JP7242253B2 - 駆動伝達機構、シート搬送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、駆動を伝達する駆動伝達機構、シートを搬送するシート搬送装置、及びシートに画像を形成する画像形成装置に関する。

プリンタ、複写機、複合機等の画像形成装置は、組立性やメンテナンス性を向上させるために、装置の機能ごとにユニット化された構造を備えていることが多い。このようなユニットとしては、シートを搬送する搬送ユニット、シートに画像を形成する画像形成ユニット、及び搬送ユニットや画像形成ユニット等の被駆動ユニットに駆動力を供給する駆動ユニットが挙げられる。駆動ユニットと被駆動ユニットを連結する場合、ユニット間で駆動力を受け渡す歯車の位置決め精度は、駆動伝達効率や騒音レベルに影響を与える要因の１つである。

特許文献１には、駆動源を有する装置本体に設けられた第１の歯車と、装置本体に取り付けられる給紙ユニットに設けられた第２の歯車との間で駆動力を伝達する駆動機構が記載されている。この文献によると、給紙ユニットにＵ字型の溝形状である切欠き部を設け、給紙ユニットを装置本体に取り付ける際に、切欠き部を第１の歯車の回転軸に嵌合させることで第１の歯車と第２の歯車とが位置決めされる。

特開平１１－１８４１９６号公報

上記文献の給紙ユニットのように被駆動ユニットを装置本体に着脱可能とすることに加えて、メンテナンス性を向上するために、駆動源を有する駆動ユニットも装置本体に着脱可能とすることが考えられる。しかしながら、発明者らが行った検討の結果、上記文献に記載の切欠き部のように、一方のユニットに設けた溝形状を他方のユニットに設けた軸部材に直接係合させる構成では、ユニットの着脱に支障が出る場合があった。即ち、一方のユニットを取り外した際に軸部材と溝形状の係合が失われることで、他方のユニットが重力等によって本来の位置からずれる可能性があり、ユニットを再び取り付ける際に軸部材と溝形状が円滑に係合しないことがあった。

そこで、本発明は、ユニットを容易に着脱することが可能な駆動伝達機構、シート搬送装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、駆動源及び前記駆動源に連結された出力ギアを有する駆動ユニットと、前記出力ギアに係合する入力ギアを有し、前記駆動源の駆動力によって駆動される被駆動ユニットと、前記駆動ユニット及び前記被駆動ユニットが装着される装置本体と、前記装置本体に設けられ、第１方向における下流側の面が前記第１方向に突出した凸形状となり、前記第１方向における上流側の面が前記第１方向に向かって凹んだ凹形状となるように形成された突起部と、前記駆動ユニット及び前記被駆動ユニットのいずれか一方に設けられた凸部と、前記駆動ユニット及び前記被駆動ユニットの他方に設けられた凹部と、を備え、前記凸部が前記突起部の前記凹形状に係合し、かつ、前記凹部が前記突起部の前記凸形状に係合している状態で、前記駆動ユニット及び前記被駆動ユニットが前記装置本体に対して固定されている、ことを特徴とする駆動伝達機構である。

本発明によれば、ユニットを容易に着脱することができる。

本開示の実施形態に係る画像形成装置の概略図。 本実施形態に係る手差し給送ユニットの断面図。 本実施形態に係る手差し給送ユニットと画像形成装置の本体フレームを示す斜視図。 本実施形態に係る手差し給送ユニットの一部を示す斜視図（ａ）及び側面図（ｂ）。 本実施形態に係る駆動モジュールを示す斜視図。 図５から一部のフレームを除去した様子を示す斜視図（ａ）及び突起の模式図（ｂ）、（ｃ）。 本実施形態に係るモータユニットを示す斜視図。 本実施形態に係る手差し給送ユニットの取り付け方法を説明するための図（ａ～ｃ）。 図８（ａ）～（ｃ）と同じ状態を別の切断面で表した図（ａ～ｃ）。 図８（ａ）～（ｃ）と同じ状態をさらに別の切断面で表した図（ａ～ｃ）。 本実施形態に係るモータユニットの装着状態（ａ）及び取り外し状態（ｂ）を示す断面図。 参考例の駆動モジュールを示す斜視図。

以下、本発明を実施するための例示的な形態について、図面を参照しながら説明する。

図１は、本実施形態に係る画像形成装置の概略図である。本実施例の画像形成装置１は、装置本体１Ａの内部に電子写真方式の画像形成部１Ｂを備えた複合機である。画像形成装置１は、外部ＰＣから入力された画像情報や原稿から読取った画像情報に基づいてシートＳに画像を形成する。ただし、記録媒体又は原稿として使用されるシートには、用紙及び封筒等の紙、コート紙等の表面処理が施されたシート材、オーバーヘッドプロジェクタ用のプラスチックフィルム、並びに布等が含まれる。

画像形成手段の一例である画像形成部１Ｂは、イエロー、マゼンタ、シアン、及びブラックの各色のトナー像を形成する４つの画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋと、中間転写ベルト３１と、を備えたタンデム型中間転写方式の構成を備える。画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは、それぞれ感光体からなる感光ドラム１１と、感光ドラム１１にレーザ光を照射する露光装置１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋとを備えた電子写真方式のユニットである。各画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの構成は、現像に用いるトナーの色を除いて実質的に同一であるため、以下、イエローの画像形成ユニット１０Ｙを例にして説明する。

画像形成ユニット１０Ｙは、感光ドラム１１の周囲に配置された帯電器１２と、現像器１４と、クリーナ１５とを備えている。画像形成動作が開始されると、感光ドラム１１の回転に伴って、帯電器１２によって感光ドラム１１の表面が一様に帯電させられる。露光装置１３Ｙは、画像情報に基づいて感光ドラム１１の表面を走査し、イエローの色分解画像に対応する静電潜像を形成する。現像器１４は、帯電トナーを感光ドラム１１に供給することで、静電潜像をトナー像として可視像化（現像）する。

中間転写体である中間転写ベルト３１は、無端ベルト状のフィルムからなり、駆動ローラ３３、テンションローラ３４、及び二次転写内ローラ３２に張架されている。中間転写ベルト３１は、駆動ローラ３３により、感光ドラム１１に連れ回る方向（矢印Ｒ１）に回転駆動される。中間転写ベルト３１の内周側には、各画像形成ユニットの感光ドラム１１に対向する位置に、一次転写ローラ３５が配置されている。各画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋにおいて形成されたトナー像は、一次転写ローラ３５にバイアス電圧が印加されることにより、中間転写ベルト３１に互いに重ね合わせるように一次転写される。

また、中間転写ベルト３１の外周側には、中間転写ベルト３１を挟んで二次転写内ローラ３２に対向する二次転写ローラ４１が配置されている。二次転写ローラ４１は、シートにトナー像を転写する転写手段の一例であり、中間転写ベルト３１と二次転写ローラ４１との間のニップ部として二次転写部を形成している。中間転写ベルト３１に担持されたフルカラーのトナー像は、二次転写ローラ４１にバイアス電圧が印加されることにより、二次転写部においてシートＳに一括して二次転写される。

このような画像形成動作に並行して、装置本体１Ａの下部に複数設けられた給送カセット７１、又は装置本体１Ａの側部に設けられた手差し給送部６０から、画像形成部１Ｂへ向けてシートＳが給送される。各給送カセット７１に収納されたシートＳは、ピックアップローラ７２ａ、フィードローラ７２ｂ、及びリタードローラ７２ｃを備える給送ユニット７０により、１枚ずつ分離されて送り出される。給送カセット７１から送り出されたシートＳは、縦パス搬送ローラ対７３やレジ前搬送ローラ対７４を経由してレジストレーションローラ対７６へと搬送される。なお、図中左上段の給送カセット７１から送り出されたシートは、両面搬送パス８５の一部を経由して搬送される。一方、手差し給送部６０のトレイ１１０に載置されたシートＳは、ピックアップローラ６５ａ、フィードローラ６５ｂ、及びリタードローラ６５ｃを有する給送ユニット６５によって、１枚ずつ分離されてレジストレーションローラ対７６へと搬送される。

レジストレーションローラ対７６は、シートＳの斜行を補正すると共に、画像形成部１Ｂによる画像形成動作の進行に合わせてシートＳを二次転写部へ向けて搬送する。二次転写部においてトナー像を転写されたシートＳは、定着前搬送部４２を介して、シートＳを挟持して搬送するローラ対と不図示の熱源とを有する定着器４５へと搬送される。定着器４５は、シートＳを加熱及び加圧することで、トナー像をシートＳに定着させる。定着器４５を通過したシートＳは、搬送ローラ対４６によって分岐部８２へ向けて搬送される。

片面印刷の場合、分岐部８２において、シートＳは不図示の切換部材によって排出ローラ対８３へ案内され、排出ローラ対８３によって装置外部の排出トレイ６６に排出される。両面印刷の場合、定着器４５を通過したシートＳは、分岐部８２において反転搬送部へと案内される。反転搬送部は、正転及び逆転可能な複数組のローラ対９１，９２，９３を有し、反転パス８４へ案内されたシートＳをスイッチバックさせて両面搬送パス８５へと送り込む。両面搬送パス８５には複数組のローラ対が配置され、シートＳをレジストレーションローラ対７６へ向けて搬送する。そして、上述した第１面と同様の工程により第２面に画像を形成されたシートＳは、分岐部８２において排出ローラ対８３へ向けて案内され、排出トレイ６６に排出される。

（手差し給送部）
次に、シート搬送装置の例である手差し給送部６０について説明する。手差し給送部６０は、手差し給送ユニット６５と、この手差し給送ユニット６５を駆動する後述のモータユニットと、を含む。手差し給送ユニット６５は、画像形成装置１を正面から見たときの右側（つまり図１の視点から見た場合の右側）に配置されている。以下、画像形成装置１の左右方向をＸ軸方向とし、画像形成装置１の前後方向をＹ軸方向とし、画像形成装置１の上下方向（装置を水平面に設置した場合の鉛直方向）をＺ軸方向とする。

図２は手差し給送ユニット６５をＸＺ平面で切断した断面図である。給送ユニット６５は、上述のピックアップローラ６５ａ、フィードローラ６５ｂ及びリタードローラ６５ｃを有する。シートの給送方向におけるフィードローラ６５ｂの下流には引抜ローラ対７５が配置されている。ピックアップローラ６５ａ、フィードローラ６５ｂ及び引抜ローラ対７５は、いずれも駆動源の駆動力を用いてシートを搬送するシート搬送手段の一例である。

ピックアップローラ６５ａはピックアップアーム１２１に支持されている。ピックアップアーム１２１はフィードローラ６５ｂの回転軸であるフィードローラ軸を中心にして上下に揺動可能である。トレイ１１０からシートを給送する場合、給送ユニット６５の各ローラが回転駆動されると共に、カム機構によってピックアップアーム１２１を図２に示す位置から下方に移動させてピックアップローラ６５ａをシートに当接させるピックアップ動作が行われる。

ピックアップローラ６５ａによって給送方向に繰り出されたシートは、フィードローラ６５ｂによって引抜ローラ対７５へ向けて搬送される。このとき、フィードローラ６５ｂとリタードローラ６５ｃとの間の分離ニップ部においてリタードローラ６５ｃはシートに摩擦力を加えてシートを分離する。即ち、リタードローラ６５ｃにはトルクリミッタを介して給送方向に逆らう方向（図中時計回り方向）の駆動力が入力されており、分離ニップ部に複数枚のシートが進入したときは、摩擦力によって最上位シート以外のシートをトレイ１１０に押し戻す。シートが１枚だけ分離ニップ部に進入しているときは、トルクリミッタが滑ってリタードローラ６５ｃがフィードローラ６５ｂに従動回転する。引抜ローラ対７５は、フィードローラ６５ｂから受け取ったシートをレジストレーションローラ対７６（図１）へ搬送する。なお、リタードローラ６５ｃはシートを分離する分離部材の一例であり、回転しない軸部材にトルクリミッタを介して連結されたローラ部材や、パッド状の摩擦部材を用いてもよい。

トレイ１１０は、手差し給送ユニット６５のフレーム１３０によって支持され、画像形成装置１の右側面から開いた姿勢と、右側面に沿って閉じた姿勢との間で回動可能である。図３に示すように、トレイ１１０にはシート位置を規制して給送動作の安定性向上及び印刷精度の向上を図るためのサイド規制板１１１，１１２が設けられている。ユーザは、所望のシートをトレイ１１０に載置した後、サイド規制板１１１，１１２を動かしてシートの端部に当接させることにより、シート位置を規制する。画像形成装置１は、サイド規制板１１１，１１２の間隔に応じた信号を出力するボリュームセンサ等を用いて（又は操作パネルを介してユーザが入力した情報に基づいて）、トレイ１１０に積載されているシートのサイズを把握する。本実施形態では、手差し給送ユニット６５は封筒サイズ・ハガキサイズからＡ３サイズまでのシートに対応可能である。

（駆動伝達機構）
次に、手差し給送ユニット６５に駆動力を伝達するための駆動伝達機構について、図３～図７を用いて説明する。図３は手差し給送ユニット６５が画像形成装置１の装置本体に装着された状態を示す斜視図である。図４（ａ）は手差し給送ユニット６５が画像形成装置１の駆動モジュールに連結される部分（駆動連結部）を示す斜視図であり、図４（ｂ）は駆動連結部の側面図である。図５は駆動モジュールを示す斜視図であり、図６（ａ）は一部のフレームを取り除いた駆動モジュールを示す斜視図である。また、図７は手差し給送ユニット６５を駆動するモータユニットの斜視図である。

図３に示すように、手差し給送ユニット６５のフレーム１３０は、装置本体１Ａの枠体である本体フレーム２００に対してビス等の締結具で固定されている。フレーム１３０の内、Ｙ軸方向の一方側（画像形成装置１の前側）に位置する前側フレーム１３１は装置本体１Ａの右前フレーム２０１に固定され、Ｙ軸方向の他方側に位置する後側フレーム１３２は装置本体１Ａの右後フレーム２０２に固定される。

手差し給送ユニット６５と画像形成装置１の駆動モジュールとが連結される駆動連結部は、図４（ａ）、（ｂ）に示すように手差し給送ユニット６５の後方側に位置している。即ち、手差し給送ユニット６５の給送入力ギア１３３及び引抜入力ギア１３４は、いずれも後側フレーム１３２によって保持されている。給送入力ギア１３３は、後述する給送出力ギア１４３に噛み合い、給送出力ギア１４３の回転軸線（第１の軸線）に平行な回転軸線（第２の軸線）を中心にして回転する歯車である。また、引抜入力ギア１３４は、後述する引抜出力ギア１４４に噛み合い、引抜出力ギア１４４の回転軸線に平行な回転軸線を中心にして回転する歯車である。

給送入力ギア１３３は、ピックアップローラ６５ａ、フィードローラ６５ｂ及びリタードローラ６５ｃ並びにピックアップアーム１２１を揺動させるカム機構に連結されている。引抜入力ギア１３４は、引抜ローラ対７５に連結されている。本実施例の給送入力ギア１３３及び引抜入力ギア１３４は、同一仕様の歯車（モジュール０．８、歯数２３、ねじれ方向が左のハスバ歯車）を使用している。

後側フレーム１３２の給送入力ギア１３３及び引抜入力ギア１３４の下方には、ガイド溝１３５が形成されている。ガイド溝１３５は、Ｘ軸方向に延びる溝形状であり、Ｙ軸方向の一方（装置の後方）に向かって開いた矩形状の断面形状を有する。ガイド溝１３５は、後述する装置本体の突起部に係合することで、給送入力ギア１３３及び引抜入力ギア１３４を対応する出力ギアに対して位置決めする機能を有する。

図５に示すように、画像形成装置１の各部に駆動力を供給する駆動モジュール１４０は、画像形成装置１の後部に配置され、本体フレーム２００に組み付けられている。図６（ａ）に示すように、駆動モジュール１４０は、本体フレーム２００に固定される前支持板１５１及び後支持板１５２と、前支持板１５１及び後支持板１５２によって支持される複数のモータユニット１４１，２４１，３４１と、を備えている。つまり、本体フレーム２００に固定された状態の前支持板１５１及び後支持板１５２は、駆動ユニットを着脱可能な装置本体１Ａの一部を構成している。

各モータユニット１４１，２４１，３４１は、手差し給送ユニット６５のような被駆動ユニットに駆動力を供給する駆動ユニットの例である。モータユニット１４１は、手差し給送ユニット６５に駆動力を供給し、ピックアップローラ６５ａ、フィードローラ６５ｂ及びリタードローラ６５ｃを回転させると共に、ピックアップアーム１２１を揺動させるためのカムを回転させる。他のモータユニット２４１は、手差し給送ユニット６５の引抜ローラ対７５を回転させる。さらに他のモータユニット３４１は、給送カセット７１からシートを給送する給送ユニット７０（図１）に駆動力を供給する。

図７に示すように、手差し給送ユニット６５に駆動力を供給するモータユニット１４１は、モータ１４２、モータ支板１４５、給送出力軸１４６、給送出力ギア１４３及びタイミングベルト１４９を備えている。本実施形態の駆動源であるモータ１４２は、モータ支板１４５に固定されている。モータ支板１４５は、後支持板１５２に対するビス止め等の方法で本体フレーム２００に対して固定される。給送出力軸１４６も、モータ支板１４５に対して加締め等の方法で固定されており、給送入力ギア１３３に噛み合う出力部材である給送出力ギア１４３を回転可能に支持している。タイミングベルト１４９は、モータ出力軸に取り付けられた第１プーリ１４２ａと、給送出力ギア１４３と一体の第２プーリ１４３ａとを連結している。従って、モータ１４２の回転はタイミングベルト１４９を介して給送出力ギア１４３に伝達される。

手差し給送ユニット６５の引抜ローラ対７５に駆動力を供給するモータユニット２４１も、モータユニット１４１と同様の構成を備えている。即ち、モータユニット２４１は、モータ、モータ支板と、引抜出力軸、引抜出力ギア１４４及びタイミングベルトを備えている。本実施形態の他の駆動源であるモータは、本体フレームに対して固定されるモータ支板に固定されている。引抜出力軸もモータ支板に固定されており、引抜入力ギア１３４に噛み合う出力部材である引抜出力ギア１４４を回転可能に支持している。モータの回転はタイミングベルトを介して引抜出力ギア１４４に伝達される。

モータ出力軸と他の軸上に設けられた回転部材をベルト部材によって連結する構成（減速機構の初段をベルト駆動とする構成）により、稼働時の騒音レベルを低減することができる。また、このようなベルト部材をモータと一体化した駆動ユニットとすることにより、モータを着脱する際にベルト部材も着脱する必要がある構成に比べて組立が容易になり、メンテナンス性が向上する。駆動モジュール１４０の他のモータについても同様にユニット化されている。ただし、以下で説明する駆動ユニットの着脱構成は、ベルト駆動を備えていない駆動ユニット（例えば、プーリ１４２ａに代えて、被駆動ユニットの入力ギアに噛合う出力ギアがモータ出力軸に直接取り付けられている構成）にも適用可能である。

ここで、図５及び図６（ａ）に示すように、前支持板１５１にはモータユニット１４１及び手差し給送ユニット６５の位置決めを行うための突起１５６，１５７が形成されている。突起１５６，１５７は、樹脂材料によって前支持板１５１と共に一体成型されている。突起１５６，１５７のような立体形状を比較的容易に成型でき、かつ、機械的強度及び耐熱性を有する樹脂材料として、例えばポリカーボネート／アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン混合樹脂（ＰＣ＋ＡＢＳ）を用いることができる。なお、右後フレーム２０２に前支持板１５１が固定された状態において、突起１５６，１５７は右後フレーム２０２の開口部を通して突出する（図５）。本実施形態の右後フレーム２０２は、金属板を材料として穴あけ加工及び曲げ加工によって形成されている。

突起１５６は、Ｙ軸方向に対して略垂直に広がる前支持板１５１に対して、Ｙ軸の正の方向（画像形成装置１の後方から前方へ向かう方向、以下、第１Ｙ軸方向Ｙ１とする）に向かって突出している。第１Ｙ軸方向Ｙ１は、本実施形態の突起１５６が突出する第１方向である。図６（ｂ）に示すように、突起１５６の第１Ｙ軸方向Ｙ１における下流側の面である外面１５６ａは、第１Ｙ軸方向Ｙ１に向かって突出する凸形状である。一方、突起１５６の第１Ｙ軸方向Ｙ１における上流側の面である内面１５６ｂは、前支持板１５１から第１Ｙ軸方向Ｙ１に凹んだ凹形状である。

また、図６（ｃ）に示すように、突起１５６の外面１５６ａは、Ｘ軸方向に延びるガイド面ａ１，ａ２がＺ軸方向における両側に設けられた、角丸長方形状の輪郭を有している。これに対し、突起１５６の内面１５６ｂは板状の仕切り１５６ｃによって仕切られ、円柱状の軸部材と嵌合するのに適した形状に形成されている。即ち、仕切り１５６ｃは、内面１５６ｂの一方の端部に位置する半円部を外挿した円ｃ１に外接するような位置に設けられている。従って、内面１５６ｂに係合した軸部材は、仕切り１５６ｃによってＸ軸方向への移動を規制される。後述するように、突起１５６は外面１５６ａにおいて手差し給送ユニット６５に係合し、内面１５６ｂにおいてモータユニット１４１に係合する。

また、突起１５７は、突起１５６と同様に、第１Ｙ軸方向Ｙ１に向かって突出する凸形状の外面と、第１Ｙ軸方向Ｙ１に凹んだ凹形状の内面とを有し、前支持板１５１から第１Ｙ軸方向Ｙ１に突出している。ただし、突起１５７の外面はＸ軸方向に延びるガイド面を有しておらず、略円柱状に形成されている。後述するように、突起１５７は外面において手差し給送ユニット６５に係合し、内面においてモータユニット２４１に係合する。

突起１５６，１５７は、いずれも、装置本体に設けられた突起部の例である。従って、本実施形態では、突起１５６を第１の突起部とするとき、第２の突起部としての突起１５７が設けられていることになる。

（手差し給送ユニットの着脱）
以上のような構成を備えた本実施形態において、手差し給送ユニット６５を装置本体１Ａに対して取り付け及び取り外しする際の動作について、図８～１０を用いて説明する。図８～図１０は、手差し給送ユニット６５の取り付けに際して（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の順で装置本体１Ａに対して挿し込まれる様子を表している。図８の各図（ａ）～（ｃ）は、手差し給送ユニット６５のガイド溝１３５と突起１５６，１５７との係合を説明するための断面図である。図９の各図（ａ）～（ｃ）は、出力ギアの回転軸と入力ギアの回転軸との位置関係を説明するための断面図である。図１０の各図（ａ）～（ｃ）は、出力ギアと入力ギアの噛み合いを説明するための断面図である。なお、図８の断面は図９の断面に比べて第１Ｙ軸方向Ｙ１の下流に位置し、図１０の断面は図９の断面に比べて第１Ｙ軸方向Ｙ１の上流に位置する。また、各図の破線は、手差し給送ユニット６５の装着が完了した状態における手差し給送ユニット６５及び本体フレーム２００の締結面の位置を表している。

本実施形態の手差し給送ユニット６５は、突起１５６，１５７の突出方向（第１方向）に交差するＸ軸方向（第２方向）に動かされることで装置本体に対して着脱される。手差し給送ユニット６５を装置本体１Ａに取り付けるとき、まず、図８（ａ）のように作業者は手差し給送ユニット６５を把持してＸ軸方向に（図中右方に）動かし、手差し給送ユニット６５の取り付けスペースとなる装置本体の開口部に挿入する。このとき、手差し給送ユニット６５はガイド溝１３５が略水平となる姿勢（つまり、突起１５６のガイド面ａ１，ａ２と同じ方向にガイド溝１３５が延びる姿勢）に合わせられる。また、図９（ａ）、図１０（ａ）に示すように、この段階では手差し給送ユニット６５の各入力ギア１３３，１３４は、出力ギア１４３，１４４のいずれにも接触していない。

挿入方向における下流側のギア（つまり引抜入力ギア１３４）が突起１５６に接近すると、引抜入力ギア１３４より挿入方向下流側に位置するガイド溝１３５の先端部１３５ａが突起１５６にガイドされ始める。そして、図８（ｂ）に示すように手差し給送ユニット６５のガイド溝１３５が突起１５６に係合すると、ガイド溝１３５の上面及び下面が突起１５６のガイド面ａ１，ａ２に対向した状態となる。この状態では、突起１５６によって手差し給送ユニット６５の上下方向への移動が規制され、手差し給送ユニット６５は駆動モジュール１４０に駆動連結可能な高さに維持される。つまり、上下方向における入力ギア１３３，１３４の位置が、対応する出力ギア１４３，１４４と適切に噛合う位置に維持される。また、Ｙ軸方向から視て手差し給送ユニット６５が回転するような位置ずれも規制されるため、以降の挿入動作において手差し給送ユニット６５の姿勢が維持される。

つまり、手差し給送ユニット６５の挿入動作の比較的早い段階でガイド溝１３５と突起１５６が係合して手差し給送ユニット６５の位置及び姿勢が規制される。このため、例えば入力ギア１３３，１３４が本体フレームに衝突して破損するような可能性が低減される。

なお、図９（ｂ）、図１０（ｂ）に示すように、給送出力軸１４６が引抜入力ギア１３４の回転軸１３７の下方を通過するとき、給送出力ギア１４３は本来の係合相手である給送入力ギア１３３とは異なる引抜入力ギア１３４に接触する。ここで、本実施形態では、給送入力ギア１３３及び引抜入力ギア１３４として同一仕様の（つまり、モジュール、歯数、歯形状が等しい）ギアを用いている。そのため、給送出力ギア１４３と引抜入力ギア１３４が接触すると、給送出力ギア１４３より負荷が小さい引抜入力ギア１３４が図１０（ｂ）における時計回り方向に空転する。このため、手差し給送ユニット６５の円滑な挿入は妨げられない。

手差し給送ユニット６５をさらに挿し込むと、ガイド溝１３５はもう一つの突起１５７に係合する。そして、図８（ｃ）に示すように、手差し給送ユニット６５を最も奥まで押し込むと、手差し給送ユニット６５の一部が装置本体１Ａの本体フレーム２００に当接して挿入が完了する。図１０（ｃ）に示すように、手差し給送ユニット６５の後側フレーム１３２には座面１３２ａが設けられ、座面１３２ａが装置本体１Ａの右後フレーム２０２に当接することで挿入が完了する。同様の座面は手差し給送ユニット６５の前側フレーム１３１（図３）にも設けられている。ガイド溝１３５は、手差し給送ユニット６５の挿入が完了する前に、突起１５６がＸ軸方向におけるガイド溝１３５の端部に接触しないように、余裕を持った長さで形成される。

手差し給送ユニット６５の挿入が完了した状態では、図１０（ｃ）に示すように、給送出力ギア１４３と給送入力ギア１３３が噛合い、引抜出力ギア１４４と引抜入力ギア１３４とが噛合う。つまり、ガイド溝１３５と突起１５６，１５７とを係合させながら手差し給送ユニット６５を挿し込む動作により、手差し給送ユニット６５とモータユニット１４１，２４１とが駆動連結される。手差し給送ユニット６５の挿入が完了した状態で、図３に示すように前側フレーム１３１及び後側フレーム１３２をビス等の締結具で本体フレーム２００に締結すると、手差し給送ユニット６５の取り付けが完了する。

なお、図１０（ｂ）の状態から図１０（ｃ）の状態に至る過程で、給送入力ギア１３３と給送出力ギア１４３が接触するが、給送入力ギア１３３より給送出力ギア１４３の方が負荷が小さいため、給送出力ギア１４３が図中時計回り方向に空転する。一方、引抜出力ギア１４４が引抜入力ギア１３４に接触すると、より負荷の小さい引抜入力ギア１３４が図中時計回り方向に空転する。

手差し給送ユニット６５を装置本体から取り外す場合には、作業者は本体フレーム２００に対する固定を解除した後、手差し給送ユニット６５をＸ軸方向に（図８～図１０における左方に）引き抜く。これにより、取り付けの場合の過程を逆にたどるようにして入力ギア１３３，１３４が出力ギア１４３，１４４から離脱し、手差し給送ユニット６５とモータユニット１４１，２４１の駆動連結が解除される。

ここで、手差し給送ユニット６５及びモータユニット１４１が装置本体に装着された状態において、突起１５６は、外面１５６ａにおいてガイド溝１３５に係合し、内面１５６ｂにおいて給送出力軸１４６に係合する。このため、図９（ｃ）に示すように給送出力軸１４６は給送入力ギア１３３の回転軸１３６から略鉛直方向下方に所定距離離れた位置に位置決めされる。

この所定距離は、給送入力ギア１３３の回転軸１３６からガイド溝１３５までの距離と、ガイド溝１３５に対する突起１５６の位置と、突起１５６に対する給送出力軸１４６の位置とによって定まる。この内、回転軸１３６からガイド溝１３５までの距離は、手差し給送ユニット６５の構造によって定まるため、基本的に変動しない。また、ガイド溝１３５に対する突起１５６の位置の変動及び突起１５６に対する給送出力軸１４６の位置の変動は、突起１５６とガイド溝１３５及び給送出力軸１４６との遊びを小さく設定することで抑えられる。従って、突起１５６の作用により、図１０（ｃ）に示すように、給送入力ギア１３３と給送出力ギア１４３の軸間距離を所望の値で維持するように、手差し給送ユニット６５及びモータユニット２４１を高い精度で位置決めすることができる。

上記の説明は突起１５７についても当てはまる。即ち、手差し給送ユニット６５及びモータユニット２４１が装置本体に装着された状態において、突起１５７は、外面においてガイド溝１３５に係合し、内面において引抜出力軸１４７に係合する。このため、図９（ｃ）及び図１０（ｃ）に示すように、引抜出力軸１４７は引抜入力ギア１３４の回転軸１３７から略鉛直方向下方に所定距離離れた位置に位置決めされ、引抜入力ギア１３４と引抜出力ギア１４４の軸間距離が高い精度で維持される。

（モータユニットの着脱）
次に、装置本体に対するモータユニット１４１の取り付け及び取り外しについて、図１１を用いて説明する。図１１は、モータユニット１４１が装置本体に取り付けられている状態（ａ）及び取り外された状態（ｂ）の手差し給送部を、Ｘ軸方向に垂直な平面で切断した断面図である。

図１１（ａ）に示すように、モータユニット１４１が装置本体に取り付けられている状態では、給送出力軸１４６の先端部が突起１５６の内面１５６ｂに係合し、手差し給送ユニット６５のガイド溝１３５が突起１５６の外面１５６ａに係合している。本実施形態では、給送出力軸１４６及び内面１５６ｂが係合しているＹ軸方向の範囲と、ガイド溝１３５及び外面１５６ａが係合しているＹ軸方向の範囲とが、少なくとも部分的にオーバーラップするように構成されている。図１１（ａ）には、本実施形態において２つの係合範囲がオーバーラップする領域Ｌを図示している。

この構成により、モータユニット１４１及び手差し給送ユニット６５が装置本体に取り付けられている状態では、手差し給送ユニット６５から突起１５６に加わる荷重の一部が給送出力軸１４６によって支持される。このため、手差し給送ユニット６５の荷重を内面１５６ｂが支持されていない突起１５６で支える場合に比べて必要な強度を確保しやすくなる。言い換えると、突起１５６の肉厚を薄くしても、手差し給送ユニット６５の荷重によって突起１５６が変形することを防ぐことができる。特に、本実施例では突起１５６を樹脂材料で構成し、給送出力軸１４６を金属材料で構成しているため、突起１５６のクリープ変形を抑制することができる。

なお、本実施形態における突起１５６の内面１５６ｂは、突起１５６の先端に近い領域の内径が、前支持板１５１における内面１５６ｂの開口部の内径より小さくなるように形成されている。つまり、給送出力軸１４６は、先端から一定の長さまでの範囲で突起１５６の内面１５６ｂに係合している。また、本実施形態におけるガイド溝１３５及び外面１５６ａの係合範囲とは、突起１５６のガイド面ａ１，ａ２とガイド溝１３５の上面及び下面とが上下方向に見て重なる範囲を指す。

モータユニット１４１を装置本体から取り外す場合は、モータ支板１４５と後支持板１５２の締結を解除した後にモータユニット１４１をＹ軸方向に（第１Ｙ軸方向Ｙ１の上流側に）引き抜く。図１１（ｂ）は、モータユニット１４１が取り外された状態の手差し給送部を表している。モータユニット１４１を引き抜く動作により、給送出力ギア１４３が給送入力ギア１３３から離脱し、給送出力軸１４６が突起１５６の内面１５６ｂから離脱する。このとき、手差し給送ユニット６５のガイド溝１３５と突起１５６の外面１５６ａの係合状態は維持されているため、手差し給送ユニット６５の位置ずれが防がれる。

（本実施形態のまとめ）
以上説明した本実施形態の利点を、図１２に示す参考例と比較しながら説明する。この参考例の構成は、モータユニット１４１の給送出力軸１４６が、手差し給送ユニット６５のガイド溝１３５に対して直接的に係合する点で本実施形態と異なっている。つまり、給送出力軸１４６の先端部は、前支持板１５１Ａの開口部を通してＹ軸方向に突出している。

この参考例の構成でも、モータユニット１４１を第１Ｙ軸方向Ｙ１の上流側に引き抜くことにより、手差し給送ユニット６５を装置本体に取り付けた状態のままでモータユニット１４１を取り外すことが可能である。しかしながら、この構成では、モータユニット１４１を取り外すことでガイド溝１３５と給送出力軸１４６との係合が失われる結果、手差し給送ユニット６５が位置ずれする可能性がある。例えば、手差し給送ユニット６５のフレームを本体フレームに固定しているビスと、ビスを通すためにフレームに設けられた穴との間の遊びの分、手差し給送ユニット６５が下方に落ちることが考えられる。このような位置ずれがあると、モータユニット１４１を再び装置本体に取り付けようとする際に、給送出力軸１４６をガイド溝１３５に係合させるために強い力が必要となり、或いは給送出力軸１４６をガイド溝１３５に係合させることができない可能性がある。

これに対し、本実施形態によれば、給送出力軸１４６が突起１５６の内面１５６ｂに係合し、かつ、ガイド溝１３５が突起１５６の外面１５６ａに係合している状態で、モータユニット１４１及び手差し給送ユニット６５が装置本体に対して固定されている。言い換えると、駆動ユニットの凸部が突起部の凹形状に係合し、かつ、被駆動ユニットの凹部が突起部の凸形状に係合している状態で、駆動ユニット及び被駆動ユニットが装置本体に対して固定されている。

これにより、被駆動ユニットが装置本体に固定されている状態のままで駆動ユニットを装置本体から取り外したとしても、被駆動ユニットと突起部の係合状態が維持されるため、被駆動ユニットの位置ずれは抑制される。このような利点は、駆動ユニットが装置本体に固定されている状態のままで被駆動ユニットを装置本体から取り外す場合にも得られる。つまり、本実施形態の構成により、ユニットを容易に着脱することが可能とし、メンテナンス性を向上させた駆動伝達機構、シート搬送装置及び画像形成装置を提供することが可能となる。

（変形例）
上記実施形態において、給送入力ギア１３３及び引抜入力ギア１３４は仕様が等しいハスバ歯車を用いているが、これらを例えば歯数及びモジュールが等しい平歯車に置き換えてもよい。

また、上記実施形態における給送出力軸１４６及びガイド溝１３５は、それぞれ突起部の凸形状及び凹形状に係合する凸部、凹部の一例である。例えば、駆動ユニットの出力ギアを支持している給送出力軸１４６に代えて、モータ出力軸に取り付けられたギアと駆動ユニットの出力ギアとの間で駆動を伝達するアイドラギアを支持する軸部材を凸部として用いてもよい。また、例えば、給送入力ギア１３３の回転軸１３６を凸部として用いて、モータユニット１４１のモータ支板１４５に設けた凹形状に嵌合させる構成としてもよい。

また、上記実施形態では、モータユニット１４１が画像形成装置１の後方に向かって装置本体から取り外され、手差し給送ユニット６５が画像形成装置１の右方に向かって装置本体から取り外される構成を説明した。つまり、上記実施形態では、駆動ユニット及び被駆動ユニットの着脱方向が略垂直に交差していた。これに代えて、駆動ユニット及び被駆動ユニットが突起部を挟んで略反対方向に（突起部が突出している第１方向の上流側と下流側に）取り外される構成としてもよい。この場合、突起部の凸形状に係合する凹部は、ガイド溝１３５のような溝形状に代えて、例えば凸形状に嵌合する孔形状とすると好適である。

また、上記実施形態では、いずれも画像形成装置１の装置本体１Ａに取り付けられるモータユニット１４１及び手差し給送ユニット６５について説明したが、本実施形態で例示した技術は、他の駆動ユニット及び被駆動ユニットの組み合わせにも適用可能である。例えば、給送カセット用の給送ユニット７０（図１）及びこれを駆動するモータユニット３４１（図６）を装置本体１Ａに対して着脱可能とし、モータユニット３４１及び給送ユニット７０を位置決めする突起部を装置本体に設けてもよい。また、画像形成装置に連結される付属装置の装置本体に取り付けられる駆動ユニット及び被駆動ユニットに対して本技術を適用してもよい。付属装置の例としては、装置本体にシートを給送するオプションフィーダ、画像形成後に装置本体から排出されるシートに綴じ処理等の処理を施すシート処理装置が挙げられる。

１…画像形成装置／１Ａ，１５１，１５２，２０２…装置本体（前支持板、後支持板、右後フレーム）／１Ｂ…画像形成手段（画像形成部）／６０…シート搬送装置（手差し給送部）／６５…被駆動ユニット（手差し給送ユニット）／１３３，１３４…入力ギア（給送入力ギア、引抜入力ギア）／１３５…凹形状（ガイド溝）／１４１，２４１…駆動ユニット（モータユニット）／１４２…駆動源（モータ）／１４３，１４４…出力ギア（給送出力ギア、引抜出力ギア）／１５６…突起部、第１の突起部（突起）／１５６ａ…凸形状（外面）／１５６ｂ…凹形状（内面）／１５７…突起部、第２の突起部（突起）／ａ１，ａ２…ガイド面

Claims (11)

1. 駆動源及び前記駆動源に連結された出力ギアを有する駆動ユニットと、
   前記出力ギアに係合する入力ギアを有し、前記駆動源の駆動力によって駆動される被駆動ユニットと、
   前記駆動ユニット及び前記被駆動ユニットが装着される装置本体と、
   前記装置本体に設けられ、第１方向における下流側の面が前記第１方向に突出した凸形状となり、前記第１方向における上流側の面が前記第１方向に向かって凹んだ凹形状となるように形成された突起部と、
   前記駆動ユニット及び前記被駆動ユニットのいずれか一方に設けられた凸部と、
   前記駆動ユニット及び前記被駆動ユニットの他方に設けられた凹部と、を備え、
   前記凸部が前記突起部の前記凹形状に係合し、かつ、前記凹部が前記突起部の前記凸形状に係合している状態で、前記駆動ユニット及び前記被駆動ユニットが前記装置本体に対して固定されている、
   ことを特徴とする駆動伝達機構。
2. 前記出力ギアは第１の軸線を中心に回転する歯車であり、
   前記入力ギアは前記第１の軸線に平行な第２の軸線を中心に回転する歯車であり、
   前記凸部は、前記第１の軸線上又は前記第２の軸線上に配置されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の駆動伝達機構。
3. 前記凸部は、前記出力ギア又は前記入力ギアを回転可能に支持する軸部材の一部である、
   ことを特徴とする請求項２に記載の駆動伝達機構。
4. 前記凸部及び前記凹形状が係合している前記第１方向の範囲と、前記凹部及び前記凸形状が係合している前記第１方向の範囲とが重なっている、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の駆動伝達機構。
5. 前記突起部が樹脂材料で形成され、
   前記凸部が金属材料で形成されている、
   ことを特徴とする請求項４に記載の駆動伝達機構。
6. 前記駆動ユニットは、前記被駆動ユニットが前記装置本体に対して固定されている状態で、前記第１方向に沿って前記装置本体に対して着脱可能であり、
   前記被駆動ユニットは、前記駆動ユニットが前記装置本体に対して固定されている状態で、前記第１方向に交差する第２方向に沿って前記装置本体に対して着脱可能である、
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の駆動伝達機構。
7. 前記突起部は、前記第２方向に延びるガイド面を有し、
   前記凹部は、前記第２方向に延びる溝形状であり、前記ガイド面に係合している、
   ことを特徴とする請求項６に記載の駆動伝達機構。
8. 前記突起部を第１の突起部として、前記駆動ユニット及び前記被駆動ユニットの前記一方に設けられた第２の突起部であって、前記第２方向において前記第１の突起部とは異なる位置に配置された第２の突起部をさらに備え、
   前記凹部は、前記第２方向に延びる溝形状であり、前記第１の突起部及び前記第２の突起部に係合している、
   ことを特徴とする請求項６又は７に記載の駆動伝達機構。
9. 前記駆動ユニット及び前記被駆動ユニットの前記一方は、前記駆動ユニットであり、
   前記駆動ユニット及び前記被駆動ユニットの前記他方は、前記被駆動ユニットである、
   ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の駆動伝達機構。
10. 請求項１乃至９のいずれか１項に記載の駆動伝達機構と、
    前記駆動伝達機構から伝達される駆動力によって駆動され、シートを搬送するシート搬送手段と、を備える、
    ことを特徴とするシート搬送装置。
11. 請求項１０に記載のシート搬送装置と、
    前記シート搬送装置によって搬送されるシートに画像を形成する画像形成手段と、を備える、
    ことを特徴とする画像形成装置。

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