JP2014088251A - 駆動装置、およびこれを備える給紙装置、画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】周期的なトルク変動を生じる回転体を回転させる駆動装置、またはこれを備える給紙装置、画像形成装置において、駆動系に伝達されるトルク変動を可及的に低減する。
【解決手段】モーター５００Ｍによって発生された回転駆動力は、第２ギア５０２から第１ギア５０１を介してシャフト２１６に伝達され、給紙ローラー２１Ｂおよび偏心カム６０が回転される。偏心カム６０が１回転される毎に、シートが積載されるトレイ２１Ｐのアーム突部２１１に偏心カム６０が当接される。このため、偏心カム６０の回転トルクが変動される。第１ギア５０１および第２ギア５０２では、偏心カム６０がアーム突部２１１に当接する回転領域において、ギア歯がプラスおよびマイナス側に転移されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、回転体を回転させる駆動装置、およびこれを備える給紙装置、画像形成装置に関する。

従来、回転体を回転させる駆動装置として、給紙装置に回転駆動力を伝達するものが知られている。このような給紙装置は、シートに画像を形成する画像形成装置に搭載され、画像形成部にシートを１枚ずつ給紙する。駆動装置は、給紙装置に備えられた給紙ローラーに回転駆動力を伝達する。

特許文献１には、シートが積載されるトレイと、駆動装置に連結された回転軸と、該回転軸に軸支された給紙ローラーとを備えた給紙装置が開示されている。また、給紙装置は、回転軸に一体的に配設されたカム部材を備える。カム部材の回転に伴って、カム部材の先端部がトレイに周期的に当接することで、トレイに積載されるシートが給紙ローラーの周面に当接する。この結果、シートが１枚ずつ給紙ローラーによって給紙される。

特開２００２−２７４６８３号公報

特許文献１に記載される技術のように、カム部材の回転に伴ってカム部材とトレイとが周期的に当接する場合、前記当接時に回転軸の回転トルクが上昇される。この際、駆動装置を構成するギアや駆動モーターのトルクが変動し、安定した回転が妨げられる場合があった。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、周期的なトルク変動を生じる回転体を回転させる駆動装置、またはこれを備える給紙装置、画像形成装置において、駆動系に伝達されるトルク変動を可及的に低減することを目的とする。

本発明の一局面に係る駆動装置は、回転軸と、前記回転軸回りに回転駆動され、１回転のうちに、第１の回転トルクが生じる第１の回転領域と、前記第１の回転トルクよりも大きい第２の回転トルクが生じる第２の回転領域とを備える回転体と、前記回転体を回転させる回転駆動力を発生する駆動手段と、周面に所定数のギア歯を備え、前記回転軸に軸支され、前記回転軸と一体的に回転される第１ギアと、周面に前記第１ギアと同数のギア歯を備え、前記第１ギアに噛み合わされ、前記駆動手段によって発生された前記回転駆動力を前記第１ギアに伝達する第２ギアと、を有し、前記第１ギアの前記ギア歯のうち、前記第２の回転領域に対向する第２のギア歯は、前記第１の回転領域に対向する第１のギア歯よりもプラス側に転移され、前記第２ギアの前記ギア歯のうち、前記第１ギアの前記第２のギア歯に対向する第３のギア歯は、前記第２のギア歯との間で転移係数の和がゼロとなるようにマイナス側に転移されていることを特徴とする。

本構成によれば、回転体は、１回転のうちに、第１の回転トルクが生じる第１の回転領域と、前記第１の回転トルクよりも大きい第２の回転トルクが生じる第２の回転領域とを備える。このため、回転体の回転トルクの変動が、第１ギアおよび第２ギアを介して、駆動手段に伝達される可能性がある。このような場合であっても、上記の構成によれば、第１ギアのギア歯のうち、第２の回転領域に対向する第２のギア歯はプラス側に転移される。また、第２ギアのギア歯のうち、第１ギアの第２のギア歯に対向する第３のギア歯は、転移係数の和がゼロとなるようにマイナス側に転移されている。このため、第２の回転トルクが第１ギアから第２ギアに伝達される際に、部分的にギア間のテコ比が増大される。この結果、第２ギアおよび駆動手段側に伝達される第２の回転トルクが好適に低減される。

上記の構成において、前記第２の回転領域のうち、最大トルクが生じる領域に対向するギア歯が、前記第２のギア歯の中で最も大きくプラス側に転移されていることが望ましい。

本構成によれば、第２の回転領域のうち、最大トルクが生じる領域に対応して、ギア間のテコ比が最も変化される。この結果、第２のギアに伝達される第２の回転トルクがより低減される。

本発明の他の局面に係る給紙装置は、上記の何れかに記載の駆動装置と、シートが積載されるリフト板と、前記リフト板上の前記シートを所定のシート搬送方向に搬送するためのシート搬送路と、前記リフト板に積載される前記シートの前記シート搬送方向の先端縁を上方に移動させるように、前記リフト板を付勢する付勢手段と、前記シートの前記先端縁に当接可能に配置され、回転駆動され、前記シートを前記シート搬送方向に送り出す、給紙ローラーと、前記給紙ローラーを軸支する前記回転軸と、前記回転軸と一体的に回転可能に前記回転軸に配設され、前記リフト板に周期的に当接可能な、前記回転体としてのカム部材と、を有することを特徴とする。

本構成によれば、カム部材が周期的にリフト板に当接することによって、リフト板に積載されたシートが順次給紙ローラーによって送り出される。この際、回転軸には、カム部材とリフト板との当接によって生じるトルク変動がもたらされる。このような場合であっても、第２の回転トルクが第１ギアから第２ギアに伝達される際に、部分的にギア間のテコ比が増大される。この結果、第２ギアおよび駆動手段側に伝達される第２の回転トルクが好適に低減される。したがって、駆動装置の駆動力が安定して維持され、給紙ローラーによってシートが好適に送りだされる。

本発明の他の局面に係る画像形成装置は、上記に記載の給紙装置と、前記シートに画像を形成する画像形成部と、を備えることを特徴とする。

本構成によれば、駆動手段に伝達される回転トルクの変動が可及的に低減される。このため、駆動手段によって発生される回転駆動力が安定して維持され、画像形成部に向かってシートが安定して供給される。

本発明によれば、周期的なトルク変動を生じる回転体を回転させる駆動装置、またはこれを備える給紙装置、画像形成装置において、駆動系に伝達されるトルク変動が可及的に低減される。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の外観を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の内部構造を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る駆動装置５００を備えたシート搬送装置の構造を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る駆動装置５００のギア部分の側面図である。 本発明の一実施形態に係る偏心カム６０の回転トルクを示すグラフである。 本発明の一実施形態に係る駆動装置５００のギアの噛み合いを説明するための図である。 本発明の一実施形態に係る駆動装置５００のギアの転位係数を示すグラフである。 本発明の一実施形態に係る駆動装置５００のギアのテコ比を示すグラフである。 本発明の一実施形態に係る第２ギア５０２の回転トルクを示すグラフである。

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態につき詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の外観を示す斜視図である。また、図２は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の内部構造を示す側断面図である。ここでは、画像形成装置１としてモノクロプリンターを例示するが、画像形成装置は、複写機、ファクシミリ装置、或いは、これらの機能を備える複合機であってもよく、またカラー画像を形成する画像形成装置であっても良い。

画像形成装置１は、略直方体形状の筐体構造を有する本体ハウジング１０と、この本体ハウジング１０内に収容される給紙部２０、画像形成部３０、定着部４０及びトナーコンテナ５０と、を含む。

本体ハウジング１０の前面側には前カバー１１が、後面側には後カバー１２が各々備えられている。前カバー１１が開放されることで、トナーコンテナ５０が露出する。これにより、ユーザーは、トナー切れの際にトナーコンテナ５０を本体ハウジング１０の前面側から取り出すことができる。後カバー１２は、シートジャムやメンテナンスの際に開放されるカバーである。画像形成部３０及び定着部４０の各ユニットは、後カバー１２が開放されることで、本体ハウジング１０の後面側から取り出し可能となる。また、本体ハウジング１０の側面には、左カバー１２Ｌ（図１）と、左カバー１２Ｌとは反対側の右カバー１２Ｒ（図１には表れていない）とが、それぞれ鉛直方向に延伸するように配設されている。左カバー１２Ｌの前側部分には、本体ハウジング１０内に空気を取り込むための吸気口１２Ｌａが配設されている。また、本体ハウジング１０の上面には、画像形成後のシートが排出される排紙部１３が備えられている。前カバー１１と、後カバー１２と、左カバー１２Ｌと、右カバー１２Ｒと、排紙部１３とによって画定される内部空間に、画像形成を実行するための各種装置が内装される。

給紙部２０（給紙装置）は、画像形成処理が施されるシートＰを収容する給紙カセット２１を含む（図２）。この給紙カセット２１は、その一部が本体ハウジング１０の前面からさらに前方に突出している。給紙カセット２１のうち、本体ハウジング１０内に収容されている部分の上面は、給紙カセット天板２１Ｕによって覆われている。

給紙カセット２１には、前記シートＰの束が収容されるシート収容空間ＳＰや、シートＰが積載され、シートＰの束を給紙のためにリフトアップするリフト板２１Ｐが備えられている。給紙カセット２１の後端側には、シート繰出部２１Ａが設けられている。このシート繰出部２１Ａには、リフト板２１Ｐ上のシート束の最上層のシートを、１枚ずつシート搬送方向に送り出すための給紙ローラー２１Ｂが配置されている。

画像形成部３０は、給紙部２０から送り出されるシートにトナー画像を形成する画像形成処理を行う。画像形成部３０は、感光体ドラム３１と、この感光体ドラム３１の周囲に配置された、帯電装置３２、不図示の露光装置、現像装置３３、転写ローラー３４及びクリーニング装置３５とを含む。画像形成部３０は、左カバー１２Ｌと右カバー１２Ｒとの間に、配設される。

感光体ドラム３１は、その軸回りに回転し、その周面に静電潜像及びトナー像が形成される。感光体ドラム３１としては、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）系材料を用いた感光体ドラムを用いることができる。帯電装置３２は、感光体ドラム３１の表面を均一に帯電するものであって、感光体ドラム３１に当接する帯電ローラーを含む。クリーニング装置３５は、クリーニングブレード等を有し、トナー像転写後の感光体ドラム３１の周面に付着したトナーを清掃するとともに、不図示の回収装置に該トナーを搬送する。また、感光体ドラム３１と、帯電装置３２と、クリーニング装置３５とは、ドラムユニットとして一体的に構成されている。

露光装置は、レーザー光源とミラーやレンズ等の光学系機器とを有し、感光体ドラム３１の周面に、パーソナルコンピューター等の外部装置から与えられる画像データに基づいて変調された光を照射して、静電潜像を形成する。現像装置３３は、感光体ドラム３１上の前記静電潜像を現像してトナー像を形成するために、感光体ドラム３１の周面にトナーを供給する。現像装置３３は、感光体ドラム３１に供給するトナーを担持する現像ローラー３３１と、不図示の現像ハウジングの内部で現像剤を攪拌しながら循環搬送する第１搬送スクリュー３３２及び第２搬送スクリュー３３３とを含む。

転写ローラー３４は、感光体ドラム３１の周面に形成されたトナー像をシート上に転写させるためのローラーであって、感光体ドラム３１と転写ニップ部を形成している。この転写ローラー３４には、トナーと逆極性の転写バイアスが与えられる。

定着部４０は、転写されたトナー像をシート上に定着する定着処理を行う。定着部４０は、加熱源を内部に備えた定着ローラー４１と、この定着ローラー４１に対して圧接され、定着ローラー４１との間に定着ニップ部を形成する加圧ローラー４２とを含む。トナー像が転写されたシートが前記定着ニップ部に通紙されると、トナー像は、定着ローラー４１による加熱および加圧ローラー４２による押圧により、シート上に定着される。

トナーコンテナ５０は、現像装置３３に補給するトナーを貯留する。トナーコンテナ５０は、トナーの主な貯留箇所となるコンテナ本体５１と、コンテナ本体５１の一側面の下部から突設された筒状部５２と、コンテナ本体５１の他の側面を覆う蓋部材５３と、コンテナ内部に収容されトナーを搬送する回転部材５４とを含む。トナーコンテナ５０内に貯留されたトナーは、回転部材５４が回転駆動されることによって、筒状部５２の先端下面に設けられたトナー排出口５２１から現像装置３３内に供給される。トナーコンテナ５０の上方を覆うコンテナ天板５０Ｈは、排紙部１３の下方に位置する（図２参照）。

本体ハウジング１０内には、シートを搬送するために、主搬送路２２Ｆ（シート搬送路）及び反転搬送路２２Ｂが備えられている。主搬送路２２Ｆは、給紙部２０のシート繰出部２１Ａから画像形成部３０及び定着部４０を経由して、本体ハウジング１０上面の排紙部１３に対向して設けられている排紙口１４まで延びている。主搬送路２２Ｆは、給紙カセット２１のリフト板２１Ｐ上のシートを所定のシート搬送方向に搬送するための搬送路である。反転搬送路２２Ｂは、シートに対して両面印刷を行う場合に、片面印刷されたシートを主搬送路２２Ｆにおける画像形成部３０の上流側に戻すための搬送路である。

主搬送路２２Ｆの、感光体ドラム３１と転写ローラー３４との転写ニップ部よりも上流側には、レジストローラー２３が配置されている。換言すれば、レジストローラー２３は、給紙ローラー２１Ｂよりも、シート搬送方向下流側に配置される。レジストローラー２３は、シートのシート搬送方向と直交するシート幅方向の位置を規制する。また、シートは、レジストローラー２３にて一旦停止され、スキュー矯正が行われた後、画像転写のための所定のタイミングで、前記転写ニップ部に送り出される。主搬送路２２Ｆ及び反転搬送路２２Ｂの適所には、シートを搬送するための搬送ローラーが複数配置されており、例えば排紙口１４の近傍には排紙ローラー対２４が配置されている。

反転搬送路２２Ｂは、反転ユニット２５の外側面と、本体ハウジング１０の後カバー１２の内面との間に形成されている。なお、反転ユニット２５の内側面には転写ローラー３４及びレジストローラー２３が搭載されている。後カバー１２及び反転ユニット２５は、それらの下端に設けられた支点部１２１の軸回りに各々回動可能である。反転搬送路２２Ｂにおいてシートジャムが発生した場合、後カバー１２が開放される。主搬送路２２Ｆでシートジャムが発生した場合、或いは感光体ドラム３１のユニットや現像装置３３が外部に取り出される場合には、後カバー１２に加えて反転ユニット２５も開放される。

＜シート繰出部２１Ａの構造＞
次に、図１〜図３を参照して、本実施形態に係るシート繰出部２１Ａの構造について説明する。図３は、シート繰出部２１Ａの構造を示す斜視図である。

図３を参照して、シート繰出部２１Ａは、前述のリフト板２１Ｐ、給紙ローラー２１Ｂ、レジストローラー２３に加え、アーム２１０（アーム部）と、付勢バネ２１Ｓ（付勢手段）と、シャフト２１６（回転軸部）と、偏心カム６０（カム部材）と、駆動部５００（駆動手段）と、を備える。

リフト板２１Ｐは、前後方向に所定の幅をもち、左右方向に延伸される板状部材である。図１および図２に示されるように、リフト板２１Ｐは、本体ハウジング１０の内部であって、給紙カセット２１の後側部分に配置される。本実施形態では、リフト板２１Ｐは、板金部材からなる。リフト板２１Ｐの上には、複数のシートＰが積載される。

アーム２１０は、リフト板２１Ｐのシート幅方向（左右方向）の両端部から、一対立設される。アーム２１０は、前後方向に延設される板状部材からなる。アーム２１０は、アーム突部２１１（突片）と、アーム支点部２１２（軸支部）と、を備える。アーム突部２１１は、アーム２１０の後側の端部に配置される。アーム突部２１１は、上方に向かって突設される突片である。アーム支点部２１２は、アーム２１０の前側の端部に配置される。アーム支点部２１２は、左右方向に所定の深さを備える穴部である。アーム支点部２１２には、本体ハウジング１０に配置された不図示の軸部が、挿通される。アーム支点部２１２は、リフト板２１Ｐを回動可能に軸支する。

付勢バネ２１Ｓは、リフト板２１Ｐの下面と、本体ハウジング１０の底部との間に配置される（図２参照）。付勢バネ２１Ｓは、リフト板２１Ｐの後側端部であって、左右方向の両端部に、一対配置される。付勢バネ２１Ｓによって、リフト板２１Ｐの後側部分が、上方に向かって付勢される。換言すれば、付勢バネ２１Ｓは、リフト板２１Ｐに積載されるシートＰのシート搬送方向の先端縁を上方に移動させるように、リフト板２１Ｐを付勢する。この際、リフト板２１Ｐの前側部分は、アーム支点部２１２によって支持される。すなわち、前後および上下方向の断面視において、リフト板２１Ｐの後側部分がアーム支点部２１２を支点として上下に回動するように、リフト板２１Ｐが付勢バネ２１Ｓによって付勢される。

シャフト２１６は、給紙ローラー２１Ｂを回転可能に軸支する。シャフト２１６は、シート幅方向（左右方向）に延設される。給紙ローラー２１Ｂは、シャフト２１６の左右方向（シートＰの幅方向）の略中央部に固定される。シャフト２１６と給紙ローラー２１Ｂとは一体的に回転可能とされる。なお、シャフト２１６と直交する断面視において、給紙ローラー２１Ｂの周長は、主搬送路２２Ｆにおける給紙ローラー２１Ｂとレジストローラー２３との距離よりも長く設定される。

偏心カム６０は、シャフト２１６の左右方向の両端部に一対配置される。偏心カム６０は、シャフト２１６からシャフト２１６の回転半径方向に突設される突片である。偏心カム６０は、シャフト２１６と一体的に回転可能にシャフト２１６に軸支される。偏心カム６０は、アーム２１０のアーム突部２１１に対向して配置される。付勢バネ２１Ｓによって、リフト板２１Ｐの後側の端部が、上方に付勢されることによって、偏心カム６０が、アーム２１０のアーム突部２１１の一部に当接する。

駆動部５００は、シャフト２１６に回転駆動力を伝達する。駆動部５００は、モーター５００Ｍと、第１ギア５０１と、第２ギア５０２と、を備える。モーター５００Ｍは、シャフト２１６を回転させる回転駆動力を発生する。第１ギア５０１はシャフト２１６の左側の端部に固定される。第２ギア５０２はモーター５００Ｍに連結され、モーター５００Ｍの回転駆動力を伝達する。第１ギア５０１と第２ギア５０２とが噛み合わされることによって、第２ギア５０２から第１ギア５０１に回転駆動力が伝達される。この結果、モーター５００Ｍによって発生された回転駆動力によって、シャフト２１６に軸支された給紙ローラー２１Ｂおよび偏心カム６０が回転される。図４は、駆動部５００において、第１ギア５０１および第２ギア５０２の噛み合いの様子を示した側面図である。なお、第１ギア５０１の周方向において、図４の領域Ｚの範囲で、偏心カム６０がシャフト２１６から突設されている。

＜シート繰出部２１Ａの動作について＞
画像形成装置１が画像形成動作を実行していない状態では、リフト板２１Ｐは、最下端の位置に配置される。この際、リフト板２１Ｐは、付勢バネ２１Ｓによって、上方に向かう付勢力を受けている。しかしながら、アーム突部２１１には、偏心カム６０が当接している。このため、付勢バネ２１Ｓが弾性変形され、リフト板２１Ｐの上昇が規制される。リフト板２１Ｐに最大枚数のシートＰが積載された場合であっても、リフト板２１Ｐが最下端の位置に配置された状態では、最も上方に位置するシートＰと給紙ローラー２１Ｂの周面とは接触していない。

そして、画像形成装置１の画像形成動作に伴い、給紙カセット２１（図２）からシートＰが送り出される。画像形成部３０における画像形成タイミングに対応して、駆動部５００が、第２ギア５０２および第１ギア５０１を介して、シャフト２１６を回転駆動させると、偏心カム６０および給紙ローラー２１Ｂが回転駆動される。

偏心カム６０が回転されることで、偏心カム６０がアーム突部２１１から離脱され、リフト板２１Ｐの上昇移動が許容される。やがて、リフト板２１Ｐ上に積載されたシートＰのうち、最も上方に位置するシートＰの先端縁が、給紙ローラー２１Ｂの周面に当接される。この結果、リフト板２１Ｐの上昇が停止される。

リフト板２１Ｐの上昇が停止した状態において、更に、給紙ローラー２１Ｂおよび偏心カム６０は、モーター５００Ｍから伝達される回転駆動力をもって回転される。前記シートＰは、給紙ローラー２１Ｂの回転によって、シート搬送方向下流側の主搬送路２２Ｆ（図２）に向かって送り出される。その後、偏心カム６０が略１回転されると、偏心カム６０が、再びアーム突部２１１に当接しながら、アーム突部２１１を下方に押し下げる。リフト板２１Ｐの下降に伴い、シートＰの給紙ローラー２１Ｂの周面に対する付勢力が失われる。しかしながら、前述のとおり、シャフト２１６と直交する断面視において、給紙ローラー２１Ｂの周長は、主搬送路２２Ｆにおける給紙ローラー２１Ｂとレジストローラー２３との距離よりも長く設定される。このため、リフト板２１Ｐが下降した段階で、既に、シートＰの先端縁は、レジストローラー２３のニップ部に進入されている。このため、レジストローラー２３によって、シートＰの搬送が継続される。偏心カム６０がアーム突部２１１に当接し、積載されるシートＰが給紙ローラー２１Ｂから離脱されることで、先行するシートとの間に紙間が形成される。その後、シャフト２１６の回転に伴い、再び偏心カム６０がアーム突部２１１から離脱されることで、次のシートの給紙動作が繰り返される。

このように、本実施形態では、偏心カム６０の回転に伴って、リフト板２１Ｐが周期的に上下移動される。この際、偏心カム６０がアーム突部２１１に当接することで、シャフト２１６の回転トルクが増大される。特に、リフト板２１Ｐに多くのシートが積載される場合には、前記回転トルクは大きく増大される。図５は、偏心カム６０の１回転あたりの回転トルクを示したグラフである。図４の領域Ｚで示す部分に対応して、偏心カム６０がアーム突部２１１に当接するため、偏心カム６０の回転トルクが大きく増大している。換言すれば、図５を参照して、図４の領域Ｚ以外の領域Ｒ（第１の回転領域）では、偏心カム６０の回転トルクは５０ｇｆ・ｃｍ（第１の回転トルク）である。また、図４の領域Ｚ（第２の回転領域）では、偏心カム６０の回転トルクは５０ｇｆ・ｃｍよりも大きく、最大で１５０ｇｆ・ｃｍに及ぶ（第２の回転トルク）。このような偏心カム６０の回転トルクの増大は、シャフト２１６から第１ギア５０１を介して第２ギア５０２に伝達される。更には、前記回転トルクの変動は、第２ギア５０２からモーター５００Ｍに伝達される。第２ギア５０２やモーター５００Ｍなどの駆動系の上流側に前記回転トルクの変動が伝達されると、モーター５００Ｍの動作不良が生じることがある。この結果、給紙ローラー２１Ｂの回転変動が生じ、シートの給紙不良がもたらされる。

上記のような課題を解決するために、本実施形態では、偏心カム６０がアーム突部２１１に当接することによって生じたシャフト２１６のトルク変動がモーター５００Ｍに伝達されることが、可及的に抑止される。

本実施形態では、第１ギア５０１および第２ギア５０２において、ギア歯の部分的な転移処理が施されている。詳しくは、第１ギア５０１のギア歯のうち、領域Ｚに対向するギア歯（第２のギア歯）は、領域Ｒに対向するギア歯（第１のギア歯）よりもプラス側に転移されている。また、第２ギア５０２のギア歯のうち、第１ギア５０１の前記プラス側に転移されたギア歯に対向するギア歯（第３のギア歯）は、転移係数の和がゼロとなるようにマイナス側に転移されている。図６は、第１ギア５０１および第２ギア５０２の転移形態を示す断面図である。また、図７は、第１ギア５０１および第２ギア５０２の転移係数を示すグラフである。

図６を参照して、第１ギア５０１では領域Ｒ（領域Ｚ以外の領域）において、ギア歯５０１Ａ（第１のギア歯）が配置される。これに対して、第１ギア５０１の領域Ｚでは、ギア歯５０１Ａよりもプラス側に転移されたギア歯５０１Ｂ（第２のギア歯）が配置される。この際、図７に示されるように、第１ギア５０１のギア歯５０１Ｂのプラス転移における転移係数が連続的に変化される。そして、偏心カム６０がアーム突部２１１に当接する際に、最大トルクが生じる領域Ｚｍａｘに対応して、ギア歯５０１Ｂのプラス転移が最大に設定される。

一方、第２ギア５０２では、第１ギア５０１のギア歯５０１Ａに対向して、ギア歯５０２Ａが配置される。これに対して、第１ギア５０１のギア歯５０１Ｂに対向して、ギア歯５０２Ａよりもマイナス側に転移されたギア歯５０２Ｂ（第３のギア歯）が配置される。この際、図７に示されるように、第２ギア５０２のギア歯５０２Ｂのマイナス転移における転移係数が連続的に変化される。そして、第１ギア５０１の領域Ｚｍａｘに対応して、ギア歯５０２Ｂのマイナス転移が最大に設定される。また、第１ギア５０１のギア歯５０１Ｂと第２ギア５０２のギア歯５０２Ｂの転移係数の和はゼロとなるように設定されている。

このように、本実施形態では、偏心カム６０の回転トルクが増大される領域に対応して、第１ギア５０１および第２ギア５０２には、転移されたギア歯５０１Ｂ、５０２Ｂが配置される。この結果、第１ギア５０１および第２ギア５０２において、ギア歯同士の噛み合い位置と各ギアの回転中心との位置関係が部分的に変化される。図８は、第１ギア５０１と第２ギア５０２との間の噛み合いにおける１周期あたりのテコ比の変動を示したグラフである。図８に示されるように、本実施形態では、領域Ｚに対応したギア歯５０１Ｂおよび５０２Ｂの噛み合いによって、部分的にテコ比が増大される。図９は、本実施形態が適用された場合の第２ギア５０２の１回転分の回転トルクの変動を示したグラフである。図９に示されるように、転移された第１ギア歯５０１Ｂおよび第２ギア歯５０２Ｂの噛み合いによって、第１ギア５０１から第２ギア５０２に伝達される領域Ｚにおける回転トルクが低減されている。

以上、上記の実施形態によれば、偏心カム６０は１回転のうちに、第１の回転トルクが生じる領域Ｒ（第１の回転領域）と、前記第１の回転トルクよりも大きい第２の回転トルクが生じる領域Ｚ（第２の回転領域）とを備える。このため、偏心カム６０の回転トルクの変動が、第１ギア５０１および第２ギア５０２を介して、モーター５００Ｍに伝達される可能性がある。このような場合であっても、上記の構成によれば、第１ギア５０１のギア歯のうち、領域Ｚに対向するギア歯５０１Ｂはプラス側に転移される。また、第２ギア５０２のギア歯のうち、第１ギア５０１のギア歯５０１Ｂに対向するギア歯５０２Ｂは、ギア歯５０１Ｂとの間で転移係数の和がゼロとなるようにマイナス側に転移されている。このため、第２の回転トルクが、第１ギア５０１から第２ギア５０２に伝達される際に、部分的にギアのテコ比が増大される。この結果、第２ギア５０２およびモーター５００Ｍ側に伝達される第２の回転トルクが好適に低減される。また、第１ギア５０１および第２ギア５０２の軸位置を変化させることなく、第２の回転トルクの伝達量を低減させることができる。

また、上記の実施形態によれば、領域Ｚのうち、最大トルクが生じる領域Ｚｍａｘに対向する第１ギア５０１のギア歯５０１Ｂが、最も大きくプラス側に転移されている。このため、領域Ｚｍａｘに対応して、ギア同士のテコ比が最も変化される。この結果、第２のギア５０２に伝達される第２の回転トルクがより低減される。

また、上記の実施形態によれば、偏心カム６０が周期的にリフト板２１Ｐのアーム突部２１１に当接することによって、リフト板２１Ｐに積載されたシートが順次給紙ローラー２１Ｂによって送り出される。この際、シャフト２１６には、偏心カム６０とリフト板２１Ｐとの当接によって生じるトルク変動がもたらされる。このような場合であっても、第２の回転トルクが第１ギア５０１から第２ギア５０２に伝達される際に、部分的にギア間のテコ比が増大される。この結果、第２ギア５０２およびモーター５００Ｍ側に伝達される第２の回転トルクが好適に低減される。したがって、モーター５００Ｍが回転トルクの変動によって動作不良を起こすことが抑止される。この結果、モーター５００Ｍの回転駆動力が、偏心カム６０および給紙ローラー２１Ｂに安定して伝達される。また、給紙ローラー２１Ｂによって送り出されたシートに安定して画像が形成される。

以上、本発明の実施形態に係るシート繰出部２１Ａ、およびこれを備えた給紙部２０、画像形成装置１について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば次のような変形実施形態を取ることができる。

（１）上記の実施形態では、領域Ｚに対応して、第１ギア５０１および第２ギア５０２の転移が施される態様にて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。領域Ｚ以外の領域Ｒにおいても、所定の転移が施される態様であってもよい。

（２）また、上記の実施形態では、１回転においてトルク変動が生じる回転体として、シート繰出部２１Ａの偏心カム６０を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。画像形成部３０などに配置され、トルク変動が生じる他の回転体に対して、第１ギア５０１および第２ギア５０２が適用されてもよい。

２０ 給紙部（給紙装置）
２１ 給紙カセット
２１０ アーム
２１１ アーム突部
２１２ アーム支点部
２１６ シャフト（回転軸）
２１Ａ シート繰出部（駆動装置）
２１Ｂ 給紙ローラー
２１Ｕ 給紙カセット天板
２１Ｐ リフト板
２１Ｓ 付勢バネ（付勢手段）
２２Ｆ 主搬送路（シート搬送路）
２２Ｂ 反転搬送路
２３ レジストローラー
３４ 転写ローラー
５００ 駆動部（駆動手段）
５０１ 第１ギア
５０１Ａ ギア歯（第１のギア歯）
５０１Ｂ ギア歯（第２のギア歯）
５０２ 第２ギア
５０２Ａ ギア歯
５０２Ｂ ギア歯（第３のギア歯）
６０ 偏心カム（カム部材）
ＳＰ シート収容空間
Ｒ 領域Ｒ（第１の回転領域）
Ｚ 領域Ｚ（第２の回転領域）

Claims (4)

1. 回転軸と、
   前記回転軸回りに回転駆動され、１回転のうちに、第１の回転トルクが生じる第１の回転領域と、前記第１の回転トルクよりも大きい第２の回転トルクが生じる第２の回転領域とを備える回転体と、
   前記回転体を回転させる回転駆動力を発生する駆動手段と、
   周面に所定数のギア歯を備え、前記回転軸に軸支され、前記回転軸と一体的に回転される第１ギアと、
   周面に前記第１ギアと同数のギア歯を備え、前記第１ギアに噛み合わされ、前記駆動手段によって発生された前記回転駆動力を前記第１ギアに伝達する第２ギアと、を有し、
   前記第１ギアの前記ギア歯のうち、前記第２の回転領域に対向する第２のギア歯は、前記第１の回転領域に対向する第１のギア歯よりもプラス側に転移され、前記第２ギアの前記ギア歯のうち、前記第１ギアの前記第２のギア歯に対向する第３のギア歯は、前記第２のギア歯との間で転移係数の和がゼロとなるようにマイナス側に転移されていることを特徴とする駆動装置。
2. 前記第２の回転領域のうち、最大トルクが生じる領域に対向するギア歯が、前記第２のギア歯の中で最も大きくプラス側に転移されていることを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
3. 請求項１または２に記載の駆動装置と、
   シートが積載されるリフト板と、
   前記リフト板上の前記シートを所定のシート搬送方向に搬送するためのシート搬送路と、
   前記リフト板に積載される前記シートの前記シート搬送方向の先端縁を上方に移動させるように、前記リフト板を付勢する付勢手段と、
   前記シートの前記先端縁に当接可能に配置され、回転駆動され、前記シートを前記シート搬送方向に送り出す給紙ローラーと、
   前記給紙ローラーを軸支する前記回転軸と、
   前記回転軸と一体的に回転可能に前記回転軸に配設され、前記リフト板に周期的に当接可能な、前記回転体としてのカム部材と、
   を有することを特徴とする給紙装置。
4. 請求項３に記載の給紙装置と、
   前記シートに画像を形成する画像形成部と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
   

Images