(57)【要約】【課題】駆動連結及び連結解除を行う切替手段の切換え動作に要する時間の変動を抑制できる、信頼性の高いクラッチ機構を提供する。【解決手段】遊星歯車クラッチ機構１００の切替え部１３０に、規制レバー１２１の支持軸１２３と同軸、かつ、一体に回転するプランジャー１３２を有したストッパ付きの回転型ソレノイド１３１を用いた。そして、遊星歯車クラッチ機構１００の遊星歯車部１１０に設けた出力軸１０９、及び回転型ソレノイド１３１の出力軸であるプランジャー１３２を、それぞれ位置決めして支持する共通の固定用板金１４０を備えた。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被規制突起を有した被回転規制部材と、前記被規制突起に噛み合って前記被回転規制部材の回転を規制する規制突起を有した回転規制部材と、該回転規制部材を回動させて前記規制突起が前記被規制突起に噛み合う回転規制状態、及び噛み合いが解除される回転規制解除状態とを切り替える切替手段とを有し、
駆動源から被駆動体へ駆動力を伝達する遊星機構の駆動伝達機能を、前記回転規制状態で駆動力を伝達する駆動連結状態と、前記回転規制解除状態で駆動力を伝達しない連結解除状態とに切替えるクラッチ機構において、
前記切替手段に、前記回転規制部材の回動軸と同軸、かつ、一体に回転する出力軸を有したストッパ付き回転型アクチュエータを用い、
前記遊星機構の回転軸及び前記回転型アクチュエータの出力軸を、それぞれ位置決めして支持する共通の支持用板金を備えていることを特徴とするクラッチ機構。
【請求項２】
請求項１に記載のクラッチ機構において、
前記遊星機構を備え、
前記支持用板金を用いて、前記遊星機構、前記回転型アクチュエータ、及び当該支持用板金がユニット化されていることを特徴とするクラッチ機構。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のクラッチ機構において、
前記遊星機構は、回転可能な太陽歯車、該太陽歯車と同軸で回転可能な内歯歯車、該内歯歯車及び前記太陽歯車に噛み合って自転及び公転が可能な複数の遊星歯車、及び該複数の遊星歯車を回転自在に保持する遊星キャリアを有した遊星歯車機構であり、
前記被回転規制部材は、前記太陽歯車、前記内歯歯車、前記遊星キャリアの内のいずれかと一体に回転するように構成されていることを特徴とするクラッチ機構。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一に記載のクラッチ機構において、
前記回転型アクチュエータの出力軸と前記回転規制部材とが、一体化された構造であることを特徴とするクラッチ機構。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一に記載のクラッチ機構において、
前記被回転規制部材の正方向及び逆方向のいづれの方向の回転でも、前記切替手段による前記回転規制部材の回動により、前記規制突起と前記被規制突起とが噛み合う回転規制状態と、前記規制突起と前記被規制突起との噛み合が解除される回転規制解除状態とに切り替わるように構成されていることを特徴とするクラッチ機構。
【請求項６】
請求項１乃至５に記載のクラッチ機構において、
前記規制突起は、前記被回転規制部材の正方向の回転を規制する場合に、前記被規制突起と接触する正回転規制側面と、前記被回転規制部材の逆回転を規制するときに前記被規制突起と接触する逆回転規制側面とを備えていることを特徴とするクラッチ機構。
【請求項７】
請求項１乃至６に記載のクラッチ機構において、
前記回転型アクチュエータは、無通電時に指定位置で停止した状態を保持可能な自己保持型の回転型ソレノイドであることを特徴とするクラッチ機構。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一に記載のクラッチ機構において、
前記回転型アクチュエータは、前記遊星機構の各構成部材に支障しない、前記遊星機構の回転軸方向にずらされた位置に配置されていることを特徴とするクラッチ機構。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか一に記載のクラッチ機構において、
前記被規制突起との噛み合いが完了した状態から、噛み合いを解除する動作を開始する際の前記規制突起の動作方向を水平方向とした場合に、
前記被回転規制部材の回転中心を基準とした、前記被規制突起部の半径をＲ、前記被規制突起部が形成されていない部分における前記被回転規制部材の半径をｒ、噛み合い解除時における前記被規制突起と前記規制突起との水平方向の離間距離の余裕度をＸ、噛み合いが完了した状態で、前記回転規制部材の回転中心を通る水平な直線と交わる前記規制突起の前記直線に略垂直な端面上の点から前記回転規制部材の回動軸の軸中心までの距離をＬ、前記回転型アクチュエータの可動角度を±φとしたとき、
噛み合い解除時における前記回動始点の移動距離の水平方向成分が、以下の条件式（式１）を満たすことを特徴とするクラッチ機構。
Ｒ−ｒ＋Ｘ＜Ｌ×ｓｉｎ（２×φ）  ・・・  （式１）
【請求項１０】
複数の被駆動体に１つの駆動源の駆動力を伝達する単数又は複数の駆動伝達機構を備え、記録媒体上に画像を形成する画像形成装置において、
前記単数又は複数の駆動伝達機構の内、少なくとも１つの駆動伝達機構に、請求項１乃至９のいずれか一に記載のクラッチ機構を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、ファックス、複写機等の画像形成装置に用いるクラッチ機構、及びこれを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機やプリンタ等の画像形成機器に限らず、精密機器の低コスト化、小型化、及び省電力化の要求がある。これらの要求を満たすため、駆動源の個数を減らして、駆動源からの回転駆動力を小スペースで高い変速比で変速して被駆動体に伝達できる遊星機構の、駆動連結及び連結解除を行うクラッチ機構が様々な機器で採用されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には駆動連結及び連結解除との切換えを行う切替手段にアクチュエータとしてソレノイドを用い、遊星歯車機構の駆動連結及び連結解除を行う、次のようなクラッチ機構（以下、遊星歯車クラッチ機構という）を備えた画像形成装置が記載されている。入力側の内歯歯車（内歯ギア付き部材）と、内歯歯車に噛み合う遊星歯車（遊星ギア）と、遊星歯車に噛み合う太陽歯車（太陽ギア部材）と、出力側である遊星歯車を保持するキャリア（遊星ギア保持部材）とを有している。そして、太陽歯車には、被規制突起部を有した被回転規制部材（拘束部）が一体に設けられている。この遊星歯車クラッチ機構は、太陽歯車に一体に設けられた被回転規制部材の回転が規制される回転規制状態で初めて、内歯歯車に入力された回転駆動力がキャリアに駆動伝達される遊星歯車機構の機能を得て駆動連結された駆動連結状態になる。逆に、被回転規制部材の回転が規制されない回転規制解除状態では、内歯歯車に入力された回転駆動力がキャリアに駆動伝達される遊星歯車機構の機能を得ることができず、連結解除された連結解除状態となる。
【０００４】
このように駆動連結状態と連結解除状態とを切換える切換手段は、特許文献１の図２の記載から、次のように構成されているものと考えられる。切替手段は、回転規制部材の被規制突起と噛み合う規制突起を先端部に有した回動可能な回転規制部材と、電源が投入されると吸引力が生じるフラッパタイプのソレノイドと、引っ張りばねと、これらを保持するソレノイドケースとから、主に構成されている。そして、ソレノイドの電源がオフされると、回転規制部材は引っ張りばねの張力で回動し、その規制突起が被規制突起に噛み合って被回転規制部材の回転を規制する回転規制状態となり、遊星歯車クラッチ機構は駆動連結された状態となる。逆に、ソレノイドの電源がオンされると、回転規制部材がソレノイド側へ吸引されて規制突起と被規制突起との噛み合いが解除され、被回転規制部材が回転自在な回転規制解除状態となり、遊星歯車クラッチ機構は連結解除された状態となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、画像形成装置の分野では高速化の要求が従来に増して高まっており、クラッチ機構においても、駆動連結及び連結解除を行う切替手段の切換え動作に要する時間（以下、切換え時間という）の変動を抑制できる、信頼性の高いクラッチ機構が望まれている。
しかし、特許文献１に開示された遊星歯車クラッチ機構は、次のような不具合が生じる可能性が高い。フラッパタイプのソレノイドを用いており、回転規制部材であるフラッパを回動中心に回動軸は設けられておらず、ソレノイドケースの端部に設けた２つの突出部の間に、フラッパに形成した遊びを有する切欠き部を嵌め合わせて、回動中心を構成している。このように構成しているため、切欠き部に有した遊びの範囲で、フラッパがソレノイドケースの端部と接触する位置がずれ、被回転規制部材の被規制突起に噛み合う際のフラッパに設けた規制突起の位置及び姿勢に誤差が生じるおそれがある。
【０００６】
このように被規制突起に噛み合う際の規制突起の位置及び姿勢の誤差が大きくなると、切換え時間の変動が大きくなる可能性が高く、切換え時間の変動を抑制できる信頼性の高いクラッチ機構を提供することが困難になる。すなわち、被回転規制部材の回転中心と回転規制部材の回動中心との位置関係を精度良く保てないと、切換え時間の変動が大きくなる可能性が高く、切換え時間の変動を抑制できる、信頼性の高いクラッチ機構を提供することが困難になる。
【０００７】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、駆動連結及び連結解除を行う切替手段の切換え動作に要する時間の変動を抑制できる、信頼性の高いクラッチ機構を提供することである。
【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、請求項１に記載の発明は、被規制突起を有した被回転規制部材と、前記被規制突起に噛み合って前記被回転規制部材の回転を規制する規制突起を有した回転規制部材と、該回転規制部材を回動させて前記規制突起が前記被規制突起に噛み合う回転規制状態、及び噛み合いが解除される回転規制解除状態とを切り替える切替手段とを有し、駆動源から被駆動体へ駆動力を伝達する遊星機構の駆動伝達機能を、前記回転規制状態で駆動力を伝達する駆動連結状態と、前記回転規制解除状態で駆動力を伝達しない連結解除状態とに切替えるクラッチ機構において、前記切替手段に、前記回転規制部材の回動軸と同軸、かつ、一体に回転する出力軸を有したストッパ付き回転型アクチュエータを用い、前記遊星機構の回転軸及び前記回転型アクチュエータの出力軸を、それぞれ位置決めして支持する共通の支持用板金を備えていることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明は、共通の支持用板金で、遊星機構の回転軸及び回転型アクチュエータの出力軸をそれぞれ位置決めできるので、被回転規制部材の回転中心と回転型アクチュエータの出力軸との位置関係を精度良く保つことができる。
さらに、回転規制部材の回動軸は、回転型アクチュエータの出力軸と同軸、かつ、一体に回動するので、被回転規制部材の回転中心との位置関係を精度良く保つことができ、被規制突起に噛み合う際の規制突起の位置及び姿勢の誤差を抑制できる。
したがって、特許文献１に記載のクラッチ機構に比べ、被回転規制部材の回転中心と回転規制部材の回動中心との位置関係を精度良く保て、駆動連結状態及び連結解除状態の切換えを行う切替手段の、切換え動作に要する時間の変動を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、駆動連結及び連結解除を行う切替手段の切換え動作に要する時間の変動を抑制できる、信頼性の高いクラッチ機構を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】一実施形態に係る画像形成装置であるプリンタの全体概要説明図。
【図２】ブラックに対応した作像ユニットの正回転時における、感光体及び現像ローラの駆動歯車列の説明図。
【図３】ブラックに対応した作像ユニットの逆回転時における、感光体及び現像ローラの駆動歯車列の説明図。
【図４】遊星歯車クラッチ機構の斜視説明図。
【図５】遊星歯車クラッチ機構の動作原理の説明図。
【図６】回転型アクチュエータを用いた切替手段の説明図。
【図７】回転型アクチュエータの位置決め支持方法の説明図。
【図８】直動型アクチュエータを用いた切替手段の説明図。
【図９】回転型アクチュエータの動作範囲、及び回転型アクチュエータによる回転規制状態と回転規制解除状態との切替動作についての説明図。
【図１０】回転型アクチュエータを用いた構成における駆動連結状態と連結解除状態とを切替え可能な条件式の説明図。
【図１１】ラチェットの被規制突起と規制レバーの規制突起とが双方向で噛み合う構成の説明図。
【図１２】回転型アクチュエータを用いた遊星歯車クラッチ機構の回転方向の説明図。
【図１３】回転型アクチュエータと直動型アクチュエータのサイズ及び遊星歯車部の回転軸に垂直な方向のレイアウトの例の説明図。
【図１４】固定用板金を用いてユニット化する場合の、遊星歯車部の回転軸に垂直な方向のレイアウトの例の説明図。
【図１５】変形例１に係る遊星歯車クラッチ機構に設ける規制レバーの説明図。
【図１６】変形例２に係る遊星歯車クラッチ機構に設ける規制レバーを複数同時使用する構成の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を画像形成装置に適用した一実施形態の例として、中間転写方式のタンデム型のカラープリンタ（以下、プリンタ２００という）に適用した例について説明する。
まず、本実施形態のプリンタ２００の全体構成、その動作、及び各作像ユニットに駆動源の回転駆動力を伝達する駆動伝達機構について、図を用いて説明する。
【００１３】
図１は、一実施形態に係る画像形成装置であるプリンタ２００の全体概要説明図である。図２は、ブラックに対応した作像ユニット１０Ｋの正回転時における、感光体１Ｋ及び現像ローラ４Ｋの駆動歯車列７０の説明図であり、（ａ）が遊星歯車クラッチ機構１００が駆動連結時の説明図、（ｂ）が連結解除時の説明図である。図３は、ブラックに対応した作像ユニット１０Ｋの逆回転時における、感光体１Ｋ及び現像ローラ４Ｋの駆動歯車列７０の説明図であり、（ａ）が遊星歯車クラッチ機構１００が駆動連結時の説明図、（ｂ）が連結解除時の説明図である。
【００１４】
ここで、図２（ａ），（ｂ）及び図３（ａ），（ｂ）では、図中、遊星歯車クラッチ機構１００については、太陽歯車１１１に一体で動作（回転）するよう設けたラチェット部１１２から内歯歯車１０１側を視た断面を示している。そして、図中、手前側に配置される出力歯車１１６、駆動ローラ２２、感光体１Ｋ、及び現像ローラ４Ｋの外形も破線で示している。また、本実施形態の説明に用いる各図の歯車については、歯形は省略し、基準ピッチ円を記載するに留めている。
【００１５】
また、以下の説明では、特に記載しない限り、各歯車及び中間転写ベルト２４等の回転体の回転方向については、画像形成時の回転方向への回転方向を正回転方向、画像形成時とは逆方向への回転を逆回転方向という。また、このように相対的な回転方向でなく、絶対的な回転方向を示す必要が有る場合には、図３の斜視図で示す回転方向を除き、各図中時計回り又は反時計回りを、単に時計回り又は反時計回りという。
【００１６】
本実施形態のプリンタ２００には、図１に示すようにブラック（Ｋ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）の４色のトナーに、それぞれ対応した作像ユニット１０Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙを設けている。各作像ユニット１０は、２次転写ローラ２５の対応ローラでもある駆動ローラ２２、従動ローラ２３、及び複数の架張ローラに架け渡された中間転写ベルト２４に、下方から接触するように配置されている。また、中間転写ベルト２４の無端移動方向上流側（従動ローラ２３側）から、作像ユニット１０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの順で配置されている。
【００１７】
各作像ユニット１０には、各色に対応した像担持体であるドラム状の感光体１Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙをそれぞれ設けている。そして、各感光体１の回りには、それぞれ帯電装置２、現像装置３、感光体クリーニング装置７等が設けられている。そして、パソコン等から画像情報が送信されてくると、各感光体１を回転駆動させるとともに、各帯電装置２で、それぞれ各感光体１上を一様帯電する。その後、各感光体１の下方に配置された、光書き込み装置３０が、パソコン等から送信された画像情報に基づいて、各感光体１表面上にレーザー光を照射して静電潜像を形成する。この静電潜像を、それぞれに設けられた現像装置３でトナー付着させてトナー画像として顕像化する。
【００１８】
各感光体１表面上にそれぞれ形成された各色のトナー画像は、各感光体１の図１図中、反時計回りの回転にともない、時計回りに無端移動する中間転写ベルト２４を介した対向位置に設けられた１次転写ローラ２１の位置まで搬送される。そして、１次転写ローラ２１に印加される１次転写バイアスにより、各感光体１表面上から中間転写ベルト２４上に、順次、重ね合わせられるよう１次転写され、中間転写ベルト２４上にカラーのトナー画像が形成される。
【００１９】
中間転写ベルト２４上に１次転写されたカラーのトナー画像は、中間転写ベルト２４の無端移動により、２次転写ローラ２５が中間転写ベルト２４を介して駆動ローラ２２に対向配置された２次転写位置まで搬送される。また、記録媒体である転写紙Ｐが、カラーのトナー画像が２次転写位置に搬送されるタイミングに合わせて、光書き込み装置３０の下方に設けられた給紙装置４０から図１中、実線で示す搬送経路４１に沿って給紙される。そして、レジストローラ対４２により２次転写位置に搬送された転写紙Ｐ上に、カラーのトナー画像が２次転写ローラ２５に印加される２次転写バイアスにより一括転写される。
【００２０】
カラーのトナー画像が一括転写された転写紙Ｐは、搬送経路４１に沿って２次転写位置の転写紙搬送方向下流側に設けられた、定着装置１１まで搬送されて転写紙Ｐ上にカラーのトナー画像が定着される。そして、定着後の転写紙Ｐは、排紙口４３から排紙されて、排紙トレイ４４上にスタックされる。また、１次転写位置で各感光体１上から中間転写ベルト２４上に１次転写し切れなかった転写残トナーは、各感光体１における１次転写位置の感光体回転方向下流側に設けられた感光体クリーニング装置７によりクリーニングされる。そして、２次転写位置で中間転写ベルト２４上から転写紙Ｐ上に２次転写しきれなかった転写残トナーも、中間転写ベルトクリーニング装置２６によりクリーニングされ、再度の画像形成に備える。
【００２１】
ここで、被駆動体である各作像ユニット１０の感光体１、及び現像装置３に有した現像ローラ４や現像剤攪拌搬送スクリュ５，６を回転駆動する際に、個々に駆動源である駆動モータを設けても良い。しかし、本実施形態のプリンタ２００では、コストや消費するエネルギなどを考慮して、１つの駆動モータから複数の作像ユニット１０に回転駆動力を伝達するように構成している。具体的には、カラーの画像形成時に稼動させる作像ユニット１０Ｙ，Ｃ，Ｍで１つの駆動モータを共用し、利用頻度が高いブラックに対応した作像ユニット１０Ｋで１つの駆動モータを利用している。
【００２２】
そして、各作像ユニット１０内では、被駆動体である感光体１、及び現像装置３に有した現像ローラ４や現像剤攪拌搬送スクリュ５，６は、その駆動伝達機構内に設けた複数の駆動歯車列により、それぞれ回転駆動力を伝達するように構成している。なお、ブラックに対応した作像ユニット１０Ｋ用に設けた駆動モータでは、中間転写ベルト２４を回転駆動する駆動ローラ２２へも回転駆動力を伝達できるように駆動歯車列を設けてその駆動伝達機構を構成している。このように複数の被駆動体に１つの駆動源である駆動モータの回転駆動力を伝達するように回転駆動系の駆動伝達機構を構成することで、プリンタ２００を低コスト化、小型化、及び省電力化している。
【００２３】
また、本実施形態の各作像ユニット１０ように、感光体１や現像装置３内の現像ローラ４、現像剤攪拌搬送スクリュ５，６等の回転部材を設けた構成では、感光体１よりも現像ローラ４の稼動時間にともなう劣化の方が早く進む傾向にある。このため、現像ローラ４の回転駆動は、必要最小限にとどめることが望ましい。また、各作像ユニット１０で画像形成を行った後には、現像剤が現像ローラ４と同時に駆動させている現像剤攪拌搬送スクリュ５，６の現像剤の上面から露出している部分に複数の小さな現像剤塊が点在して残ってしまう場合がある。このような現像剤塊は、現像剤の上面から露出していない現像剤よりも凝縮しやすく、この現像剤塊を放置したまま画像形成を繰り返すと、当初、小さかった現像剤塊が凝縮と成長を繰り返すことになる。その結果、白スジ（画像のあるべき箇所に、白い線を描いたような）等の現象が発生し、画像品質が劣化してしまう。
【００２４】
上記のような白スジ等の現像の発生を抑制するには、画像形成後に現像装置３内の現像剤攪拌搬送スクリュ５，６を画像形成時とは逆方向に少し回転させて、現像剤の上面から露出した部分の現像剤塊を落とすことが有効である。これは現像剤塊の凝縮と成長とを抑制することができるためである。
【００２５】
そこで、本実施形態のプリンタ２００では、各作像ユニット１０において、感光体１と、現像装置３内の現像ローラ４及び現像剤攪拌搬送スクリュ５，６との駆動歯車列を分岐した。そして、現像装置３内の現像ローラ４及び現像剤攪拌搬送スクリュ５，６に回転駆動力を伝達する駆動歯車列に、双方向回転駆動に対応したクラッチ機構として、遊星歯車機構を備えた遊星歯車クラッチ機構１００を設けた。このように構成することで、現像ローラ４の回転駆動を最小限の回転駆動にとどめるとともに、現像装置３内の現像剤攪拌搬送スクリュ５，６への現像剤塊の付着と現像剤凝縮を抑制するための双方向回転も行える駆動制御を可能にした。
【００２６】
なお、本実施形態では、上記のように遊星歯車機構を備えたクラッチ機構について説明するが、本発明はこのような構成に限定されるものではなく、遊星歯車機構に取り付けて、駆動連結及び連結解除の切換えを行うタイプのクラッチ機構にも適用できる。
また、クラッチ機構で駆動連結及び連結解除との切換えを行う遊星機構として、省スペースで高い変速比を得ることができる遊星歯車機構を備えた（用いた）ものについて説明するが、本発明はこのような構成に限定されるものではない。例えば、駆動連結及び連結解除を行う遊星機構として遊星ローラ機構を備えたクラッチ機構にも適用できる。但し、遊星ローラ機構は、バッククラッシュを抑制できるという利点があるものの、構成部品点数が増える可能性が高いとともに、各構成部品に高い加工精度が要求される。このため、遊星歯車機構を備えた構成の方が、遊星ローラ機構を備えた構成に比べ、ユニットとして低コストなクラッチ機構を提供できる。
【００２７】
次に、本実施形態のプリンタ２００に備える各作像ユニット１０の駆動伝達機構内に設けた複数の駆動歯車列、及び遊星歯車クラッチ機構１００の構成について説明する。ここで、各作像ユニット１０に設ける遊星歯車クラッチ機構１００の構成は同様であるので、以下の説明では作像ユニット１０Ｋについて説明するとともに、特に必要がない限り各色に対応した符合Ｋ，Ｍ，Ｃ，Ｙは適宜省略して説明する。
【００２８】
まず、作像ユニット１０Ｋの駆動伝達機構である駆動歯車列７０について、図２、図３を用いて説明する。駆動歯車列７０は、駆動モータ（不図示）の出力軸に直接形成された駆動歯車７１の図中左側の感光体１を回転駆動する感光体駆動歯車列８０と、図中右側の現像ローラ４を回転駆動する現像ローラ駆動歯車列９０とに分岐されている。
【００２９】
そして、感光体駆動歯車列８０には、中間転写ベルト２４を回転駆動させる駆動ローラ２２に接続された駆動ローラ歯車８４に、回転駆動力を伝達する複数のアイドラ歯車により構成されたアイドラ歯車列８３も備えている。また、現像ローラ駆動歯車列９０内には、遊星歯車クラッチ機構１００を設けている。そして、現像ローラ４を回転駆動させる現像ローラ駆動歯車９４の駆動力伝達方向下流には、現像剤攪拌搬送スクリュ５，６（不図示）をそれぞれ回転駆動させるスクリュ歯車（不図示）を設けている。
【００３０】
ここで、他の色に対応する作像ユニット１０Ｙ，Ｃ，Ｍでは、感光体駆動歯車列８０にアイドラ歯車列８３及び駆動ローラ歯車８４を備えていない点が異なる。また、感光体駆動歯車列８０と現像ローラ駆動歯車列９０とに駆動力を伝達する駆動歯車が、作像ユニット１０Ｙ，Ｃ，Ｍのモータ駆動歯車列（不図示）に接続された各作像ユニット用の駆動歯車（不図示）である点が異なる。しかし、上記相違点を除く、作像ユニット１０Ｙ，Ｃ，Ｍの各感光体１に回転駆動力を伝達する感光体駆動歯車列８０、及び現像ローラ駆動歯車列９０の構成は同様である。
【００３１】
作像ユニット１０Ｋの感光体駆動歯車列８０は、駆動歯車７１に図中左側から噛み合う第１感光体歯車８１、第１感光体歯車８１に図中左斜め下方から噛み合う感光体駆動歯車８２を備えている。そして、第１感光体歯車８１に図中左斜め上方から噛み合うアイドラ歯車列８３も備えている。
【００３２】
また、現像ローラ駆動歯車列９０は、駆動歯車７１に図中右側から噛み合う第１現像ローラ歯車９１、及び第１現像ローラ歯車９１に噛み合う入力歯車を有した遊星歯車クラッチ機構１００を備えている。そして、遊星歯車クラッチ機構１００に有した出力歯車１１６と噛み合う第２現像ローラ歯車９２、第２現像ローラ歯車９２と噛み合う第３現像ローラ歯車９３も備えている。さらに、第３現像ローラ歯車９３と噛み合い現像ローラ４を回転駆動する現像ローラ駆動歯車９４も備えている。ここで、遊星歯車クラッチ機構１００の入力歯車である内歯歯車１０１の外周に形成された外歯歯車部１０３と外歯の出力歯車１１６は、駆動連結状態の場合には、いずれの方向に回転駆動されても同方向に回転するように構成されている。
【００３３】
図２（ａ）に示すように、遊星歯車クラッチ機構１００を駆動連結状態で、画像形成時の回転方向である正回転方向に感光体１及び現像ローラ４を回転させる場合には、駆動歯車７１は反時計回りに回転する。
駆動歯車７１が反時計回りに回転すると、感光体駆動歯車列８０では、第１感光体歯車８１及びアイドラ歯車列８３を介して、駆動ローラ２２を回転駆動させる駆動ローラ歯車８４が正回転方向である時計回りに回転する。そして、第１感光体歯車８１を介して感光体駆動歯車８２も正回転方向である反時計回りに回転する。
【００３４】
また、現像ローラ駆動歯車列９０では、第１現像ローラ歯車９１が時計回りに回転し、遊星歯車クラッチ機構１００の入力歯車である内歯歯車１０１は反時計回りに回転する。そして、遊星歯車クラッチ機構１００の出力歯車１１６が正回転方向である反時計回りに回転する。この出力歯車１１６の反時計回りの回転が、第２現像ローラ歯車９２及び第３現像ローラ歯車９３を介して伝達され、現像ローラ駆動歯車９４が正回転方向の時計回りに回転する。
【００３５】
そして、図２（ｂ）に示すように、遊星歯車クラッチ機構１００が連結解除状態の場合には、遊星歯車クラッチ機構１００の出力歯車１１６に内歯歯車１０１の反時計回りの回転駆動力は伝達されない。したがって、出力歯車１１６はいずれの方向にも回転しない。すなわち、遊星歯車クラッチ機構１００が連結解除状態の場合に駆動モータが正回転方向に回転駆動されると、中間転写ベルト２４及び感光体１は、それぞれ正回転方向に回転駆動される。しかし、現像装置３内の現像ローラ４及び現像剤攪拌搬送スクリュ５，６はいずれの方向にも回転しない。
【００３６】
一方、図３（ａ）に示すように、遊星歯車クラッチ機構１００を駆動連結状態で、画像形成時の回転方向とは逆方向である逆回転方向に感光体１及び現像ローラ４を回転させる場合には、駆動歯車７１は時計回りに回転する。
駆動歯車７１が時計回りに回転すると、感光体駆動歯車列８０では、第１感光体歯車８１及びアイドラ歯車列８３を介して、駆動ローラ２２を回転駆動させる駆動ローラ歯車８４が反時計回りに回転する。そして、第１感光体歯車８１を介して感光体駆動歯車８２も逆回転方向である時計回りに回転する。
【００３７】
また、現像ローラ駆動歯車列９０では、第１現像ローラ歯車９１が反時計回りに回転し、遊星歯車クラッチ機構１００の入力歯車である内歯歯車１０１は時計回りに回転する。そして、遊星歯車クラッチ機構１００の出力歯車１１６が逆回転方向である時計回りに回転する。この出力歯車１１６の時計回りの回転が、第２現像ローラ歯車９２及び第３現像ローラ歯車９３を介して伝達され、現像ローラ駆動歯車９４が逆回転方向の反時計回りに回転する。
【００３８】
そして、図３（ｂ）に示すように、遊星歯車クラッチ機構１００が連結解除状態の場合には、遊星歯車クラッチ機構１００の出力歯車１１６に内歯歯車１０１の時計回りの回転駆動力は伝達されない。したがって、出力歯車１１６は、いずれの方向にも回転しない。すなわち、遊星歯車クラッチ機構１００が連結解除状態の場合に駆動モータが逆回転方向に回転駆動されると、中間転写ベルト２４及び感光体１は、それぞれ逆回転方向に回転駆動される。しかし、現像装置３内の現像ローラ４及び現像剤攪拌搬送スクリュ５，６はいずれの方向にも回転しない。
【００３９】
次に、本発明の特徴である駆動連結及び連結解除を行う切替手段の切換え動作に要する時間の変動を抑制でき、信頼性を高かめることができるクラッチ機構である遊星歯車クラッチ機構１００について、図を用いて詳細に説明する。なお、本実施形態の遊星歯車クラッチ機構１００では、上述したように双方向回転に１つの遊星歯車クラッチ機構で対応できるように構成している。なお、本実施形態では、ストッパ付きの回転型アクチュエータとしてストッパ付きの回転型ソレノイド１３１を用いている。
【００４０】
図４は、遊星歯車クラッチ機構１００の斜視説明図、図５は、遊星歯車クラッチ機構１００の動作原理の説明図、図６は、回転型アクチュエータである回転型ソレノイド１３１を用いた切替手段の説明図である。図７は、回転型アクチュエータである回転型ソレノイド１３１の位置決め支持方法の説明図、図８は、直動型アクチュエータである直動型ソレノイド１３１ａを用いた切替手段の説明図である。図９は、回転型アクチュエータである回転型ソレノイド１３１の動作範囲、及び回転型ソレノイド１３１による回転規制状態と回転規制解除状態との切替動作についての説明図である。そして、図９（ａ）が駆動連結状態、図９（ｂ）がプランジャー１３２の回転動作の中心線１３３まで規制突起１２６が回動した状態、図９（ｃ）が連結解除状態の説明図である。
【００４１】
図１０は、回転型アクチュエータである回転型ソレノイド１３１を用いた構成における駆動連結状態と連結解除状態とを切替え可能な条件式の説明図である。そして、図１０（ａ）がラチェット部１１２、回転型ソレノイド１３１、及び規制レバー１２１の位置関係を示した説明図、図１０（ｂ）が被規制突起１１３と規制突起１２６との噛み合い時、及び噛み合い解除時の噛み合い部分の拡大説明図である。図１１は、ラチェット部１１２の被規制突起１１３と規制レバー１２１の規制突起１２６とが双方向で噛み合う構成の説明図、図１２は、回転型アクチュエータである回転型ソレノイド１３１を用いた遊星歯車クラッチ機構の回転方向の説明図である。
【００４２】
図４に示すように、本実施形態の遊星歯車クラッチ機構１００は、遊星歯車部１１０、出力歯車１１６、及び遊星歯車部１１０の太陽歯車１１１と一体で動作するよう設けられた被回転規制部材であるラチェット部１１２を備えている。また、回転規制部材である規制レバー１２１を有した回転規制部１２０も備えている。そして、ラチェット部１１２の回転が規制される回転規制状態と、解除される回転規制解除状態とに規制レバー１２１を回動させる動作を与えるストッパ付きの回転型アクチュエータである回転型ソレノイド１３１を用いた切替手段である切替え部１３０も備えている。そして、遊星歯車部１１０、出力歯車１１６、ラチェット部１１２の回転中心軸である出力軸１０９と、回転型ソレノイド１３１の出力軸であるプランジャー１３２とを位置決め支持する支持用板金である固定用板金１４０（図４には不図示）も備えている。
【００４３】
遊星歯車部１１０は、入力歯車となる内歯歯車１０１と、３つの遊星歯車１０５と、各遊星歯車１０５を回転自在、かつ公転自在に保持する遊星キャリアであるキャリア１０４と、各遊星歯車１０５に噛み合う太陽歯車１１１とを備えている。また、各遊星歯車１０５を保持しているキャリア１０４には、キャリア１０４の回転を下流側の駆動ユニットに伝達する出力歯車１１６と、キャリア１０４とを一体で動作（回転）するように接続する出力軸１０９も備えている。また、太陽歯車１１１には、上記したように被回転規制部であるラチェット部１１２が一体で動作するよう設けられている。そして、内歯歯車１０１、キャリア１０４、太陽歯車１１１、ラチェット部１１２、出力軸１０９、及び出力歯車１１６は同軸上に配置されている。
【００４４】
ここで、遊星歯車部１１０では、次のような回転運動を行う。
第１現像ローラ歯車９１（図４には不図示、図２、図３参照）を介して、内歯歯車１０１の外周に形成された外歯歯車部１０３に回転駆動力が伝達されている間は、内歯歯車１０１の内歯歯車部１０２に噛み合っている各遊星歯車１０５は常に回転運動を行う。
しかし、各遊星歯車１０５を保持しているキャリア１０４は一定の条件の場合のみ回転運動を行う。
【００４５】
すなわち、遊星歯車クラッチ機構１００は、一定の条件下での遊星歯車部１１０の下流側駆動ユニットへの回転駆動力を伝達する遊星歯車機構の駆動伝達機能と、他の条件下での下流側駆動ユニットへの駆動伝達を遮断する遮断機能とを備えている。このため、出力歯車１１６も一定の条件の場合のみ回転運動を行うこととなる。
次に、この遊星歯車クラッチ機構１００の遊星歯車機構の駆動伝達機能と遮断機能について説明する。
【００４６】
まず、遊星歯車部１１０の駆動伝達方法について説明する。
図５に示すように、この遊星歯車部１１０の駆動伝達部は、主に３種類の歯車、つまり、内歯歯車１０１の内歯歯車部１０２、遊星歯車１０５、及び太陽歯車１１１を備えている。また、内歯歯車１０１の回転軸と同軸で回転可能な要素としては、内歯歯車１０１、遊星歯車１０５を自転可能、かつ公転可能に保持したキャリア１０４、及び太陽歯車１１１を備えている。そして、遊星歯車部１１０は、３つの回転可能な要素に、それぞれ回転可能な入力、出力、及び回転が規制される固定に割り振ることで、初めてその駆動伝達機能が有効となる。
【００４７】
そこで、本実施形態の遊星歯車部１１０では、内歯歯車１０１に入力、キャリア１０４に出力、太陽歯車１１１に固定に割り振ることで、遊星歯車機構の駆動伝達機能を有効にすることとしている。そして、固定に割り振った太陽歯車１１１を、回転が規制された固定状態に切換えることで、遊星歯車部１１０を下流側の駆動ユニットに回転駆動力を伝達できる駆動連結状態にする。また、回転自在な固定解除状態に切換えることで、遊星歯車機構の駆動伝達機能を失う状態、すなわち、キャリア１０４の回転が停止し、下流側の駆動ユニットに回転駆動力を伝達しない連結解除状態にする。
【００４８】
なお、内歯歯車１０１の外周には、外歯歯車部１０３が同軸で形成され、第１現像ローラ歯車９１に噛み合って回転駆動力が内歯歯車１０１に伝達される。また、キャリア１０４には出力歯車１１６から離れた側の基準側板１０６と、基準側板１０６に支持され遊星歯車１０５を回転自在に保持するピン１０８と、ピン１０８の他端側を支持する端部側板１０７（図５には不図示）を有している。そして、基準側板１０６には、出力歯車１１６に回転駆動力を伝達する出力軸１０９が接続されている。この出力軸１０９の出力歯車１１６に嵌め合わせる部分の断面は、出力歯車１１６に確実に回転駆動力を伝達できるように、回り止め加工が施されている。また、端部側板１０７には、太陽歯車１１１を回転自在な状態で向かい入れるための孔が設けられている。
【００４９】
そして、太陽歯車１１１及び太陽歯車１１１と同軸で一体で動作するよう設けられたラチェット部１１２（図５には不図示）には、出力軸１０９を回転自在な状態で通す孔が形成されている。
次に、太陽歯車１１１を、回転が規制された固定状態と回転自在な固定解除状態とに切換える具体的な構成について説明する。
【００５０】
本実施形態では、図６に示すように、太陽歯車１１１と同軸で一体で回転するよう設けられたラチェット部１１２には、規制レバー１２１に設けられた突起と噛み合う被規制突起である複数の被規制突起１１３を全周に渡り等間隔に備えている。また、ラチェット部１１２、つまり太陽歯車１１１の回転を規制する回転規制部１２０は、被規制突起１１３に噛み合う規制突起である規制突起１２６を設けた規制レバー１２１と、規制レバー１２１を回動可能に支持する支持軸１２３から構成されている。また、規制レバー１２１は規制突起１２６を設けた先端側のレバー出力部１２２を有している。
【００５１】
このレバー出力部１２２を有した規制レバー１２１は、図４、図６に示すように、回転型ソレノイド１３１の出力軸であるプランジャー１３２と一体に、その回転軸である支持軸１２３が回転して規制レバー１２１が回動するように一体化されている。また、プランジャー１３２は規制レバーの支持軸１２３と同軸上に配置されており、かつ、一体化されている。このように、回転型ソレノイド１３１の出力軸であるプランジャー１３２と規制レバー１２１とを一体化することで、部品点数が減らせるとともに、回転型ソレノイド１３１と規制レバー１２１とをユニット化して交換を容易にすることができる。
【００５２】
そして、図７に示すように切替手段である切替え部１３０の回転型ソレノイド１３１の出力軸であるプランジャー１３２と、遊星機構である遊星歯車部１１０の出力軸である出力軸１０９は共通の支持用板金である固定用板金１４０に位置決め支持されている。具体的には、固定用板金１４０に対して、出力軸１０９の回転軸中心と固定用板金１４０に設置した遊星歯車部１１０用の軸受１４３と貫通穴１４１の軸受中心とを合わせる。さらに、回転型ソレノイド１３１のプランジャー１３２（支持軸１２３）の回転中心と固定用板金１４０に設けたプランジャー１３２用の軸受１３８と貫通穴１４２の軸受中心を合わせる。これにより、固定用板金１４０に対して遊星歯車部１１０及び回転型ソレノイド１３１の位置決め及び支持、つまり取り付けを高精度に行うことができる。なお、回転型ソレノイド１３１に設けられ、外側に突出た軸受けのボス部がプランジャー１３２との同軸が確保できている場合には、このボス部とプランジャー１３２用の貫通穴１４２との中心を合わせて取り付けを行っても良い。
【００５３】
また、回転型ソレノイド１３１のプランジャー１３２と回転規制部１２０の規制レバー１２１とは一体化されており、遊星歯車部１１０、回転規制部１２０、及び回転型ソレノイド１３１とを組み合わせて、１つのユニットとして一体化することも可能となる。このように一体化することで、遊星歯車部１１０を備えた、遊星歯車クラッチ機構１００において、プリンタ２００に対して遊星歯車クラッチ機構１００を着脱する際の作業性を向上させることができるとともに、汎用性も高めることができる。
【００５４】
次に、本発明の特徴である駆動連結及び連結解除を行う切替手段の切換え動作に要する時間の変動を抑制でき、信頼性を高かめる効果を明確につるために、切替手段に直動型のソレノイドを用いた構成について説明する。
【００５５】
切替手段に直動型のソレノイドを用いた構成としては、次のような構成が挙げられる。
出願人が、回転規制部材の離間動作時の振動及び衝撃音を抑制するために提案した特願２０１１−２５８８６１に記載した遊星歯車クラッチ機構の構成（以下、構成１という）である。この構成１には、図８に示すように回転規制部及び切替え部を構成した例が提案されている。なお、以下の説明では、本実施形態の遊星歯車クラッチ機構１００と同一の機能を持った構成部材については、同一の名称、及び符号を付して説明する。この構成１の回転規制部１２０及び切替え部１３０の構成は、本実施形態と次の構成に係る点のみ異なる。
【００５６】
図８に示すように、切替え部１３０で、回転規制部１２０の規制レバー１２１に支持軸１２３を回動中心とした切替え動作を与えるアクチュエータとして直動型ソレノイド１３１ａを備えている。この直動型ソレノイド１３１ａは、通電をオンすることで出力軸であるプランジャー１３２ａをソレノイドケース１３７側に吸引する。また、通電をオフすることでソレノイドケース１３７とプランジャー１３２ａに設けたエンドリング１３５の間に設けた圧縮ばね１３６の反力で、所定の位置までプランジャー１３２ａを押し戻す。つまり、直動型ソレノイド１３１ａへの通電のオン／オフにより、プランジャー１３２ａを直動運動させるというものである。
【００５７】
上記プランジャー１３２ａを直動運動を、規制突起１２６を設けた規制レバー１２１の先端側のレバー出力部１２２を回動運動に変換するため、レバー出力部１２２の支持軸１２３を介した反対側、にレバー入力部１２４を設けている。そして、レバー入力部１２４に設けた長穴と、プランジャー１３２ａの先端近傍とを、取り付けピン１３４で接続している。
なお、構成１では、圧縮ばね１３６の荷重−たわみ関係が弾性範囲内の非線形特性領域で変形しながら規制レバー１２１が、取り付けピン１３４、エンドリング１３５、及び圧縮ばね１３６を介して回動規制部材であるソレノイドケース１３７の側面に接触する。このように構成することで、ソレノイドケース１３７の側面に、規制レバー１２１が上記各部材を介して接触する際の、プランジャー１３２ａの移動速度を遅くして、回転規制部材の離間動作時の振動及び衝撃音を低減するというものである。つまり、直動型ソレノイド１３１ａへの通電をオンにして、規制レバー１２１の規制突起１２６とラチェット部１１２の被規制突起１１３との噛み合いを解除する際の振動及び衝撃音を低減するというものである。
【００５８】
この構成１では、規制レバー１２１に支持軸１２３を設けているので、フラッパタイプのソレノイドを用いた特許文献１のように、フラッパに設けた規制突起が被規制突起に噛み合う際の位置及び姿勢の誤差が大きくなることを抑制できる。
しかし、プランジャー１３２ａを直動運動を規制レバー１２１の回動運動に変換するために、レバー入力部１２４に設けた長穴と、プランジャー１３２ａの先端近傍とを、取り付けピン１３４で接続しており、各構成部材の積み上げ誤差が大きくなるおそれがある。プランジャー１３２ａを直動運動を規制レバー１２１の回動運動に変換する構成で積み上げ誤差が大きくなると、遊星歯車クラッチ機構１００で駆動連結及び連結解除を行う際の切換え動作に要する時間が、つまり切換え時間が変動してしまう可能性が高くなる。このように切換え時間が変動してしまう可能性が高くなると、切換え時間の変動を抑制できる信頼性の高いクラッチ機構を提供することが困難になるおそれがある。
【００５９】
一方、本実施形態の遊星歯車クラッチ機構１００では、上記したように規制レバー１２１とプランジャー１３２が一体化されており、直線運動から回転運動への変換を行なわない。また、図７に示すように、支持用板金である固定用板金１４０で、遊星機構の回転軸である出力軸１０９及び回転型アクチュエータの出力軸であるプランジャー１３２をそれぞれ位置決めしている。
したがって、ラチェット部１１２の回転中心と回転型ソレノイド１３１の出力軸との位置関係を精度良く保て、駆動連結状態及び連結解除状態の切換えを行う切替手段である切替え部１３０の、切換え動作に要する時間の変動を抑制することができる。
【００６０】
これらのため、特許文献１に記載された構成や上記構成１よりも切換え時間の変動を抑制した信頼性の高い遊星歯車クラッチ機構を提供できる。
すなわち、本発明の特徴的な効果である、駆動連結及び連結解除を行う切替手段の切換え動作に要する時間の変動を抑制できる、信頼性の高いクラッチ機構を提供するができるという効果を奏することができる。また、設置メカクラッチ機構のシステムとして、より安定し、信頼性を高めたクラッチ機構を得ることができる。
【００６１】
また、本実施形態の遊星歯車クラッチ機構１００では、上記のようにストッパ付き回転型アクチュエータとして、内部に回転動作範囲を抑制するためのストッパを設け、角度±φ［ｄｅｇ］の範囲での回転動作が可能な回転型ソレノイド１３１を用いている。この回転型ソレノイド１３１は、次のようにプランジャー１３２の回転動作範囲がなるように、固定用板金１４０に位置決めされて取り付けられている（支持されている）。
【００６２】
図９（ａ）〜（ｃ）に破線で示したプランジャー１３２の回転動作の中心線１３３に、規制突起１２６の端面が位置する図９（ｂ）に示した状態から、支持軸１２３を中心に反時計周りに角度φ［ｄｅｇ］回転すると、図９（ａ）に示した状態となる。この図１１（ａ）に示した状態では、規制レバー１２１のレバー出力部１２２に設けた規制突起１２６がラチェット部１１２の被規制突起１１３に噛み合って、ラチェット部１１２の回転を規制する固定状態となる。また、図９（ｂ）に示すように、回転型ソレノイド１３１におけるプランジャー１３２の回転動作の中心線１３３上にレバー出力部１２２に設けた規制突起１２６のラチェット部１１２に対向する側の端面が重なっている状態を中心位置となるように構成している。そして、図９（ｃ）に示すように、図９（ｂ）の状態から、更にラチェット部１１２から角度φ［ｄｅｇ］離れた側まで回転した状態を、ラチェット部１１２が回転自在な固定解除状態としている。
【００６３】
よって、図９（ａ）〜（ｃ）に示す状態のように、回転型ソレノイド１３１は、プランジャー１３２の回転動作の中心線１３３に対して、規制レバー１２１の支持軸１２３を±φ［ｄｅｇ］の回転角度で回転させることになる。すなわち、プランジャー１３２の回転動作の中心線１３３に対して、支持軸１２３を中心に反時計回りに角度φ［ｄｅｇ］回転した駆動連結状態と、時計周りに角度φ［ｄｅｇ］回転したラチェット部１１２から完全に離間した連結解除状態の２つの状態がある。本実施形態では、駆動連結状態と連結解除状態を切換える切替え部１３０を構成する回転型ソレノイド１３１は、電圧を印加することで動作し、流れる電流の正負の方向によってプランジャー（出力軸）１３２の回転方向を切り替えることができる。また、本実施形態の回転型アクチュエータとして用いた回転型ソレノイド１３１は、通電がオフされた無通電時に、指定位置で停止した状態を保持可能な自己保持型の回転型ソレノイドでもある。
【００６４】
上記したように、本実施形態の回転型ソレノイド１３１は、流れる電流の正負の方向によってプランジャー（出力軸）１３２の回転方向を切り替えれるとともに、無通電時に指定位置で停止した状態を保持可能である。したがって、ステッピングモータ等とは異なり、ストッパ付きの回転型アクチュエータとして回転型ソレノイド１３１を用いることで、回転運動時の位置を制御するための装置が不要であり、クラッチ機構の簡素化、及び低コスト化を実現できる。
また、自己保持型でない回転型アクチュエータを用いる構成と異なり、回転型ソレノイド１３１のプランジャー１３２を回転させる場合にだけ通電するように容易に構成でき、さらなる省電力化も実現できる。
【００６５】
次に、回転型ソレノイド１３１による、規制レバー１２１の規制突起１２６とラチェット部１１２の被規制突起１１３との噛み合い動作を実現するための、規制レバー１２１の形状、及び回転型ソレノイド１３１の配置について説明する。
【００６６】
まず、図８を用いて説明した構成１のように、直動型ソレノイドから出力されるプランジャーの直動運動を、規制レバーの回動運動に変換する構成での不都合を説明する。構成１の構成ではプランジャー１３２ａの直動運動を、規制レバー１２１の回動運動に変換するため、各構成部材のレイアウト上、直動型ソレノイド１３１ａの配置、及び設計における規制レバー１２１自体の形状を考慮しなくてはいけないデメリットがある。一般に、直動型ソレノイドは、出力軸（プランジャー）のストロークを２［ｍｍ］以上取らなければ、正常に吸引できない場合がある。このため、プランジャーと規制レバーの連結部から規制レバーの支持軸までの長さと、規制レバーの支持軸から規制レバーに設けた規制突起までの長さの比を計算しなくてはならない。さらに、規制レバーの支持軸の回転角度と規制レバーの支持軸から、規制レバーのに設けた規制突起までの長さの関係から、駆動連結状態と転結解除状態とが切り替え可能かを考慮しなくてはならなかった。
【００６７】
そこで、本実施形態では、図１０に示すように、規制突起１２６と被規制突起１１３とを噛み合わせる駆動連結状態と、噛み合わせを解除させる連結解除状態の可動範囲から、規制レバー１２１の形状を決定することとした。
図１０（ａ）に示すように、被規制突起１１３との噛み合いが完了した状態から、噛み合いを解除する動作を開始する際の規制突起１２６の動作方向を水平方向とした場合に、連結解除状態時には以下を満たす必要がある。
【００６８】
ラチェット部１１２の回転中心を基準とした、被規制突起１１３の半径をＲ、この被規制突起１１３が形成されていない部分におけるラチェット部１１２の半径をｒとする。また、図１０（ｂ）に示すように、噛み合い解除時における被規制突起１１３と規制突起１２６との水平方向の離間距離の余裕度をＸとする。また、噛み合いが完了した状態で、ラチェット部１１２の回転中心を通る水平な直線と交わる規制突起１２６の前記直線に略垂直な端面上の点：Ｔ０から規制レバー１２１の支持軸１２３、つまりプランジャー１３２の回転中心までの距離をＬとする。そして、前記回転型アクチュエータの可動角度を±φとしたとき、連結解除状態の水平方向成分は、次の条件式（式１）を満たす必要がある。
Ｒ−ｒ＋Ｘ＜Ｌ×ｓｉｎ（２×φ）  ・・・  （式１）
【００６９】
そして、規制レバー１２１の距離Ｌの条件を導くように、上記条件式（式１）を変形すると次の条件式（式２）が得られる。
Ｌ＞（Ｒ−ｒ＋Ｘ）／（ｓｉｎ（２＊φ））  ・・・  （式２）
上記条件式（式２）を満たすように設計を行うことで、連結解除状態の動作が可能となる。
すなわち、上記条件式（式１）を満たすように規制レバー１２１の規制突起１２６から、規制レバー１２１の支持軸１２３までの距離：Ｌを設定することで駆動連結状態及び連結解除状態の切替え動作が可能となる。
【００７０】
したがって、規制レバー１２１と回転型ソレノイド１３１の配置、及び規制レバー１２１の形状の設計を容易にできる。つまり、回転規制部１２０及び切替え部１３０の設計を容易にできる。
【００７１】
次に、駆動源の双方向の回転に対応した遊星歯車クラッチ機構１００の駆動連結状態について詳細を説明する。
図２（ａ）に示したように、現像ローラ４を正回転方向である時計回りに回転させる場合には、図１１（ａ）に示すように、太陽歯車１１１、つまりラチェット部１１２の反時計回りの回転を規制して固定状態にする。この回転規制は、ラチェット部１１２の被規制突起１１３における、時計回り回転方向上流側の上流側面１１４と、規制レバー１２１のレバー出力部１２２先端の規制突起１２６の正回転規制側面１２８との噛み合わせで行われる。
【００７２】
また、図３（ａ）に示したように、現像ローラ４を逆回転方向である反時計回りに回転させる場合には、図１１（ｂ）に示すように、太陽歯車１１１、つまりラチェット部１１２の時計回りの回転を規制して固定状態にする。この回転規制は、ラチェット部１１２の被規制突起１１３における、時計回り回転方向下流側の下流側面１１５と、規制レバー１２１のレバー出力部１２２先端の規制突起１２６の逆回転規制側面１２９との噛み合わせで行われる。
【００７３】
ここで、遊星歯車クラッチ機構１００の駆動伝達方向下流側の現像ローラ駆動歯車列９０を駆動歯車７１の双方向回転に対応させるためには、次の側面形状を最適化する必要がある。ラチェット部１１２の被規制突起１１３の各側面形状と、規制レバー１２１のレバー出力部１２２に設けた規制突起１２６の被規制突起１１３の各側面形状にそれぞれ対応する側面形状である。これは、次の理由による。被規制突起１１３の各側面と、噛み合う規制レバー１２１の突起の側面が、太陽歯車１１１と一体に回転するように設けられたラチェット部１１２を点接触で完全停止させる場合には、非常に大きい力（摩擦力）を与え続けることが必要なためである。ラチェット部１１２を停止させるには、ラチェット部１１２の被規制突起１１３と、規制レバー１２１の規制突起１２６とを、互いの側面で面接触するように噛み合わせ、ラチェット部１１２を回転規制しなければならない。
【００７４】
上記のような噛み合いを実現する各突起の具体的な形状としては、次のように各突起の各側面を構成する。図９（ａ）に示すように、まず、噛み合いが完了した固定状態時に、ラチェット部１１２の回転中心から図９（ａ）図中、水平な方向に延ばした直線を引く。次に、この直線と、規制レバー１２１の回動中心、つまり支持軸１２３と規制レバー１２１の規制突起１２６の端面とが交わる点：Ｔ０を通る直線とが９０［ｄｅｇ］で交わる場合、図１１（ａ）、（ｂ）に示すように規定する。図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、規制レバー１２１では、規制突起１２６の正回転規制側面１２８、及び規制突起１２６の逆回転規制側面１２９を、水平線を０［ｄｅｇ］としたとき、水平線と各側面の直線部分とがなす角度をθ１とする。
【００７５】
上記のように規定し、規制突起１２６の正回転規制側面１２８及び逆回転規制側面１２９とそれぞれ接触するラチェット部１１２の被規制突起１１３の各側面が規制突起１２６の各側面と接触するとき、規制突起１２６の各側面と等しいθ１となるように構成する。このようにラチェット部１１２及び規制レバー１２１の各側面を構成することで、図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、双方向回転時に、ラチェット部１１２及び規制レバー１２１の各側面の噛み合いを点接触ではなく、面接触にできる。
【００７６】
上記のように、噛み合う各側面に等しい角度：θ１を付けることで、規制レバー１２１の規制突起１２６が、ラチェット部１１２の被規制突起１１３に噛み込んだ瞬間から、等しい角度を付けない構成よりスムースにラチェット部１１２の中心に向かい移動する。そして、噛み合いが進行して、規制突起１２６の側面と被規制突起１１３の側面とが面接触して噛み合いが完了するようにしている。このように、規制突起１２６の側面と被規制突起１１３の側面とを面接触させることで、確実な規制レバー１２１とラチェット部１１２との噛み合い状態を実現することを可能とする。すなわち、規制突起１２６と被規制突起１１３の側面同士が面接触するように噛み合わせることで、規制突起１２６と被規制突起１１３との噛み合い状態を確実に実現することを可能にできる。そして、規制レバー１２１によるラチェット部１１２の回転規制を確実、かつ短時間で行うことができる。
【００７７】
したがって、遊星歯車クラッチ機構１００が、駆動伝達方向下流側の駆動ユニットの双方向回転に好適に対応可能となる。すなわち、ラチェット部１１２の正方向及び逆方向のいづれの方向の回転でも、規制レバー１２１の回動により、規制突起１２６と被規制突起１１３とが噛み合う回転規制状態と、噛み合が解除される回転規制解除状態とに切り替わるように構成されている。
【００７８】
上記のように駆動伝達方向下流側に設けられた駆動ユニットの双方向回転に、１つの遊星歯車クラッチ機構１００を用いて対応できることで適用可能な範囲が広がる。したがって、１つの遊星歯車クラッチ機構１００では、駆動伝達方向下流側に設けられた駆動ユニットの片方向回転にしか対応できないクラッチ機構（例えば、特許文献１）に比べ、プリンタ２００の更なる低コスト化、小型化、及び省電力化が可能となる。また、駆動伝達方向下流側に設けられた駆動ユニットの片方向回転にしか対応できないクラッチ機構に比べ、汎用性も高めることができる。
【００７９】
なお、特許文献１に記載された遊星歯車クラッチ機構は、被回転規制部の突起に、回転規制部材のＬ字状突起の側面に対して平行な側面と、傾斜を持った側面とを有している。平行な側面はＬ字状突起の側面と面で噛み合うことができるので、噛み合う際の衝撃が生じてもスライドして解除され難い。しかし、傾斜を持った側面は、傾斜しているとともにＬ字状突起の側面と点で接触することになり、噛み合う際の衝撃が生じると容易に固定解除状態となる。
【００８０】
このように特許文献１に記載された遊星歯車クラッチ機構は、その機構上、回転規制部材による被回転規制部の回転規制が駆動源の片方向回転に対してのみ対応している。したがって、画像形成装置内で遊星歯車クラッチ機構の動力伝達方向下流に設けられた駆動ユニットを、双方向回転が可能な駆動源の回転方向に応じて双方向回転させる必要があるものには使用できない。つまり、１つの遊星歯車クラッチ機構では動力伝達方向下流に設けられたユニットの双方向回転に対応できない。このため使用用途が限られ、用いる装置の電力消費を低減するために組み込める範囲、つまり適用範囲が限られ、遊星歯車クラッチ機構を用いて駆動源を共有化して減らせる駆動源の数も限られてしまう。また、双方向回転に対応させるためには、複数の遊星クラッチ機構や揺動機構を使用する必要があり、全体の機構が煩雑化してしまう。
【００８１】
また、本実施形態では、図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、ラチェット部１１２の被規制突起１１３と噛み合う規制突起１２６を、規制レバー１２１に１箇所持ち、ラチェット部１１２の回転方向によって、噛み合う側面（接触箇所）を異ならせている。具体的には、上記したように、正回転規制側面１２８と逆回転規制側面１２９の異なる側面を規制レバー１２１の規制突起１２６に有している。このように異なる側面を有することで、従来の噛み合う側面を異ならせない構成に比べ、ラチェット部１１２との衝突に対しての耐磨耗性及び耐久性を向上させることができる。すなわち、規制レバー１２１の噛み合う際の接触箇所を、ラチェット部１１２の回転方向により、規制突起１２６の正回転規制側面１２８側及び逆回転規制側面１２９側に異ならせ、高耐久性を実現できる遊星歯車クラッチ機構１００を提供できる。
【００８２】
このように遊星歯車クラッチ機構１００を駆動伝達方向下流側の駆動ユニットの双方向回転に対応可能とすることで、図２（ａ）に示す正回転時には、遊星歯車クラッチ機構１００の遊星歯車部１１０及び出力歯車１１６は次のように回転する。図１２（ａ）に示すように、内歯歯車１０１は図中左奥から手前側へ向かう方向（矢印Ｅ方向）に回転し、遊星歯車１０５の公転によりキャリア１０４も同じ方向に回転する。そして、キャリア１０４に出力軸１０９で接続された出力歯車１１６も同方向に回転する。
【００８３】
また、図３（ａ）に示す逆回転時には、遊星歯車クラッチ機構１００の遊星歯車部１１０及び出力歯車１１６は次のように回転する。図１２（ｂ）に示すように、内歯歯車１０１は図中右奥から手前側へ向かう方向（矢印Ｆ方向）に回転し、遊星歯車１０５の公転によりキャリア１０４も同じ方向に回転する。そして、キャリア１０４に出力軸１０９で接続された出力歯車１１６も同方向に回転することとなる。
これらの結果、駆動伝達方向下流側に設けられた駆動ユニットの双方向回転に対応し、高信頼性の確保および低コスト化を実現した遊星歯車機構を用いたクラッチ機構を提供できる。
【００８４】
また、本実施形態の遊星歯車クラッチ機構１００では、上記した直動型ソレノイド１３１ａを用いる構成１に比べ、遊星歯車クラッチ機構１００の省スペース化も可能である。
構成１の直動型ソレノイド１３１ａにおけるプランジャー１３２ａの直動運動を規制レバー１２１の回動運動に変換する構成では、プランジャー１３２ａのストロークを２［ｍｍ］以上取らなければ、正常に吸引できない場合がある。このため、プランジャー１３２ａと規制レバー１２１のレバー入力部１２４の連結部（取り付けピン１３４）から規制レバー１２１の支持軸１２３までの長さと、支持軸１２３からレバー出力部１２２に設けた規制突起１２６までの長さの比をあり大きくできない。つまり、レバー出力部１２２の長さをレバー入力部１２４の長さに比べ、あまり短くできない。また、規制レバー１２１の回動精度を保つため直動型ソレノイド１３１ａのプランジャー１３２ａと、レバー出力部１２２とを略直交するように直動型ソレノイド１３１ａを配置する必要がある。
【００８５】
さらに、支持軸１２３の回転角度と、支持軸１２３から規制突起１２６までの長さの関係から、駆動連結状態と連結解除状態とを切り替えることが可能かを考慮しなくてはならない。
これらのため、直動型ソレノイド１３１ａを用いる構成１では、遊星歯車部１１０等の構成部材に支障しない位置に、遊星歯車部１１０の回転中心に垂直な方向へずらして直動型ソレノイド１３１ａを配置する場合、デッドスペースが生じ易い。
【００８６】
一方、回転型ソレノイド１３１を用いる本実施形態の遊星歯車クラッチ機構１００では、回転型ソレノイド１３１の出力軸であるプランジャー１３２と、規制レバー１２１の支持軸１２３とが同軸なので、レバー入力部１２４を設ける必要がない。したがって、遊星歯車部１１０等の構成部材に支障しない位置に、遊星歯車部１１０の回転中心に垂直な方向へずらして回転型ソレノイド１３１を配置する場合、上記した構成１に比べ、デッドスペースが生じ難い。また、回転型ソレノイド１３１本体の配置を、規制レバー１２１の支持軸１２３の回転中心、すなわちプランジャー１３２の回転中心を中心として、回転させて配置することも容易であり、コンパクトに配置し易い。さらに、遊星歯車部１１０等の構成部材に支障しない位置に、遊星歯車部１１０の回転中心に平行な方向へずらして直動型ソレノイド１３１ａを配置することも容易で、さらにコンパクトに配置することができる。
次に、検証機に搭載した、回転型ソレノイド１３１と直動型ソレノイド１３１ａのサイズ及びレイアウトを比較した一例について、図を用いて説明する。
【００８７】
図１３は、回転型アクチュエータである回転型ソレノイド１３１と直動型アクチュエータである直動型ソレノイド１３１ａのサイズ及び遊星歯車部１１０の回転軸に垂直な方向のレイアウトの例の説明図である。そして、図１３（ａ）が回転型ソレノイド１３１を遊星歯車部１１０等の構成部材に支障しないように、遊星歯車部１１０の回転軸に垂直な方向にずらして回転型ソレノイド１３１を配置した例の説明図である。図１３（ｂ）が直動型ソレノイド１３１ａを遊星歯車部１１０等の構成部材に支障しないように、遊星歯車部１１０の回転軸に垂直な方向にずらして回転型ソレノイド１３１を配置した例の説明図である。図１３（ｃ）が回転型ソレノイド１３１を遊星歯車部１１０等の構成部材に支障しないように、遊星歯車部１１０の回転軸に平行な方向に回転型ソレノイド１３１をレイアウトした例の説明図である。
【００８８】
図１４は、固定用板金１４０を用いてユニット化する場合の、遊星歯車部１１０の回転軸に垂直な方向のレイアウトの例の説明図である。そして、図１４（ａ）が回転型ソレノイド１３１を遊星歯車部１１０等の構成部材に支障しないように、遊星歯車部１１０の回転軸に垂直な方向にずらして回転型ソレノイド１３１を配置した例の説明図である。図１４（ｂ）が直動型ソレノイド１３１ａを遊星歯車部１１０等の構成部材に支障しないように、遊星歯車部１１０の回転軸に垂直な方向にずらして回転型ソレノイド１３１を配置した例の説明図である。図１４（ｃ）が回転型ソレノイド１３１を遊星歯車部１１０等の構成部材に支障しないように、遊星歯車部１１０の回転軸に平行な方向に回転型ソレノイド１３１をレイアウトした例の説明図である。
【００８９】
検証機に搭載した回転型ソレノイド１３１としては、ＴＡＫＡＮＯ社製、ＲＳＡ３２／４７Ａを用いた。また、直動型ソレノイド１３１ａとしては、ＴＤＳ社製、１０ＳＬを用いた。
【００９０】
回転型ソレノイド１３１のサイズは、図１３（ａ）、（ｃ）に示すように、偏心して設けられたプランジャー１３２を上方とした場合に、縦：４０［ｍｍ］、横：３２［ｍｍ］である。プランジャー１３２の縦方向の振分けが上：８［ｍｍ］、下：３２［ｍｍ］、横方向の振分けがセンター振分けの片側：１６［ｍｍ］である。プランジャー１３２を設けた上部は略円弧状の形状をしいる。
そして、図１３（ａ）の例では、略円弧状の形状が遊星歯車部１１０及び出力歯車１１６に支障しない位置まで、規制レバー１２１の支持軸１２３を回転中心として、図１０に示したθ１だけ回転させて配置している。したがって、規制レバー１２１のレバー出力部１２２を除く回転型ソレノイド１３１の、遊星歯車部１１０の回転軸に垂直な面に投影した際の占有面積（占有サイズ）は、縦×横：４０×３２［ｍｍ］となる。
【００９１】
直動型ソレノイド１３１ａのサイズは、図１３（ｂ）に示すように、プランジャー１３２ａの中心軸を水平方向に配置した場合に、縦：２６［ｍｍ］、横（吸引時）：４６．８［ｍｍ］である。プランジャー１３２ａを基準としたソレノイドケース１３７の縦方向の振分けがセンター振分けの片側：１６［ｍｍ］である。横方向は、ソレノイドケース１３７の長さ：３６．８［ｍｍ］、吸引時のプランジャー１３２ａの突出量：１０［ｍｍ］である。また、プランジャー１３２ａに設けた取り付けピン１３４は、プランジャー１３２ａのソレノイドケース１３７側が６．５［ｍｍ］、端部側が６．５［ｍｍ］である。
【００９２】
そして、図１３（ｂ）の例では、規制レバー１２１の支持軸１２３からプランジャー１３２ａの中心軸までの距離が３０［ｍｍ］の距離で、直動型ソレノイド１３１ａが配置されている。したがって、規制レバー１２１のレバー出力部１２２を除き、規制レバー１２１の支持軸１２３を含む直動型ソレノイド１３１ａの、遊星歯車部１１０の回転軸に垂直な面に投影した際のは、縦×横：４３×４６．８［ｍｍ］となる。
【００９３】
また、回転型ソレノイド１３１の図１３（ｃ）に示した例では、回転型ソレノイド１３１自体のサイズは、上記図１３（ａ）に示した例と同様である。しかし、回転型ソレノイド１３１自体を遊星歯車部１１０及び出力歯車１１６に支障しない位置まで、遊星歯車部１１０の回転軸方向に平行にずらしている。
そして、規制レバー１２１の支持軸１２３を回転中心として、図１３（ａ）に示した例よりも、反時計回りに約９０［ｄｅｃ］回転させ、遊星歯車部１１０の出力軸１０９を避けた状態で配置している。したがって、規制レバー１２１のレバー出力部１２２を除く回転型ソレノイド１３１の、遊星歯車部１１０の回転軸に垂直な面に投影した際の占有面積は、縦×横：３２×４０［ｍｍ］となる。
【００９４】
上記したように、検証機に搭載した例では、回転型ソレノイド１３１の方が、直動型ソレノイド１３１ａよりも占有面積を小さくできる。仮に、直動型ソレノイド１３１ａを、規制レバー１２１の支持軸１２３を回転中心として回転させたとしても、図１３（ｃ）に示した例よりも、遊星歯車部１１０の回転軸に垂直な面に投影した際の占有面積を小さくするのは難しい。
次に、固定用板金１４０を用いて、遊星歯車部１１０、出力軸１０９、回転規制部１２０、及び切替え部１３０をユニット化した場合のレイアウトについて、図１４を用いて説明する。
【００９５】
図１４（ａ）の例は、上記した図１３（ａ）の例に、固定用板金１４０を配置したものである。なお、この図１４（ａ）の例では、固定用板金１４０は最も手前側に配置され、本来は、遊星歯車部１１０や回転型ソレノイド１３１等が隠れ線で記載しなくてはならないが、図が見難くなってしまうため出力歯車１１６を除き、いずれも実線で記載している。
回転型ソレノイド１３１は、図１４（ａ）に示すように固定用板金１４０で、その全体を覆う必要がない。これは回転型ソレノイド１３１が、その出力軸であるプランジャー１３２（支持軸１２３）に設けた軸受１３８（不図示）で、固定用板金１４０に位置決め支持されるため、固定用のネジを設ける個数を減らせるためである（検証例では１個）。したがって、固定用板金１４０を図１４（ｂ）に示す、直動型ソレノイド１３１ａを用いた例よりも小さくでき、遊星歯車クラッチ機構１００のユニットとしての、遊星歯車部１１０の回転軸に垂直な面に投影した際の占有面積を小さくできる。
【００９６】
図１４（ｂ）の例は、上記した図１３（ｂ）の例に、固定用板金１４０を配置したものである。なお、構成１では、遊星歯車部１１０、出力歯車１１６、回転規制部１２０、切替え部１３０等の位置決め支持方法は規定されていないが、比較を行うために、本実施形態と同様に固定用板金１４０で位置決め支持を行なったものとして説明する。また、図１４（ａ）と同様に、固定用板金１４０は最も手前側に配置され、本来は、遊星歯車部１１０や直動型ソレノイド１３１ａ等が隠れ線で記載しなくてはならないが、図が見難くなってしまうため出力歯車１１６を除き、いずれも実線で記載している。
【００９７】
この直動型ソレノイド１３１ａは、図１４（ｂ）に示すように固定用板金１４０で、その全体をほぼ覆う必要がある。これは、検証に用いた直動型ソレノイド１３１ａが、支持用のネジ穴が４箇所設けられ、少なくとも対角で２箇所をネジ止めする必要があるためである。したがって、固定用板金１４０を図１４（ａ）に示した、回転型ソレノイド１３１を用いた例よりも大きくする必要があり、遊星歯車クラッチ機構１００のユニットとしての、遊星歯車部１１０の回転軸に垂直な面に投影した際の占有面積を小さくし難い。
【００９８】
図１４（ｃ）の例は、上記した図１３（ｃ）の例に、固定用板金１４０を配置したものである。なお、この図１４（ｃ）の例では、固定用板金１４０の手前側に回転型ソレノイド１３１が配置され、本来は、遊星歯車部１１０や規制レバー１２１等が隠れ線で記載しなくてはならないが、図が見難くなってしまうため出力歯車１１６を除き、いずれも実線で記載している。そして、固定用板金１４０の手前に配置される回転型ソレノイド１３１に左下がりのハッチングを施している。
【００９９】
回転型ソレノイド１３１は、図１４（ｃ）に示すように固定用板金１４０で、その全体を覆う必要がない。これは図１４（ａ）の例と同様に、回転型ソレノイド１３１が、その出力軸であるプランジャー１３２（支持軸１２３）に設けた軸受１３８（不図示）で、固定用板金１４０に位置決め支持されるため、固定用のネジを設ける個数を減らせるためである。そして、図１３（ｃ）の例で説明したように、回転型ソレノイド１３１を遊星歯車部１１０の回転軸方向に平行にずらすとともに、回転させて配置している。したがって、固定用板金１４０を図１４（ａ）、（ｂ）に示した例よりも小さくでき、遊星歯車クラッチ機構１００のユニットとしての、遊星歯車部１１０の回転軸に垂直な面に投影した際の占有面積を、さらに小さくできる。
【０１００】
図１４（ａ）〜（ｂ）を用いて説明したように、固定用板金１４０を用いて、遊星歯車部１１０、出力歯車１１６、回転型ソレノイド１３１、及び固定用板金１４０等をユニット化することで、遊星歯車クラッチ機構１００の省スペース化が可能となる。
【０１０１】
なお、上述した本実施形態では、現像ローラ４及び現像剤攪拌搬送スクリュ５，６を回転駆動させる現像ローラ駆動歯車列９０に遊星歯車クラッチ機構１００を用い、感光体１と駆動源である駆動モータを共用する駆動歯車列７０の例について説明した。このように、少なくとも像担持体である感光体１と現像剤担持体である現像ローラに回転駆動力を伝達する駆動歯車列７０などの駆動伝達機構に、本実施形態の遊星歯車クラッチ機構１００を備えることで、例えば上記した次のような効果を奏することができる。画像形成後に現像装置３内の現像剤攪拌搬送スクリュ５，６を画像形成時とは逆方向に少し回転させて、現像剤の上面から露出した部分の現像剤塊を落とし、白スジ等の現象が発生して画像品質が劣化してしまうことを抑制できる。
【０１０２】
しかし、本発明はこのような構成に限定されるものではなく、駆動伝達方向下流側に設けた駆動ユニットの双方向回転に対応させる必要がある給紙・搬送駆動伝達系や定着駆動伝達系や排紙駆動伝達系等、様々な駆動伝達系に広く用いることができる。このように画像形成装置に備える複数の被駆動体に１つの駆動源の駆動力を伝達する単数又は複数の駆動伝達機構の内、少なくとも１つの駆動伝達機構に本発明を適用したクラッチ機構を備えることで、少なくとも次のような効果を奏することができる。複数の被駆動体に１つの駆動源の駆動力を伝達する駆動伝達機構にクラッチ機構を備えることによる低コスト化、小型化、省電力化の効果に加え、クラッチ機構の駆動連結及び連結解除を行う切替手段の切換え動作に要する時間の変動を抑制できる。
【０１０３】
次に本実施形態の２つの変形例について図を用いて説明する。なお、上記した本実施形態の遊星歯車クラッチ機構と、以下に説明する変形例に係る遊星歯車クラッチ機構１００とでは、回転型アクチュエータである回転型ソレノイド１３１、及び回転規制部１２０に設ける規制レバー１２１に係る構成のみが異なる。したがって、同様な構成については、適宜、省略して説明するとともに、同様な構成部材については、同一の符号を用いて説明する。
【０１０４】
図１５は、変形例１に係る遊星歯車クラッチ機構１００に設ける規制レバー１２１の説明図である。そして、図１５（ａ）が規制突起１２６を所定方向に向けた規制レバー１２１を回転型ソレノイド１３１の表面及び裏面のいずれか、又は両方に設ける例の説明図である。また、図１５（ａ）が規制レバー１２１を回転型ソレノイド１３１の表面及び裏面のいずれか、又は両方に設ける際に、規制突起１２６の向きを変更する例の説明図である。図１６は、変形例２に係る遊星歯車クラッチ機構１００に設ける規制レバー１２１を複数、同時使用する構成の説明図である。
【０１０５】
（変形例１）
図１５（ａ）、（ｂ）に示すように、規制レバー１２１は、１つの回転型ソレノイド１３１の表面、又は裏面の、使用者が好む面に対して取り付けることが可能である。さらに、１つの回転型ソレノイド１３１の表面及び裏面のいずれか、又は両方に対して、規制レバー１２１を複数取り付けることも可能である。また、図１５（ｂ）に示すように、設ける面毎に、規制レバー１２１に設ける規制突起１２６の方向を異ならせても良い。これらのように構成できることで、遊星歯車クラッチ機構１００における設計の自由度を、従来よりも増すことができる。
【０１０６】
（変形例２）
図１６に示すように、表面及び裏面の両方に、規制レバー１２１ａ、ｂを設けるとともに、規制突起１２６ａ、ｂの方向を異ならせ、２つの遊星歯車クラッチ機構１００ａ、ｂの切替え部１３０を１つの回転型ソレノイド１３１で兼用するようにも構成できる。
具体的には、図１６図中、左側に設けた遊星歯車クラッチ機構１００ａの駆動連結状態と連結解除状態とを切り替えるための、規制レバー１２１ａ、支持軸１２３ａ、プランジャー１３２ａを回転型ソレノイド１３１の裏面に設ける。また、図１６図中、右側に設けた遊星歯車クラッチ機構１００ｂの駆動連結状態と連結解除状態とを切り替えるための、規制レバー１２１ｂ、支持軸１２３ｂ、プランジャー１３２ｂを回転型ソレノイド１３１の表面に設ける。
【０１０７】
そして、規制レバー１２１ａには、図１６図中、回転型ソレノイド１３１が反時計回りに回転した場合に、駆動連結状態にできるよう、左側へ突出した規制突起１２６ａを設ける。一方、規制レバー１２１ｂには、図１６図中、回転型ソレノイド１３１が時計回りに回転した場合に、駆動連結状態にできるよう、左側へ突出した規制突起１２６ｂを設ける。
このように構成することで、２つの遊星歯車クラッチ機構１００ａ,ｂなどのメカクラッチ機構に対しても、１つの回転型ソレノイド１３１で駆動連結と連結解除の切り替えを行うことも可能である。このとき、１つが連結状態となったときは、もう１つは連結解除状態となる。これにより、複数の駆動伝達方向下流側に設けた駆動ユニットの動作が可能となる。
【０１０８】
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
被規制突起１１３などの被規制突起を有したラチェット部１１２などの被回転規制部材と、前記被規制突起に噛み合って前記被回転規制部材の回転を規制する規制突起１２６などの規制突起を有した規制レバー１２１などの回転規制部材と、該回転規制部材を回動させて前記規制突起が前記被規制突起に噛み合う回転規制状態、及び噛み合いが解除される回転規制解除状態とを切り替える切替え部１３０などの切替手段とを有し、駆動モータなどの駆動源から現像ローラ４などの被駆動体へ駆動力を伝達する遊星歯車部１１０などの遊星機構の駆動伝達機能を、前記回転規制状態で駆動力を伝達する駆動連結状態と、前記回転規制解除状態で駆動力を伝達しない連結解除状態とに切替える遊星歯車クラッチ機構１００などのクラッチ機構において、前記切替手段に、前記回転規制部材の支持軸１２３などの回動軸と同軸、かつ、一体に回転するプランジャー１３２などの出力軸を有した回転型ソレノイド１３１などのストッパ付き回転型アクチュエータを用い、前記遊星機構の出力軸１０９などの回転軸及び前記回転型アクチュエータの出力軸を、それぞれ位置決めして支持する共通の固定用板金１４０などの支持用板金を備えていることを特徴とするものである。
これによれば、上記実施形態について説明したように、駆動連結及び連結解除を行う切替手段の切換え動作に要する時間の変動を抑制できる、信頼性の高いクラッチ機構を提供できる。
【０１０９】
（態様Ｂ）
（態様Ａ）において、遊星歯車部１１０などの前記遊星機構を備え、固定用板金１４０などの前記支持用板金を用いて、前記遊星機構、回転型ソレノイド１３１などの前記回転型アクチュエータ、及び当該支持用板金がユニット化されていることを特徴とするものである。
これによれば、上記実施形態について説明したように、遊星機構を備えたクラッチ機構において、用いる装置本体に対してクラッチ機構を着脱する際の作業性を向上させることができるとともに、汎用性も高めることができる。
【０１１０】
（態様Ｃ）
（態様Ａ）又は（態様Ｂ）において、前記遊星機構は、回転可能な太陽歯車１１１などの太陽歯車、該太陽歯車と同軸で回転可能な内歯歯車１０１などの内歯歯車、該内歯歯車及び前記太陽歯車に噛み合って自転及び公転が可能な複数の遊星歯車１０５などの遊星歯車、及び該複数の遊星歯車を回転自在に保持するキャリア１０４などの遊星キャリアを有した遊星歯車部１１０などの遊星歯車機構であり、ラチェット部１１２などの前記被回転規制部材は、前記太陽歯車、前記内歯歯車、前記遊星キャリアの内のいずれかと一体に回転するように構成されていることを特徴とするものである。
これによれば、上記実施形態について説明したように、クラッチ機構で駆動連結及び連結解除を行う遊星歯車機構は、省スペースで高い変速比を得ることができる。また、遊星機構として遊星ローラ機構を備える構成に比べ、ユニットとして低コストなクラッチ機構を提供できる。
【０１１１】
（態様Ｄ）
（態様Ａ）乃至（態様Ｃ）のいずれかにおいて、回転型ソレノイド１３１などの前記回転型アクチュエータのプランジャー１３２などの出力軸と規制レバー１２１などの前記回転規制部材とが、一体化された構造であることを特徴とするものである。
これによれば、上記実施形態について説明したように、回転型アクチュエータの出力軸と回転規制部材を一体化することで部品点数が減らせるとともに、切換手段と回転規制部材とをユニット化して交換を容易にすることができる。
【０１１２】
（態様Ｅ）
（態様Ａ）乃至（態様Ｄ）のいずれかにおいて、ラチェット部１１２などの前記被回転規制部材の正方向及び逆方向のいづれの方向の回転でも、前記切替手段による前記回転規制部材の回動により、前記規制突起と前記被規制突起とが噛み合う回転規制状態と、前記規制突起と前記被規制突起との噛み合が解除される回転規制解除状態とに切り替わるように構成されていることを特徴とするものである。
これによれば、上記実施形態について説明したように、駆動伝達方向下流側に設けられた駆動ユニットの双方向回転に対応できることで適用可能な範囲が広がる。したがって、駆動伝達方向下流側に設けられた駆動ユニットの片方向回転にしか対応できないクラッチ機構に比べ、用いる装置の更なる低コスト化、小型化、及び省電力化が可能となる。また、駆動伝達方向下流側に設けられた駆動ユニットの片方向回転にしか対応できないクラッチ機構に比べ、汎用性も高めることができる。
【０１１３】
（態様Ｆ）
（態様Ａ）乃至（態様Ｅ）のいずれかにおいて、規制突起１２６などの前記規制突起は、ラチェット部１１２などの前記被回転規制部材の正方向の回転を規制する場合に、被規制突起１１３などの前記被規制突起と接触する正回転規制側面と、前記被回転規制部材の逆回転を規制するときに前記被規制突起と接触する逆回転規制側面とを備えていることを特徴とするものである。
これによれば、上記実施形態について説明したように、規制突起が被規制突起に噛み合う際に接触する箇所を、被回転規制部材の正方向及び逆方向の回転時で異なる側面とすることで、規制突起の高耐久性を実現できる。また、規制突起と被規制突起の側面同士が面接触するように噛み合わせることで、規制突起と被規制突起との噛み合い状態を確実に実現することを可能にできる。そして、規制レバー１２１などの回転規制部材による被回転規制部材の回転規制を確実、かつ短時間で行うことができる。
【０１１４】
（態様Ｇ）
（態様Ａ）乃至（態様Ｆ）のいずれかにおいて、前記回転型アクチュエータは、無通電時に指定位置で停止した状態を保持可能な自己保持型の回転型ソレノイド１３１などの回転型ソレノイドであることを特徴とするものである。
これによれば、上記実施形態について説明したように、ステッピングモータ等とは異なり、回転運動時の位置を制御するための装置が不要であり、クラッチ機構の簡素化、及び低コスト化を実現できる。また、自己保持型でない回転型アクチュエータを用いる構成と異なり、回転型ソレノイドのプランジャー１３２などの出力軸を回転させる場合にだけ通電するように容易に構成でき、更なる省電力化も実現できる。
【０１１５】
（態様Ｈ）
（態様Ａ）乃至（態様Ｇ）のいずれかにおいて、前記回転型アクチュエータは、前記遊星機構の各構成部材に支障しない、前記遊星機構の回転軸方向にずらされた位置に配置されているものである。
これによれば、上記実施形態について説明したように、次のようなクラッチ機構を提供できる。フラッパタイプのソレノイドを用いる構成や、遊星機構の回転軸に垂直な方向にずらして遊星機構の各構成部材に支障しない位置にアクチュエータを配置する構成に比べ、遊星機構の回転軸方向に垂直な面に投影した際のクラッチ機構のサイズを小さくできる。すなわち、遊星機構の回転軸方向にデッドスペースがある場合に、そのデッドスペース活用することで、更なる省スペース化が可能となる。
【０１１６】
（態様Ｉ）
（態様Ａ）乃至（態様Ｈ）のいずれかにおいて、前記被規制突起との噛み合いが完了した状態から、噛み合いを解除する動作を開始する際の前記規制突起の動作方向を水平方向とした場合に、前記被回転規制部材の回転中心を基準とした、前記被規制突起部の半径をＲ、前記被規制突起部が形成されていない部分における前記被回転規制部材の半径をｒ、噛み合い解除時における前記被規制突起と前記規制突起との水平方向の離間距離の余裕度をＸ、噛み合いが完了した状態で、前記回転規制部材の回転中心を通る水平な直線と交わる前記規制突起の前記直線に略垂直な端面上の点から前記回転規制部材の回動軸の軸中心までの距離をＬ、前記回転型アクチュエータの可動角度を±φとしたとき、噛み合い解除時における前記回動始点の移動距離の水平方向成分が、以下の条件式（式１）を満たすことを特徴とするものである。
Ｒ−ｒ＋Ｘ＜Ｌ×ｓｉｎ（２×φ）  ・・・  （式１）
これによれば、上記実施形態について説明したように、上記条件式（式１）を満たすように回転規制部材の規制突起から回動軸の軸中心までの距離を設定することで駆動連結状態及び連結解除状態の切替え動作が可能となる。したがって、回転規制部材と回転型アクチュエータの配置、及び回転規制部材の形状の設計を容易にできる。
【０１１７】
（態様Ｊ）
感光体１や現像ローラ４などの複数の被駆動体に１つの駆動モータなどの駆動源の駆動力を伝達する単数又は複数の駆動歯車列７０などの駆動伝達機構を備え、転写紙Ｐなどの記録媒体上に画像を形成するプリンタ２００などの画像形成装置において、前記単数又は複数の駆動伝達機構の内、少なくとも１つの駆動伝達機構に、（態様Ａ）乃至（態様Ｉ）のいずれかの遊星歯車クラッチ機構１００などのクラッチ機構を備えていることを特徴とするものである。
これによれば、上記実施形態について説明したように、次のような画像形成装置を提供できる。１つの駆動源の駆動力を複数の被駆動体に伝達する駆動伝達機構に、クラッチ機構を備えることによる低コスト化、小型化、省電力化の効果に加え、（態様Ａ）乃至（態様Ｉ）のいずれかのクラッチ機構と同様な効果を奏することができる画像形成装置を提供できる。
【符号の説明】
【０１１８】
１    感光体
２    帯電装置
３    現像装置
４    現像ローラ
５、６    現像剤攪拌搬送スクリュ
７    感光体クリーニング装置
１０    作像ユニット
１１    定着装置
２１    １次転写ローラ
２２    駆動ローラ
２３    従動ローラ
２４    中間転写ベルト
２５    ２次転写ローラ
２６    中間転写ベルトクリーニング装置
３０    光書き込み装置
４０    給紙装置
４１    搬送経路
４２    レジストローラ対
４３    排紙口
４４    排紙トレイ
７０    駆動歯車列
７１    駆動歯車
８０    感光体駆動歯車列
８１    感光体歯車
８２    感光体駆動歯車
８３    アイドラ歯車列
８４    駆動ローラ歯車
９０    現像ローラ駆動歯車列
９１    第１現像ローラ歯車
９２    第２現像ローラ歯車
９３    第３現像ローラ歯車
９４    現像ローラ駆動歯車
１００    遊星歯車クラッチ機構
１０１    内歯歯車
１０２    内歯歯車部
１０３    外歯歯車部
１０４    キャリア
１０５    遊星歯車
１０６    基準側板
１０７    端部側板
１０８    ピン
１０９    出力軸
１１０    遊星歯車部
１１１    太陽歯車
１１２    ラチェット部
１１３    被規制突起
１１４    上流側面
１１５    下流側面
１１６    出力歯車
１２０    回転規制部
１２１    規制レバー
１２２    レバー出力部
１２３    支持軸
１２４    レバー入力部（直動型ソレノイド）
１２６    規制突起
１２８    正回転規制側面
１２９    逆回転規制側面
１３０    切替え部
１３１    回転型ソレノイド
１３１ａ  直動型ソレノイド
１３２    プランジャー１３２ａ（回転型ソレノイド）
１３２ａ  プランジャー（直動型ソレノイド）
１３３    中心線
１３４    取り付けピン（直動型ソレノイド）
１３５    エンドリング（直動型ソレノイド）
１３６    圧縮ばね（直動型ソレノイド）
１３７    ソレノイドケース（直動型ソレノイド）
１３８    軸受（回転型ソレノイド）
１４０    固定用板金
１４１    貫通穴（遊星歯車部）
１４２    貫通穴（回転型ソレノイド）
１４３    軸受（遊星歯車部）
２００    プリンタ
Ｐ    転写紙
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１１９】
【特許文献１】特開２００９−０７３６４８号公報
【図１】
2014088894.tif 000003
【図２】
2014088894.tif 000004
【図３】
2014088894.tif 000005
【図４】
2014088894.tif 000006
【図５】
2014088894.tif 000007
【図６】
2014088894.tif 000008
【図７】
2014088894.tif 000009
【図８】
2014088894.tif 000010
【図９】
2014088894.tif 000011
【図１０】
2014088894.tif 000012
【図１１】
2014088894.tif 000013
【図１２】
2014088894.tif 000014
【図１３】
2014088894.tif 000015
【図１４】
2014088894.tif 000016
【図１５】
2014088894.tif 000017
【図１６】
2014088894.tif 000018