回転駆動力が切断される。
【０１３１】
このようにして、制御環３３１は、再び回転駆動接続待ちの状態になるが、以下は前述のとおり、感光体ドラム３０２上のトナー像が、中間転写ベルト３０７に担持されベルト駆動ローラ３２０の回転により転写ローラ３１０に至る。
【０１３２】
給紙ローラ３１２により分離給紙されたシート材へのトナー像の転写、定着、排紙については実施例３と同様である。
【０１３３】
（実施例６）
図２２は、本発明の実施例６に係る回転制御クラッチを示している。
【０１３４】
この実施例６は、基本的な構成は実施例５と同一であり、リング３３３を回転駆動させる回転駆動手段がリング３３３に架けられた駆動ベルト３３９となっている点で相違するのみで、画像形成装置３２９における印字の過程は実施例３と同様である。
【０１３５】
すなわち、駆動プーリ歯車３４０に同軸で固定された駆動プーリ３３７と、リング３３３の間には駆動ベルト３３９が張架され、制御環本体３３１ｂに回転自在に設けられたリング３３３を、張力を保ちながら略等速回転させている。
【０１３６】
また、駆動プーリ歯車３４０は、入力歯車３１８に噛み合うように、側板３１９に設けられた円弧状長穴３１９ｃに沿って、移動可能に支持されている。すなわち、円弧状長穴３１９ｃは、入力歯車３１８を支持する支持軸３１９ａを中心として、半径Ｒで描いた円周に沿って延びている。
【０１３７】
図２２（Ｂ）は、入力歯車３１８と駆動プーリ３３７とリング３３３と制御環３３１の配置を示す。駆動プーリ３３７と図示せぬ駆動プーリ歯車３４０は、入力歯車３１８を中心として、入力歯車３１８と噛み合いながら中心半径Ｒなる円弧状長穴３１９ｃに沿って移動可能であるため、制御環３３１との軸間距離を、図中Ｌ１からＬ２まで任意に設定可能である。所望の張力を得られた位置で、駆動プーリ軸３３８を固定する。
【０１３８】
なお、駆動ベルト３３９は、平ベルトに限らず、角ベルト、丸ベルト、歯付ベルトなどの各種伝動ベルトを利用することができる。
【０１３９】
駆動プーリ歯車３４０と駆動プーリ３３７は、入力歯車３１８に対して反対方向に略等速回転し、駆動プーリ３３７に張架された駆動ベルト３３９は、張力をリング３３３に作用させつつ、リング３３３を入力歯車３１８に対して反対方向に略等速回転させる。
【０１４０】
（実施例７）
図２３は、本発明の実施例７が示されている。
【０１４１】
この実施例７においても、実施例６と同様に、リングを回転駆動させる回転駆動手段がリングに架けられた駆動ベルト３３９である。この実施例７では、リングとして、慣性モーメントを増加させるための円筒状のリング３３３の一端にフランジ３３３ｃを設けたフランジ付きのリングとした。また、リング３３３を制御環３３１に当接させる当接力発生手段として駆動プーリばね４４２を設けた。フランジ３３３ｃは、リング３３３と別体構成でもよく、また、フランジ３３３ｃではなく、ワッシャ状の円盤をリング３３３に取り付けてもよい。慣性モーメントを増加させるためのフランジあるいは円盤を、上記した実施例３〜６についても適用可能である。
【０１４２】
駆動プーリ歯車３４０に同軸で固定された駆動プーリ３３７とリング３３３の間には、駆動ベルト３３９が張架され、制御環本体３３１ｂに回転自在に設けられたリング３３３を、張力を保ちながら略等速回転させている。
【０１４３】
本実施例７では、当接力発生手段が、フランジ３３３ｃ付きのリング３３３の回転駆動手段とは別個である。駆動プーリ３３７と駆動プーリ歯車３４０は、入力歯車３１８を中心として、入力歯車３１８と噛み合いながら中心半径Ｒなる円弧状長穴３１９ｃに沿って移動可能であるため、制御環３３１との軸間距離を、図中Ｌ１からＬ２まで任意に設定可能である。そして、所望の張力を得られように、駆動プーリ３３７と駆動プーリ歯車３４０を回転支持する駆動プーリ軸３３８を駆動プーリバネ４４２で付勢し、張力を発生させている。駆動プーリバネ４４２は、一端が駆動プーリ軸３３８の先端に固定される支持突部４４３に掛止され、他端が側板３１９に固定される支持金具４４４に掛止されている。
【０１４４】
尚、上記各実施例では、回転制御クラッチを、画像形成装置の現像器２０５の当接離間機構の駆動制御、現像ロータリユニット３０１への駆動制御に適用した場合について説明したが、これらの駆動伝達系に限定されるものではない。例えば駆動出力側は、給紙ローラでも良いし、種々の駆動力伝達系について適用することができる。また、画像形成装置に限定されず、たとえば、印刷機等の各種駆動伝達系に適用可能である。
【０１４５】
（実施例８）
次に本発明における実施例８について説明する。図２５（Ａ）、（Ｂ）に、それぞれ実施例８であるシート給送装置の概略斜視図とシート給送装置の回転制御クラッチの概略断面図を示す。
【０１４６】
本実施例は、接触摩擦力の発生手段の付勢方向がラジアル方向（円周方向）である、いわゆる、『ラジアル型駆動制御装置』である。
【０１４７】
本実施例は、図１の画像形成装置２９に設けられた、カセット１１に積載された記録媒体であるシート材Ｐを１枚づつ分離給紙する給紙ローラ（給送ローラ）１２の回転制御に用いられる駆動制御装置５００について説明する。
【０１４８】
図４において、シート給送装置の出力軸５６６の端部に給紙ローラ１２に駆動を伝達制御するための駆動制御装置２００が設けられている。そして、図示しないモータ等の駆動源に接続された入力歯車５１８と、入力歯車５１８と噛合する位置に設けられた欠歯歯車５３５を備えている。
【０１４９】
給紙ローラ１２が取り付けられている出力軸５６６が停止している際は、出力軸５６６に一体的に設けられたクラッチ制御環５３１は、その係止ラッチ５３１ａがソレノイド５３２のフラッパー先端５３２ａに係止され、回転が止まっている。クラッチ制御環５３１には、クラッチ制御環５３１と一体的に回転、停止する欠歯歯車５３５が設けられている。そして欠歯歯車５３５には図２５（Ａ）に記載の外径がＤｉなる円周部５３５ｂに内径がＤｒなるクラッチシンクロ歯車５６２の内周部５６２ｃが同軸的に回転自在設けられ、給紙ローラ１２、カム５７０と共に出力軸５６６に一体的に取り付けられている。このとき、Ｄｒ＞Ｄｉである。
【０１５０】
また、欠歯歯車５３５に噛み合うように入力歯車５１８が本体側板５１９上の入力歯車軸５１９ａに回転可能に支持されている。そして、入力歯車５１８には駆動部材であるクラッチ入力歯車５６３が同軸上に一体的に固定されており、入力歯車５１８とクラッチ入力歯車５６３は、５共に同じ歯数で２８歯に構成されている。クラッチ入力歯車５６３は、その円周に第二のギア歯を有している。
【０１５１】
一方、欠歯歯車５３５とシンクロ歯車５６２もまた、欠歯歯車５３５の欠歯部５３５ａも含めた歯数と、シンクロ歯車５６２の歯数も同一の歯数である２８歯となるように構成されている。シンクロ歯車５６２は、円筒部材の周面に第二のギア歯と噛合う第一のギア歯５６２ａが設けられた形状になっている。
【０１５２】
すなわち、本実施例においては、入力歯車５１８対欠歯歯車５３５の減速比とクラッチ入力歯車５６３対シンクロ歯車５６２の減速比が同じとなるように設定されている。
【０１５３】
次に、欠歯歯車５３５と入力歯車５１８との駆動の伝達、解除のメカニズムについて説明する。
【０１５４】
図４、図２５（Ａ）が示すように、ｒ１方向に回転する入力歯車５１８に固定されるクラッチ入力歯車５６３もｒ１方向に同じ速度で回転しており、同時に、クラッチ入力歯車５６３と噛合っているシンクロ歯車５６２はｒ２方向に回転している。そのとき、スプリング５６４の張力によって、シンクロ歯車５６２の内周部５６２ｃと欠歯歯車５３５の外周部５３５ｂとの間に押圧力Ｌ１を発生させている。押圧力Ｌ１で欠歯歯車外周部５３５ｂに当接しているシンクロ歯車５６２は回転している間、欠歯歯車５３５を同方向に回転させようとする接線の力である摩擦力Ｆ１を発生させた状態で空転している。
【０１５５】
そして、ソレノイド５３２が通電され、ソレノイド５３２のフラッパー先端５３２ａがクラッチ制御環５３１の係止ラッチ５３１ａから外れると、接触摩擦力によってクラッチ制御環５３１はシンクロ歯車５６２と同じ速度で回転し始める。
【０１５６】
このとき、本実施例は、入力歯車５１８とクラッチ入力歯車５６３は同速度で一体的に回転している。そして、入力歯車５１８対、入力歯車５１８と噛合う欠歯歯車５３５の減速比と、クラッチ入力歯車５６３対、クラッチ入力歯車５６３と噛合うシンクロ歯車５６２の減速比が同じとなるように設定されている。したがって、入力歯車５１８と欠歯歯車５３５は同速度で噛合う事ができ、結果、噛合い開始時の入力歯車５１８と欠歯歯車５３５の歯当たり音を軽減することができるのである。
【０１５７】
まず、ソレノイド５３２のフラッパー先端５３２ａがクラッチ制御環５３１の係止ラッチ５３１ａから外れると、入力歯車５１８と欠歯歯車５３５が噛み合う。そして所定回転後、入力歯車５１８と欠歯歯車３５の歯部領域の噛合いが終了し、連れ回りトルクＴ１とカム５７０が中板５６８によって発生する回転力とによって更に欠歯歯車５３５は回転し、入力歯車５１８と欠歯歯車５３５が噛み合わない状態に戻る。
【０１５８】
この接触摩擦力Ｆ１によって欠歯歯車５３５とクラッチ制御環５３１が回転するメカニズムについて、図２５（Ｂ）を用いて更に詳しく説明する。
【０１５９】
スプリング５６４の押圧力をＬ１、欠歯歯車５３５の外周部５３５ｂとシンクロ歯車内周部５６２ｃとの摩擦係数をμとし、出力軸５６６にかかる負荷トルクをＴとすると、欠歯歯車５３５とシンクロ歯車５６２との摩擦力Ｆ１は
Ｆ１＝μＬ１
となるので、シンクロ歯車５６２の欠歯歯車５３５を回転させようとするトルクである連れ回りトルクＴ１は、
Ｔ１＝Ｆ１×（Ｄｉ／２） ＝μＬ１×（Ｄｉ／２）
であらわすことができる。連れ回りトルクＴ１と出力軸５６６にかかる負荷トルクをＴの関係が、
Ｔ１＞Ｔ
であれば、回転制御クラッチ５３０は安定的に駆動を伝達することができる。
【０１６０】
また、本実施例では、シンクロ歯車５６２とクラッチ入力歯車５６３の平行度が崩れて歯同士が片当たりすることを防止する。そのために、スプリング６４がシンクロ歯車５６２の歯幅の略中央に付勢力を発生できるように、シンクロ歯車５６２の歯を歯５６２ａ（第一のギア歯）と歯５６２ｂとに分割している。そして、歯５６２ａと歯５６２ｂの間にスプリングガイド５７４を配置して付勢部材であるスプリング５６４をかける構成とした。
【０１６１】
そのため、クラッチ入力歯車５６３とシンクロ歯車５６２の５６２ａと５６２ｂの間で噛合いの干渉が発生しないように、５６２ａに対して、５６２ｂが回転方向に若干の遊びを設けつつも一体的に回転できるような構成とした。
【０１６２】
しかしながら、シンクロ歯車５６２とクラッチ入力歯車５６３の歯同士が片当たりすることを防止するためにスプリング５６４を歯幅方向の両端に２箇所設けている。シンクロ歯車５６２を歯幅方向の略中央に配置するなどの構成が実現できれば、シンクロ歯車５６２の歯を歯５６２ａと歯５６２ｂとに分割せず、一体的な歯車であっても問題ない。
【０１６３】
或いは仮に、シンクロ歯車５６２の歯を本実施例と同様に歯５６２ａと歯５６２ｂとに分割した構成であったとしても、次のような構成であれば問題ない。即ち、シンクロ歯車５６２の２つの歯５６２ａと歯５６２ｂの位相差を限りなく０にする。そして、シンクロ歯車５６２とクラッチ入力歯車６３との噛合いのバックラッシュによってクラッチ入力歯車５６３とシンクロ歯車５６２の５６２ａと５６２ｂの間で噛合いの干渉が発生しないように構成しても問題である。
【０１６４】
また、本実施例では、シンクロ歯車５６２ａと内周部５６２ｃをスプリング５６４の押圧力によって、接触摩擦力Ｆを発生させた。しかし、図２５（Ｂ）に示すように、シンクロ歯車６６２ａの材質を金属にして、シンクロ歯車５６２ａの自重によってシンクロ歯車６６２ａと内周部５６２ｃとの間に接触摩擦力Ｆ２、連れ回りトルクＴ２を発生させても良い。それによって、スプリング５６４を削除することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置で用いられる駆動装置であって、
入力歯車と、
前記入力歯車と噛み合うことが可能な歯部と、前記歯部が無い欠け歯部とを有する欠歯歯車と、
前記欠歯歯車を、前記欠け歯部が前記入力歯車と対向して前記入力歯車と噛み合わない状態で保持する保持状態と、前記保持状態を解除する解除状態にすることが可能な保持部材と、
回転力を受けて回転可能な円筒部材と、
前記欠歯歯車と一体で回転する、前記円筒部材の内側に侵入する侵入部であって、前記円筒部材との摩擦力によって前記円筒部材から前記回転力を受けることが可能な侵入部と、
を有することを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
更に前記駆動装置は、前記円筒部材に前記回転力を与える駆動部材を備えていることを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
【請求項３】
前記円筒部材は、円周面に第一の磁石を備え、
前記駆動部材は、前記円筒部材と所定の隙間をあけて設けられ、円周面に第二の磁石を備えたことを特徴とする請求項２に記載の駆動装置。
【請求項４】
前記第一の磁石は、前記円筒部材の前記円周面の円周方向に沿って、Ｎ極とＳ極とが交互に配置されていることを特徴する請求項３に記載の駆動装置。
【請求項５】
前記第二の磁石は、前記駆動部材の前記円周面の円周方向に沿って、Ｎ極とＳ極とが交互に配置されていることを特徴する請求項４に記載の駆動装置。
【請求項６】
前記第一の磁石及び前記第二の磁石において、Ｎ極とＳ極の形状が前記磁石の幅の中心に対して対称であり、かつ、前記磁石の幅の中心に屈曲部を有することを特徴する請求項３乃至５のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項７】
前記駆動部材は弾性体のローラであって、前記円筒部材に対して前記円筒部材の軸線と交差する方向の付勢力を与えて、前記侵入部に前記円筒部材を押圧することを特徴とする請求項２に記載の駆動装置。
【請求項８】
前記駆動部材はプーリと前記プーリと前記円筒部材に張架された駆動ベルトであって、前記駆動ベルトは前記円筒部材に対して前記円筒部材の軸線と交差する方向の付勢力を与えて、前記侵入部に前記円筒部材を押圧することを特徴とする請求項２に記載の駆動装置。
【請求項９】
前記円筒部材は、自重によって前記摩擦力を発生させることを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
【請求項１０】
前記円筒部材は、円周面に第一のギア歯を備え、
前記駆動部材は、円周面に前記第一のギア歯と噛み合う第二のギア歯を備えたことを特徴とする請求項２に記載の駆動装置。
【請求項１１】
更に前記駆動装置は、前記円筒部材に対して前記円筒部材の軸線と交差する方向の付勢力を与える付勢部材を備えたことをことを特徴とする請求項１０に記載の駆動装置。
【請求項１２】
感光体と、前記感光体に形成された潜像を現像する現像器と、複数の前記現像器を着脱可能に保持した現像ロータリーとを備え、該現像ロータリーを回転させることにより、各前記現像器を前記潜像を現像するための現像位置に移動させる構成の画像形成装置において、
請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の前記駆動装置によって前記現像ロータリーに回転駆動力を伝達することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
複数の記録媒体が積載されたカセットと、前記カセットに積載された複数の記録媒体から記録媒体を分離して給送する給送ローラと、を備えた、記録媒体に画像を形成する画像形成装置において、
請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の前記駆動装置によって前記給送ローラに回転駆動力を伝達することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
画像形成装置で用いられる駆動装置であって、
入力歯車と、
前記入力歯車と噛み合うことが可能な歯部と、前記歯部が無い欠け歯部とを有する欠歯歯車と、
前記欠歯歯車を、前記欠け歯部が前記入力歯車と対向して前記入力歯車と噛み合わない状態で保持する保持状態と、前記保持状態を解除する解除状態にすることが可能な保持部材と、
回転力を受けて回転可能な円筒部材と、
前記欠歯歯車と一体で回転する、前記円筒部材の内側に侵入する侵入部であって、前記円筒部材との摩擦力によって前記円筒部材から前記回転力を受けることが可能な侵入部と、
を有することを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
更に前記駆動装置は、前記円筒部材に前記回転力を与える駆動部材を備えていることを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
【請求項３】
前記円筒部材は、円周面に第一の磁石を備え、
前記駆動部材は、前記円筒部材と所定の隙間をあけて設けられ、円周面に第二の磁石を備えたことを特徴とする請求項２に記載の駆動装置。
【請求項４】
前記第一の磁石は、前記円筒部材の前記円周面の円周方向に沿って、Ｎ極とＳ極とが交互に配置されていることを特徴する請求項３に記載の駆動装置。
【請求項５】
前記第二の磁石は、前記駆動部材の前記円周面の円周方向に沿って、Ｎ極とＳ極とが交互に配置されていることを特徴する請求項４に記載の駆動装置。
【請求項６】
前記第一の磁石及び前記第二の磁石において、Ｎ極とＳ極の形状が前記磁石の幅の中心に対して対称であり、かつ、前記磁石の幅の中心に屈曲部を有することを特徴する請求項３乃至５のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項７】
前記駆動部材は弾性体のローラであって、前記円筒部材に対して前記円筒部材の軸線と交差する方向の付勢力を与えて、前記侵入部に前記円筒部材を押圧することを特徴とする請求項２に記載の駆動装置。
【請求項８】
前記駆動部材はプーリと前記プーリと前記円筒部材に張架された駆動ベルトであって、前記駆動ベルトは前記円筒部材に対して前記円筒部材の軸線と交差する方向の付勢力を与えて、前記侵入部に前記円筒部材を押圧することを特徴とする請求項２に記載の駆動装置。
【請求項９】
前記円筒部材は、自重によって前記摩擦力を発生させることを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
【請求項１０】
前記円筒部材は、円周面に第一のギア歯を備え、
前記駆動部材は、円周面に前記第一のギア歯と噛み合う第二のギア歯を備えたことを特徴とする請求項２に記載の駆動装置。
【請求項１１】
更に前記駆動装置は、前記円筒部材に対して前記円筒部材の軸線と交差する方向の付勢力を与える付勢部材を備えたことをことを特徴とする請求項１０に記載の駆動装置。
【請求項１２】
感光体と、前記感光体に形成された潜像を現像する現像器と、複数の前記現像器を着脱可能に保持した現像ロータリーとを備え、該現像ロータリーを回転させることにより、各前記現像器を前記潜像を現像するための現像位置に移動させる構成の画像形成装置において、
請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の前記駆動装置によって前記現像ロータリーに回転駆動力を伝達することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
複数の記録媒体が積載されたカセットと、前記カセットに積載された複数の記録媒体から記録媒体を分離して給送する給送ローラと、を備えた、記録媒体に画像を形成する画像形成装置において、
請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の前記駆動装置によって前記給送ローラに回転駆動力を伝達す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１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【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１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【公開番号】特開２０１１−９９５５４（Ｐ２０１１−９９５５４Ａ）
【公開日】平成２３年５月１９日（２０１１．５．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５６０１０（Ｐ２０１０−１５６０１０）
【出願日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年５月１９日（２０１１．５．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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