JP6324022B2 - 駆動伝達装置、定着装置、及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は駆動源から入力される駆動力を回転方向に応じて被駆動体へ伝達又は遮断するワンウェイクラッチ機構を備える駆動伝達装置、定着装置、及び画像形成装置に関する。

画像形成装置の定着装置などの駆動伝達装置には、正回転、及び逆回転可能な駆動源（モータ）を用いて、モータの正回転時、又は、逆回転時の一方でのみ被駆動体へ駆動力を伝達するワンウェイクラッチ機構を備えるものがある。このワンウェイクラッチ機構の一つに、同軸で回転可能な入力部材と出力部材との間に、入力部材と共に回転可能で、回転軸方向に移動可能な伝達部材（ラチェット）を設けたものがある。この機構では、入力部材の正逆回転に応じて、伝達部材と出力部材との係合、非係合状態が切り換わる。

特許文献１では、伝達部材が出力部材に非係合状態の時（伝達部材の空転時）の騒音を抑制する為の構成が提案されている。即ち、入力部材と伝達部材の接触箇所にカム面を設け、入力部材が回転した際にこのカム面の作用で伝達部材を回転軸方向で出力部材側へ移動させることにより、伝達部材を出力部材に係合させる。この係合により伝達部材を介して入力部材から出力部材へ駆動力を伝達する。

特開平７−６１６１９

特許文献１の構成において、カム面の作用により伝達部材を回転軸方向に移動させる為には、カム面を介して入力部材から力を受けて回転させられそうになる伝達部材に回転負荷を与える必要がある。その為の方法の１つとして、出力部材と伝達部材との間の隙間に粘性力のある粘性材料を塗布することが考えられる。この方法により出力部材と伝達部材との間で伝達部材を回転方向で保持する（伝達部材の回転を阻む）力を発生させることができ、カム面の作用により伝達部材を回転軸方向に移動させて出力部材と係合させることができる。

しかし、単に出力部材と伝達部材の間に粘性材料を充填した場合、出力部材と伝達部材とが接触することで、逃げ場を失った粘性材料が入力部材と伝達部材との間の隙間へ流入してしまう場合がある。この場合、カム面の作用で伝達部材を回転軸方向へ移動させるよりも前に、粘性材料の粘性力により入力部材と伝達部材とがくっついて一緒に回転してしまい、カム面の作用で伝達部材を回転軸方向へ移動できず、出力部材に駆動力を伝達できない虞がある。

本発明は、上記の課題を鑑みて、粘性材料による伝達部材の動作不良を抑制することを目的とする。

そこで本発明は、駆動源によって回転する入力部材と、前記入力部材と一体的に回転可能な伝達部材と、前記伝達部材と係合して回転可能な出力部材と、を有し、前記伝達部材は前記入力部材の回転軸方向に移動して、前記出力部材と係合する位置と前記出力部材と係合しない位置とへ移動可能で、前記入力部材が第１方向に回転している間、前記伝達部材が前記出力部材に係合することより前記出力部材が回転し、前記入力部材が前記第１方向の逆の第２方向に回転している間、前記伝達部材が前記出力部材に係合しない駆動伝達装置において、前記出力部材と前記伝達部材との間には粘性材料が充填された隙間が設けられ、前記出力部材には前記隙間と連通した穴が設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、粘性材料による伝達部材の動作不良を抑制することができる。

ワンウェイクラッチギアユニットを支持軸方向に分解した斜視図。 画像形成装置の概略断面図。 定着器の断面の概略断面図。 （ａ）定着器の斜視図、（ｂ）定着器の斜視図。 定着器への駆動伝達経路の模式図。 ワンウェイクラッチギアユニットの全体の斜視図。 （ａ）入力ギア、出力ギア、及び伝達体の斜視図、（ｂ）入力ギア、出力ギア、及び伝達体の断面図。 モータ逆回転時に駆動力が遮断されている状態のワンウェイクラッチギアユニットの断面図。 モータ正回転時に駆動力が遮断されている状態のワンウェイクラッチギアユニットの断面図。 モータ正回転時に駆動力が伝達されている状態のワンウェイクラッチギアユニットの断面図。 グリスが入力ギア側へ押し出されたときの概略断面図。 グリスが穴に進入したときの概略断面図。 ワンウェイクラッチギアユニットの全体の斜視図。 出力ギアの断面図。 出力ギアの端面と断面の図。 カップリングを用いたワンウェイクラッチギアユニットの斜視図。 本体側カップリング部材の端面と断面の図。 画像形成装置本体の側板とワンウェイクラッチギアユニットの斜視図。 ユニット側カップリング部材の正面と断面の図。 カップリング状態のワンウェイクラッチギアユニットの斜視図。

［第１実施形態］
以下に図面を参照して、本発明に係る画像形成装置の一例として電子写真方式のカラーレーザビームプリンタに適用した場合の一実施形態を具体的に説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りはこの発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。また、本発明に係る現像剤回収装置はカラーレーザビームプリンタのみに限定するものではなく、複写機、ファクシミリ等、他の画像形成装置に適用してもよい。

まず、画像形成装置の全体構成について説明する。その後、本発明の特徴的な構成であるワンウェイクラッチギアユニットに関する構成について詳しく説明する。

＜画像形成装置の全体構成＞
図２を参照して画像形成装置の全体構成について概要説明する。図２は画像形成装置の概略正面断面図である。画像形成装置は記録材としてのシートＳに画像を形成し、画像形成プロセス部、クリーニング部、シート給紙部、二次転写部、定着排紙部を主に有する。

以下にそれぞれについて図２を用いて説明する。

（画像形成プロセス部）
図２に示す画像形成装置本体１００は、装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジ３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋを備えている。これら４個のプロセスカートリッジ３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋは、同一構造であるが、異なる色、すなわち、イエロー，マゼンタ，シアン，ブラックのトナーによる画像を形成する点で相違している。プロセスカートリッジ３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋは、現像ユニット４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋと、クリーナユニット５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋによって構成されている。このうち前者の現像ユニット４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋは、現像ローラ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋと、トナー塗布ローラ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋ及びトナー容器を有している。一方、後者のクリーナユニット５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、像担持体である感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋと、帯電ローラ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋと、ドラムクリーニングブレード８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋと、廃トナー容器とを有している。プロセスカートリッジ３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋの鉛直下方にはスキャナユニット９が配置され、画像信号に基づく露光を感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに対して行う。感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、帯電ローラ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋによって所定の負極性の電位に帯電された後、スキャナユニット９によってそれぞれ静電潜像が形成される。この静電潜像は現像ユニット４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋによって反転現像されて負極性のトナーが付着され、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像が形成される。

中間転写ベルトユニット１０は、中間転写ベルト１２が駆動ローラ１３、テンションローラ１４に張架されている。テンションローラ１４は中間転写ベルト１２に対して矢印Ｔ方向に張力をかけている。各感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは図２における時計周りに回転し、中間転写ベルト１２は反時計周りに回転する。また、各感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに対向して、中間転写ベルト１２の内側に一次転写ローラ１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋが配設されており、不図示のバイアス印加手段により転写バイアスを印加する構成となっている。

一次転写ローラ１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋに正極性のバイアスを印加することにより、感光ドラム１Ｙ上のトナー像から順次、中間転写ベルト１２上に一次転写され、４色のトナー像が重なった状態で二次転写部１５まで搬送される。

（クリーニング部）
トナー像転写後に感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ表面に残ったトナーは、ドラムクリーニングブレード８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋによって除去される。また、シートＳへの二次転写後に中間転写ベルト１２上に残ったトナーは、中間転写ベルトクリーニング装置２６によって除去され、不図示の廃トナー回収容器に回収される。

（シート給紙部）
シート給紙部は画像形成装置本体１００に装着されている給紙ローラ２４と、画像形成装置本体１００に対して着脱可能なシートカセットとしての給紙カセット２３で構成される。

給紙ローラ２４は不図示の給紙駆動ユニットの動力によって回転させられる。給紙駆動ユニットは画像形成装置本体１００に固定されており、不図示の給紙駆動フレームと後フレームによって保持され、２つのフレームの間にギア等の駆動機構を配置している。

給紙駆動ユニットの動力によって、給紙カセット２３からシートＳを１枚ずつ分離し、レジストローラ対１７に搬送する。このレジストローラ対１７により最終的なシートＳの斜行補正と画像形成部での画像書き込みと、シート搬送のタイミング合わせを行うようになっている。

（二次転写部）
シート給紙部から給紙されたシートＳは、レジストローラ対１７により二次転写部１５に搬送される。二次転写部１５において、二次転写ローラ１６に正極性のバイアスを印加することにより、搬送されたシートＳに中間転写ベルト１２上の４色のトナー像を二次転写する。

（定着排紙部）
トナー像転写後のシートＳは定着器１８に搬送される。シートＳ表面のトナー像は熱と圧力によりシートＳに定着される。定着後、シートＳは定着排紙ローラ２７により排紙側へ搬送される。定着排紙ローラ２７から搬送されたシートＳは排紙ローラ２１に搬送され、排紙トレイ２２上へ排出される。

＜定着器＞
次に定着器１８の構成について説明する。図３に定着器１８の断面の概略図を示す。

定着器１８は画像形成装置本体１００から取り外して交換可能である。トナー像を定着させるために定着器１８には、第１回転体と第２回転体とを備え、両者の圧接により定着ニップ部Ｎを形成している。

定着フィルム（以降は単に「フィルム」とする）１９は、第１回転体であり、円筒状の可撓性を有するフィルムである。セラミックヒータ（以降は単に「ヒータ」とする）２８はフィルム１９の内周面に当接する加熱源である。フィルムガイド２９は横断面略半円弧状樋型の耐熱性・剛性を有し、フィルム１９の回転をガイドする部材であり、ヒータ２８を保持する。フィルム１９はヒータ２８を取り付けたフィルムガイド２９に対してルーズに外嵌させてある。３０は横断面コ字型の剛性を有する加圧ステーであり、フィルムガイド２９の内側に配設してある。フィルム１９は、フィルム１９の長手方向両端部に対向するようにフィルムガイド２９に固定されたフランジ３１、３２の外周面または内周面により走行軌跡を規制されている。本実施形態においてはフランジの内周面でフィルムの長手方向への移動、およびフィルム両端部の走行軌跡を規制している。

フィルム１９は、耐熱性樹脂ベルトや金属ベルトをベース層にして、その外周面に、弾性層、離型層等を付加した複合層構造体であり、全体的に肉薄で、可撓性を有し、高熱伝導率・低熱容量の部材である。ヒータ２８は、フィルム１９・シートＳの移動方向に直交する方向を長手とする低熱容量の横長・肉薄の線状加熱体である。

第２回転体である加圧ローラ２０は、芯金２０ａに、シリコーンゴム等の弾性層２０ｂを設けて所定の硬度にしたものである。非粘着性を向上させるために、さらに外周に、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等のフッ素樹脂層２０ｃを設けてもよい。

フィルム１９内にフィルムガイド２９、ヒータ２８、加圧ステー３０などが内装されたフィルム１９と加圧ローラ２０は、後述の圧力付与機構により圧力が付与されることで加熱ニップ部としての定着ニップ部Ｎを形成する。この定着ニップ部ＮをシートＳが通過することによって、シートＳ上の未定着画像が定着される。

次に、定着器１８の圧解除機構及び駆動列について説明する。図４（ａ）、（ｂ）に定着器１８の斜視図を示す。

加圧ローラ２０の両端部は定着器１８内に固定されたフレーム３３に取り付けられた軸受部３４に回転可能にそれぞれ支持されている。フィルム１９は加圧ローラ２０との当接離間方向に移動可能にフレーム３３によって支持されている。フランジ３１、３２は加圧板３５、３６で加圧される。加圧板３５、３６の一端部はフレーム３３に取り付けられたサポートフレーム３７、３８に回動可能に支持されている。サポートフレーム３７、３８と加圧板３５、３６との間には、それぞれ加圧バネ３９、４０が設けられ、加圧板３５、３６をフランジ３１、３２に向かって押圧する。この構成により、フランジ３１、３２を加圧バネ３９、４０によってそれぞれ押圧し、フィルムガイド２９、ヒータ２８を介してフィルム１９を加圧ローラ２０に圧接させ、定着ニップ部Ｎを形成する。

定着ニップ部ＮにシートＳが通過している時にジャム等が発生した場合、フィルム１９と加圧ローラ２０との圧接状態を解除（定着ニップ部Ｎを圧解除）させるのが好ましい。このため、定着器１８はフィルム１９と加圧ローラ２０との圧接状態を解除可能な構成となっている。フレーム３３に軸支された回転体の回転軸４３の両側には加圧板３５、３６に当接してその位置を規制するカム４１、４２が固定され、回転軸４３の片側には回転軸４３に駆動を伝達するギア４４が固定されている。フィルム１９と加圧ローラ２０との圧接状態を解除する必要が発生した時には、ギア４４へ駆動力を伝達して回転軸４３を回転させ、カム４１、４２を回転させる。カム４１、４２の加圧板３５、３６と当接する箇所の半径が変化することにより、加圧板３５、３６を加圧バネ３９、４０の力に抗して押圧して移動させ、フランジ３１、３２から加圧板３５、３６を離間させる。これによりフィルム１９と加圧ローラ２０との圧接状態を解除し、定着ニップ部ＮからシートＳを容易に取り除くことが出来る。

フレーム３３には、加圧ローラ２０を駆動するためのギア４５、４６が軸支され、画像形成装置本体に設けられた駆動源としてのモータ４８（図５参照）からの駆動力が、ギア４５、４６に伝達されるように構成されている。

＜駆動伝達経路＞
次に定着器１８への駆動伝達経路について説明する。図５に定着器１８への駆動伝達経路の模式図を示す。制御ユニットとしてのコントローラ４７は画像形成時に正回転、ジャム時に逆回転をするようにモータ４８を制御する。モータ４８から駆動力が伝達される駆動列４９は、一方向にのみ駆動力を伝達するクラッチユニット５０、ギア４５、４６、揺動ギア５１、ギア４４、カム４１，４２、で構成されている。クラッチユニット５０は、入力ギア５４と出力ギア５３を備えている。出力ギア５３から駆動力が伝達される駆動伝達経路を第一経路とし、入力ギア５４から駆動力が伝達される駆動伝達経路を第二経路とする。クラッチユニット５０、揺動ギア５１は、定着器１８に支持されており、定着器１８を交換する際など、定着器１８を画像形成装置本体１００から取り外した場合は同様に画像形成装置本体１００から取り外される構成となっている。

シートＳを搬送する場合はコントローラ４７でモータ４８を正回転制御する。モータ４８の正回転時にはクラッチユニット５０が第一経路と第二経路の両方に駆動力を伝達する。つまり、クラッチユニット５０は、出力ギア５３を介して第一経路でギア４５、４６を介して加圧ローラ２０へ駆動力を伝達する。出力ギア５４から駆動力を伝達される第二経路で揺動ギア５１へ駆動力を伝達する。

ここで、揺動ギア５１はモータ４８の回転方向を切り替えることで回転中心の位置が変わるギアであり、モータ４８の正回転時には、ギア４４に駆動力を伝達しない位置に回転中心が移動する。一方でモータ４８の逆回転時には、揺動ギア５１はギア４４に駆動力を伝達する位置に回転中心が移動する。従って、モータ４８の正回転時には第二経路で駆動力を伝達されて揺動ギア５１は回転するものの、ギア４４やカム４１、４２は回転せず、定着ニップ部Ｎは圧解除されない。

一方、定着器１８のジャムを検知する不図示のセンサがジャムを検知した場合はコントローラ４７でモータ４８を逆回転制御する。モータ４８の逆回転時には、クラッチユニット５０が第二経路のみに駆動力を伝達する。つまり、クラッチユニット５０は、出力ギア５３が回転せず、第一経路を介して加圧ローラ２０へ駆動力は伝達されず、第二経路を介して揺動ギア５１にのみ駆動力を伝達する。モータ４８の逆回転時には、上述したように、揺動ギア５１はギア４４に駆動力を伝達する位置に回転中心が移動するため、ギア４４を介してカム４１、４２へ駆動力が伝達される。これにより定着ニップ部Ｎは圧解除される。なお、圧解除状態から再び画像形成を行う場合は更にモータ４８を逆回転させることで、更にカム４１、４２を回転させる。これにより、カム４１、４２による加圧板３５、３６の押圧を解除して、加圧バネ３９、４０の力によりフランジ３１、３２を押圧させ、フィルム１９と加圧ローラ２０との圧接させることが可能となる。

＜ワンウェイクラッチギアユニット＞
次に、クラッチユニット５０の構成について説明する。クラッチユニット５０は前述の通り駆動列４９に組み込まれ、モータ４８の回転方向に応じて駆動力の伝達と遮断を切り換える。図６にクラッチユニット５０の全体の斜視図を示す。クラッチユニット５０は支持軸（固定軸）５２に遊嵌状態で設けられている。図１にワンウェイクラッチギアユニットを支持軸５２方向に分解した斜視図を示す。

クラッチユニット５０は、モータ４８から駆動力を受けて回転する入力部材としての入力ギア５４、出力部材としての出力ギア５３、出力ギア５３へ入力ギア５４からの駆動力を伝達する伝達部材としての伝達体５５を有する。入力ギア５４、出力ギア５３は、支持軸５２に同軸で回転可能の支持されている。伝達体５５は入力ギア５４と出力ギア５３の間で回転可能であるとともに、入力ギア５４の回転軸方向（支持軸５２の延びた方向）に移動可能となっている。

次にクラッチユニット５０の各部品について説明する。図７（ａ）は入力ギア５４、出力ギア５３、及び伝達体５５の斜視図を示す。また図７（ｂ）に入力ギア５４、出力ギア５３、及び伝達体５５の断面図を示す。

入力ギア５４は２つのギア部を備える。１つはモータ４８からの駆動力を受けて回転する不図示のギアと噛み合っているギア部５６であり、もう１つは揺動ギア５１と噛み合っているギア部５７である。入力ギア５４には伝達体５５に設けられた斜面５８と当接する突起５９を備える。突起５９は回転中心を基準に点対称となるよう２箇所に設けられている。各突起５９には面７１、面７２が設けられている。面７１、面７２は、モータ４８の逆回転時に、回転方向に関して各突起５９の先端側に面７１、後端側に面７２が配置されるように設けられている。

伝達体５５には、入力ギア５４側に、突起５９と当接する斜面（カム面）５８と、モータ４８が逆回転時に面７１と当接可能な面６９と、モータ４８が正回転時に面７２と当接可能な面７０と、を備える。面７０は斜面５８と連続して設けられている。斜面５８、面６９、面７０は、それぞれ回転中心を基準に点対称となるよう２箇所ずつ設けられている。

伝達体５５には、出力ギア５３側に、出力ギア５３のラチェット６６と噛み合い（係合し）、出力ギア５３へ駆動力を伝達する駆動伝達爪であるラチェット６２を備える。

出力ギア５３は、伝達体５５のラチェット６２と噛み合う（係合する）ラチェット（係合部）６６と、ギア４５と噛み合うギア部６５と、後述する穴７４を備える。

伝達体５５のラチェット外周面６３が出力ギア５３の出力ギア内周面６４に遊嵌することで、伝達体５５が入力ギア５４の回転軸方向へ移動する際に伝達体５５の移動、及び入力ギア５４と同軸での回転がガイドされる。また、伝達体５５のラチェット外周面６３と出力ギア５３の出力ギア内周面６４との間の隙間には粘性材料としてのグリスが充填されている。一方で、伝達体５５の斜面カム外周面６０と入力ギア５４の入力ギア内周面６１との間には０．８ｍｍの隙間が設けられ、互いに接触しないようになっている。同様に、伝達体５５の内周面６７と出力ギア５３の内側外周面６８との間には０．３ｍｍの隙間を設けて動作時に互いに接触しないようにしている。

＜駆動伝達切り換えの動作＞
以上のクラッチユニット５０の構成を用いて駆動列の接続、遮断を切り換える動作について説明する。図８にモータ逆回転時に駆動列が遮断されている状態のワンウェイクラッチギアユニットの断面図を示す。図９にモータ正回転時に駆動列が遮断されている状態のワンウェイクラッチギアユニットの断面図を示す。図１０にモータ正回転時に駆動力が伝達されている状態のワンウェイクラッチギアユニットの断面図を示す。

まず、出力ギア５３に駆動列が遮断されている状態について説明する。入力ギア５４はモータ４８から駆動力が伝達される。この時モータ４８は逆回転をしており、図８で説明すると突起５９が斜面５８に接触する方向とは逆に入力ギア５４が回転する。このため、突起５９は、面７１が面６９に突き当たり、伝達体５５は、入力ギア５４の回転軸方向に関して、出力ギア５３側へ移動することなく入力ギア５４と一体的に回転する。このため、伝達体５５のラチェット６２は出力ギア５３のラチェット６６と噛み合わず（係合せず）、駆動列が遮断された状態となり、出力ギア５３には入力ギア５４からの駆動力が伝達されない。

なお、面７１と面６９は、モータ４８が逆回転時に、伝達体５５を入力ギア５４の回転軸方向で出力ギア５３側に移動させないよう、入力ギア５４の回転軸方向に平行な面として構成している。しかしながら、伝達体５５を入力ギア５４の回転軸方向で入力ギア５４側に引き込む力が働くように、面７１と面６９のどちらか又は双方を傾斜させてもよい。

次に、出力ギア５３に駆動列が遮断されている状態から接続された状態に切り換わる動作について説明する。モータ４８が正回転を開始すると、図９で説明すると、突起５９の先端部（当接部）が斜面５８に接触する方向に入力ギア５４が回転することになる。出力ギア５３の内周面６４と伝達体５５のラチェット外周面６３との間にグリスが介在することで、グリスのせん断力で出力ギア５３と伝達体５５が互いに保持しあって一体的に回転しようとする保持力を生み出すことができる。また、出力ギア内周部６４と伝達体５５のラチェット外周部６３は遊嵌状態であるため、互いの面同士の摩擦力も上述した保持力の一部となっている。モータ４８が正回転を開始する時は、出力ギア５３は停止している為、このような保持力（互いに一体的に回転しようとする力）は伝達体５５に回転抵抗として作用する。従って、入力ギア５４が伝達体５５よりも早く回転し、突起５９の先端部（当接部）が斜面５８に当接しながら摺動して伝達体５５を入力ギア５４の回転軸方向で出力ギア側に移動させる（カム面の作用）。

伝達体５５が入力ギア５４の回転軸方向で出力ギア側へ移動することで、図１０に示すように、伝達体５５のラチェット６２が出力ギア５３のラチェット６６と噛み合う位置に移動する。この時、入力ギア５４の突起５９の面７２は斜面５８と滑らかに繋がっている面７０に突き当たる。これにより、入力ギア５４の駆動力が面７２から面７０へ伝わり、伝達体５５のラチェット６２に伝達され、ラチェット６２と噛み合った出力ギア５３のラチェット６６へ駆動力が伝達され、出力ギア５３は回転する。

最後に、出力ギア５３に駆動力が伝達されている状態から駆動列が遮断されている状態に切り換わる動作について説明する。伝達体５５と入力ギア５４の位置関係は上述したように突起５９の面７２と斜面５８の面７０が突き当たっている状態である。この状態からモータ４８が逆回転をすると入力ギア５４の突起５９の面７１と斜面５８の面６９が突き当たり、入力ギア５４が伝達体５５に逆回転の駆動力を伝達する。ここで出力ギア５３は加圧ローラ２０の回転負荷により停止しており、ラチェット６２がラチェット６６と噛み合わない（係合しない）方向に伝達体５５が出力ギア５３に対して回転する。このため伝達体５５のラチェット６２は出力ギア５３のラチェット６６に乗り上げ、入力ギア５４の回転軸方向に関して入力ギア５４側に移動することで、図８に示すようなラチェット６２がラチェット６６に触れない位置まで移動する。

このようにクラッチユニット５０では、伝達体５５は、ラチェット６２が出力ギア５３のラチェット６６と噛合う（係合する）位置と噛み合わない（係合しない）位置とへ移動可能である。

＜駆動伝達不良対策＞
上述したようにクラッチユニット５０において駆動列の遮断、接続の切り換え動作を確実に行うために、伝達体５５のラチェット外周面６３と出力ギア５３の内周面６４との間の隙間に粘性材料としてのグリスを充填している。

しかしながら、グリスの充填量が多かった場合などには、伝達体５５と出力ギア５３との間に充填されたグリスが、押し出されて伝達体５５の入力ギア５４側へ流れていく虞がある。

図１１にグリスが入力ギア側へ押し出されたときのクラッチユニット５０の部分断面図を示す。これは伝達体５５が入力ギア５４の回転軸方向の移動を繰り返すことで余剰するグリス７３が入力ギア５４側へ徐々に押し出されて流れていった状態である。入力ギア５４と伝達体５５の間に余剰するグリス７３が入り込むと、その粘性により入力ギア５４と伝達体５５とが一体的に回転しようとする。このため、モータ４８を正回転した際に、入力ギア５４と伝達体５５とが一体的に回転しようとする力の方が、出力ギア５３と伝達体５５とが一体的に回転しようとする力のよりも強くなってしまうと、伝達体５５が入力ギア５４の回転軸方向に関して出力ギア５３の方向へ動けず、ラチェット６２とラチェット６６が噛み合わない。このような駆動伝達不良が発生する可能性がある。

クラッチユニット５０の組み立て工程において、グリスの充填量がバラついて、余剰なグリスを充填しないよう、充填量を一定に制御するグリス充填用の治具を用いることが考えられる。この方法により、グリスの充填量のバラつきをある程度は抑え、入力ギア５４と伝達体５５の間に余剰するグリス７３が流れ込むことを低減できる。しかしながら、そのような治具を用いても、完全にグリス充填量のバラつきは抑えられず、また、治具を使用するだけ製造コストも増えてしまう。

そこで、本実施形態では、図６、７に示すように、出力ギア５３の回転軸方向端面に穴７４を設けている。

本実施形態では、穴７４は、回転軸方向端面の、入力ギア５４の回転軸方向から見て伝達体５５と重なる位置に６個設けられており、入力ギアの回転軸方向に延びた貫通穴である。穴７４は、伝達体５５のラチェット外周面６３と出力ギア５３の内周面６４との間の隙間と連通している。このため、伝達体５５が回転軸方向に繰り返し移動すると、図１２に示すように、余剰なグリス７３は穴７４内へ押し出されて進入し、穴７４内に保持されるか、出力ギア５３の外部へ排出される。換言すれば、穴７４は、伝達体５５のラチェット外周面６３と出力ギア５３の内周面６４との間の隙間と連通した、余剰なグリス７３が進入可能な位置に設けられている。図１２は、グリスが出力ギア５３の穴７４に進入した時のクラッチユニット５０の部分断面図を示す。

また、図６、７に示すように、出力ギア５３の、半径方向に関してラチェット６６の外側に、環状の溝７５を設けた。これにより、伝達体５５のラチェット６２と出力ギア５３のラチェット６６が噛み合った状態でもグリスのバッファ領域（グリスを溜め込む空間）が確保でき、この領域に一定量のグリス７３を保持することができる。このように、グリス７３を保持することで、入力ギア５４と伝達体５５の間にグリス７３が流れる可能性を下げることができる。

なお、本実施形態では穴７４を６個設けているが、穴の数はこれに限られず、少なくとも１個あれば良い。また、穴７４は必ずしも出力ギア５３を貫通する貫通穴でなくてもよい。つまり、出力ギア５３の伝達体５５側に形成された出力ギア５３を貫通しない凹部としての穴であっても良い。この構成では、穴７４に進入した余剰なグリス７３は、出力ギア５３外に排出されないものの、穴７４に溜め込まれる。このため、穴７４で一定量のグリス７３を保持し、入力ギア５４と伝達体５５の間にグリス７３が流れる可能性を下げることができる。但し、穴７４を貫通穴とした方が、より穴７４の内の空気が逃げやすいため、余剰なグリス７３をより穴７４内へ進入させやすい。

このように、本実施形態によれば、伝達部材に、伝達部材と出力部材との間の粘性材料が充填された隙間と連通した穴を設けた。これにより、粘性材料の余剰分をその穴に進入させて保持できるため、入力部材と伝達部材の間に粘性材料が流れる可能性を下げ、粘性材料による伝達部材の動作不良を抑制することができる。

［第２実施形態］
本実施形態では出力ギア５３の貫通穴７４から押し出されたグリス７３をユーザが直接触れることを防止するクラッチユニット５０の構成について説明する。なお、第１の実施形態と同一部品、ならびに同一機能を有する部品については同じ符号で示し、説明を省略する。

本実施形態では、定着器１８が、交換やメンテナンスの為に画像形成装置本体１００に対して着脱を可能である。定着器１８を画像形成装置本体１００から取り外した時に、図５に示すように第一経路により加圧ローラ２０に駆動力を伝達するクラッチユニット５０が露出した状態になる。一方で、余剰なグリス７３が多い場合、穴７４に進入したグリス７３が出力ギア５３の外側に露出（排出）された状態となることがある。このため、ユーザが誤ってクラッチユニット５０に触れた際、出力ギア５３の外側に排出されたグリス７３がユーザに付着してしまう虞がある。

そこで、本実施形態では、出力ギア５３の穴７４から押し出されたグリス７３にユーザが直接触れられないように構成している。図１３はクラッチユニット５０の斜視図であり、図１４は出力ギア５３の断面である。具体的には、出力ギア５３のラチェット６６の反対側に、穴７４外側周辺を囲む円環状のリブ（突出部）７６を設けている。環状リブ７６の内径はユーザの指が入らない大きさに設定している。またリブ７６の高さはスペースの許す限り高くしてグリス７３のバッファ領域（グリスを溜め込む空間の体積）を確保している。

本実施形態によれば、出力ギア５３の、ラチェット６６の反対側で穴７４の周囲にリブ７６を設けることで、リブ７６の間の領域がグリス７３を留めておくための領域となる。このため、グリス７３が穴７４から押し出されても、ユーザがグリス７３に触れないようにすることが可能である。これにより、グリス７３でユーザの手を汚すことを防止することができる。

また、図１５に示すように、リブ７６の形状は円環状に限定されず、穴７４の近傍で、出力ギア５３のラチェット６６の反対側に突出するようなリブ７６であればよい。図１５に示す構成では、リブ７６が、出力ギア５３の剛性をあげるための補強部としての機能を有している。

このように、本実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。つまり、多粘性材料の余剰分を穴に進入させて保持できるため、入力部材と伝達部材の間に粘性材料が流れる可能性を下げ、粘性材料による伝達部材の動作不良を抑制することができる。

更に、本実施形態では、穴に進入した粘性材料が出力部材の外側に露出（排出）した場合でも、粘性材料をユーザに付着させにくくすることができる。

［第３実施形態］
本実施形態では、画像形成装置本体１００から着脱可能な着脱ユニットを有し、この着脱ユニットへ駆動力を伝達する駆動列にクラッチユニット５０を用いた形態について説明する。なお、第１の実施形態と同一部品、ならびに同一機能を有する部品については同じ符号で示し、説明を省略する。

＜カップリングによる駆動力の伝達＞
画像形成装置本体１００から着脱ユニットへ接続切断可能な駆動伝達手段（駆動伝達用の継手）の一つとしてカップリングがある。本実施形態では、画像形成装置本体１００側（本体側）のカップリング部材をクラッチユニット５０の出力部材に設けた構成について説明する。図１６にカップリングを用いたクラッチユニット５０の図を示す。クラッチユニット５０は画像形成装置本体１００に設けられている。出力部材である本体側カップリング部材７７にはカップリング凸部７８を設けている。図１７に本体側カップリング部材７７の端面と断面の図を示す。カップリング凸部７８は着脱ユニットのインターフェース部品（着脱ユニット側のカップリング部材）と係合しやすいように角の面取りを行っている。また、本体側カップリング部材７７の回転軸方向の抜け止めとして外周部に円環リブ７９を設けている。図１８に画像形成装置本体１００の側板８０とクラッチユニット５０の構成を示す。円環リブ７９が側板８０と摺動しつつ、本体側カップリング部材７７が回転する。また、本体側カップリング部材７７を露出するための側板８０の穴は本体側カップリング部材７７と隙間を設け、本体側カップリング部材７７と側板８０の穴が接触しないようにしている。

次に着脱ユニットに設けられている着脱ユニット側カップリング部材８１について説明する。図１９に着脱ユニット側カップリング部材８１の正面と断面の図を示す。まず、着脱ユニットと着脱ユニット側カップリング部材８１の関係について説明する。着脱ユニット側カップリング部材８１は円周方向に回転して着脱ユニット内の不図示の駆動列を介して回転体に駆動力を伝達する。また、着脱ユニット側カップリング部材８１は回転軸方向に移動可能であり、回転軸方向に不図示の弾性部材によって押圧されている。次に着脱ユニット側カップリング部材８１の詳細部について説明する。着脱ユニット側カップリング部材８１の中央にカップリング凸部７８と係合するカップリング凹部８２を設けている。カップリング凹部８２の幅は着脱ユニット側カップリング部材８１の幅より広い。また、カップリング凹部８２はカップリング凸部７８と係合しやすいように角の面取りを行っている。

次に、カップリングの係合について説明する。画像形成装置本体１００に着脱ユニットを装着してカップリング凸部７８とカップリング凹部８２が係合していないときは着脱ユニット側カップリング部材８１が回転軸方向に退避している。この状態から本体側カップリング部材７７が回転してカップリング凸部７８とカップリング凹部８２の位相が合うことで退避していた着脱ユニット側カップリング部材８１が回転軸方向に移動し、カップリング凸部７８とカップリング凹部８２が係合する。このような動作により図２０のようにクラッチユニット５０のカップリングを行うことができる。

上述したように本実施形態のクラッチユニット５０は、入力ギア５４と伝達体５５の間に余剰するグリス７３が入り込んで連れ回ることを防止することが可能である。また、このような構成ではインターフェースとなる部品間の距離の影響を受けにくく、ギアよりもカップリング部材を小さく配置できる。これによりグリス７３の介在する箇所をコントロールして確実に駆動力を伝達でき、インターフェースの駆動伝達不良の発生を抑制でき、省スペース化が可能になる。なお、本実施形態ではＩ字型のカップリングを用いたが着脱ユニットに駆動力が伝達できるカップリングの形状であれば良い。

このように、本実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。つまり、多粘性材料の余剰分を穴に進入させて保持できるため、入力部材と伝達部材の間に粘性材料が流れる可能性を下げ、粘性材料による伝達部材の動作不良を抑制することができる。
更に、本実施形態では、着脱ユニットへの駆動伝達不良の発生を抑制することができる。

１８ 定着器
４８ モータ
５０ クラッチユニット
５１ 揺動ギア
５２ 支持軸
５３ 出力ギア
５４ 入力ギア
５５ 伝達体
５６ ギア部
５７ ギア部
７３ グリス
７４ 穴
７５ 溝
１００ 画像形成装置本体

Claims (10)

1. 駆動源によって回転する入力部材と、
   前記入力部材と一体的に回転可能な伝達部材と、
   前記伝達部材と係合して回転可能な出力部材と、を有し、
   前記伝達部材は、前記入力部材の回転軸方向に移動して、前記出力部材と係合する位置と前記出力部材と係合しない位置とへ移動可能で、前記入力部材が第１方向に回転している間、前記伝達部材が前記出力部材に係合することより前記出力部材が回転し、前記入力部材が前記第１方向の逆の第２方向に回転している間、前記伝達部材が前記出力部材に係合しない駆動伝達装置において、
   前記出力部材と前記伝達部材との間には粘性材料が充填された隙間が設けられ、
   前記出力部材は、前記隙間と連通した穴が設けられ、
   前記穴は、前記回転軸方向から見て前記伝達部材と重なる位置に設けられていることを特徴とする駆動伝達装置。
2. 前記穴は、前記回転軸方向に延びた穴であることを特徴とする請求項１に記載の駆動伝達装置。
3. 前記出力部材は、前記伝達部材と係合する係合部と、前記出力部材の前記係合部の反対側で前記穴の近傍に設けられ、前記回転軸方向に突出した突出部と、を備えることを特徴とする請求項２に記載の駆動伝達装置。
4. 前記突出部は、前記穴の周囲に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の駆動伝達装置。
5. 前記穴は、前記粘性材料が進入可能な位置に設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の駆動伝達装置。
6. 前記入力部材は前記伝達部材と当接する当接部を備え、前記入力部材が前記第１方向に回転した際、前記当接部を前記伝達部材に当接させた状態で前記入力部材が前記伝達部材に対して回転することにより、前記伝達部材は前記出力部材と係合する位置へ向かって移動することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の駆動伝達装置。
7. 前記入力部材が前記第１方向に回転した際、前記伝達部材が前記出力部材に係合した後、前記入力部材と前記伝達部材は一体となって前記第１方向に回転することを特徴とする請求項６に記載の駆動伝達装置。
8. 請求項１乃至７のいずれか一項に記載の駆動伝達装置と、前記出力部材によって回転させられる第１回転体と、前記第１回転体と当接してニップ部を形成する第２回転体と、を有し、前記第１回転体と前記第２回転体とが当接してニップ部を形成し、前記ニップ部で記録材を挟んで加熱することで前記記録材へトナーを定着させる定着装置。
9. 前記入力部材が前記第２方向に回転することにより、前記第１回転体と前記第２回転体との圧接状態を解除することが可能であることを特徴とする請求項８に記載の定着装置。
10. 請求項１乃至７のいずれか一項に記載の駆動伝達装置と、前記出力部材によって回転させられる回転体と、を有し、前記回転体を回転させることにより記録材に画像を形成することを特徴とする画像形成装置。

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