(57)【要約】【課題】回転体を位置決め可能な駆動制御機構において、動作の安定性を向上させる。【解決手段】駆動制御機構（７１）は、いずれも駆動手段（８２）からの駆動力によって回転する第１回転体（８３）及び第２回転体（８４）を備える。係止手段（８８）は、第２回転体（８４）を係止することで第１回転体（８３）を位置決め可能である。駆動伝達手段（８５）は、第２回転体（８４）が係止された場合に、駆動手段（８２）から第１回転体（８３）及び第２回転体（８４）への駆動力の伝達を解除する。規制手段（９０）は、移動手段（８７）によって係止手段（８８）が第２回転体（８４）に係合可能な位置に保持された状態において、移動手段（８７）から係止手段（８８）を介して前記第２回転体（８４）の周面に作用する力を規制可能である。【選択図】図３
2018095452.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動手段と、
前記駆動手段からの駆動力によって回転する第１回転体と、
前記回転体の軸線を囲む周面と、前記周面に設けられた係止部とを有し、前記駆動手段からの駆動力によって回転する第２回転体と、
前記係止部に係合可能な第１位置と、前記係止部から離脱した第２位置との間で移動可能であり、前記第２回転体を係止することで前記第１回転体を位置決め可能な係止手段と、
前記駆動手段からの駆動力を前記第１回転体及び前記第２回転体に伝達する伝達状態と、前記伝達状態が解除された解除状態と、を取り得るように構成され、前記係止手段によって前記第２回転体が係止された場合に前記伝達状態から前記解除状態に切替わる駆動伝達手段と、
前記係止手段を前記第２位置から前記第１位置へ向けて移動可能な移動手段と、
前記移動手段によって前記係止手段が前記第１位置に保持された状態において、前記移動手段から前記係止手段を介して前記第２回転体の前記周面に作用する力を規制可能な規制手段と、を備える、
ことを特徴とする駆動制御機構。
【請求項２】
前記移動手段は、移動可能な可動片と、前記可動片を駆動するソレノイドとを有し、
前記規制手段は、前記可動片と前記係止手段との間に介在する弾性部材を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の駆動制御機構。
【請求項３】
前記係止手段は、前記第１位置と前記第２位置との間で揺動可能な揺動部材であり、
前記規制手段は、前記第１位置に位置する前記係止手段に当接することで、前記係止手段が前記第２回転体の前記周面に接触することを規制可能な当接部を有する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の駆動制御機構。
【請求項４】
前記駆動手段及び前記移動手段を制御可能な制御手段を備え、
前記制御手段は、前記移動手段によって前記係止手段を前記第１位置に保持させた状態で、前記第１回転体及び前記第２回転体を、前記駆動手段によって前記第２回転体の１回転に相当する長さ以上の時間で駆動することで、前記係止手段と前記係止部とを係合させる動作を実行可能である、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の駆動制御機構。
【請求項５】
前記係止部は第１の係止部であり、
前記第２回転体は、前記第２位置に保持された係止手段に係合可能かつ前記第２回転体の周方向における複数の位置に設けられた第２の係止部を有する、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の駆動制御機構。
【請求項６】
前記第２回転体は、前記第１回転体の軸線を囲む円筒状の円筒部を有し、
前記周面は前記円筒部の内周面であり、
前記第１の係止部は前記内周面から径方向内側へ向かって突設され、
前記第２の係止部は前記円筒部の外周面から径方向外側へ向かって突設されている、
ことを特徴とする請求項５に記載の駆動制御機構。
【請求項７】
前記第１回転体及び前記第２回転体の相対回転を許容し、かつ、前記第１回転体及び前記第２回転体が所定角度を超えて相対回転することを規制する規制部と、
前記第１回転体及び前記第２回転体の間に介在し、前記第１回転体に対して前記第２回転体を所定の回転方向に付勢する付勢手段と、を備え、
前記駆動伝達手段は、前記係止手段によって前記第２回転体が係止された場合に、前記駆動手段からの駆動力によって前記第１回転体が回転することによって前記伝達状態から前記解除状態に切替わり、前記第２回転体の係止が解除された場合に、前記付勢手段の付勢力によって前記第２回転体が回転することによって前記解除状態から前記伝達状態に切替わる、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の駆動制御機構。
【請求項８】
前記駆動手段は、内周部に凹凸を形成された回転部材を有し、
前記駆動伝達手段は、前記駆動手段の前記凹凸に係合する係合可能な係合部を有し、前記第１回転体により、前記係合部が前記凹凸に係合する係合位置と前記係合部が前記凹凸から離脱する離脱位置との間で揺動可能に支持された揺動部材であり、
前記規制部は、前記第１回転体に形成され、前記揺動部材に係合して前記揺動部材を前記係合位置と前記離脱位置とに案内する長穴であり、
前記付勢手段は、前記第１回転体と前記揺動部材とを接続するバネ部材であり、前記揺動部材と前記長穴との接触部を介して前記第２回転体を付勢する、
ことを特徴とする請求項７に記載の駆動制御機構。
【請求項９】
前記駆動手段は、外周部に歯部を有する入力ギヤを有し、
前記第１回転体は及び前記第２回転体は、それぞれ前記入力ギヤによって回転駆動される欠歯ギヤであり、
前記駆動伝達手段は、前記第１回転体の外周部に設けられた、前記入力ギヤに噛合う第１歯部及び前記入力ギヤと噛合わない第１欠歯部と、前記第２回転体の外周部に設けられた、前記入力ギヤに噛合う第２歯部及び前記入力ギヤと噛合わない第２欠歯部と、を有し、
前記規制部は、前記第１回転体に設けられた第１当接部と、前記第２回転体に設けられ、前記第１回転体及び前記第２回転体の位相差が前記所定角度である場合に前記第１当接部に当接する第２当接部と、を有し、
前記付勢手段は、前記第１回転体及び前記第２回転体を接続するバネ部材である、
ことを特徴とする請求項７に記載の駆動制御機構。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の駆動制御機構と、
シートを搬送するシート搬送手段と、
前記駆動制御機構により、前記シート搬送手段によって搬送されるシートを第１の搬送経路に案内する第１姿勢と、シートを第２の搬送経路に案内する第２姿勢と、に変更される案内部材と、を備える、
ことを特徴とするシート搬送装置。
【請求項１１】
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の駆動制御機構と、
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シートに画像を形成する画像形成装置、画像形成装置等に用いられるシート搬送装置、及びシート搬送装置等において可動部材を制御する駆動制御機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタやコピー機等に代表される画像形成装置には、回転体の位相を制御することで装置内部の可動部材を制御する駆動制御機構を備えたものがある。例えば、カム面を有する回転体を複数の係止位置のいずれかに係止することで、カム面に沿って移動する可動部材の位置を変更する機構が広く知られている。
【０００３】
特許文献１には、用紙が積載される底板を昇降可能なカムと、カムと一体に形成されたディスクと、ディスクを係止可能なアームと、アームを駆動するソレノイドと、を備えたカム機構が開示されている。上記ディスクには、第１及び第２の爪部と、第１及び第２の爪部とは径方向の位置が異なる第３の爪部とが形成されている。そして、カム機構は、アームを第１及び第２の爪部のいずれかに係合させることで底板を上昇位置又は下降位置に移動させる動作と、アームを第３の爪部に係合させることでディスクの位置を初期位置に戻す動作とを実行可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１２６６７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記文献に記載の構成とは異なり、カムのような回転体（第１の回転体）に加えて、係止部を有する第２の回転体を配置し、第２の回転体を係止手段によって係止することで第１の回転体を位置決め可能な駆動制御機構が考えられる。この場合、第２の回転体が係止された場合に、駆動源から第２の回転体への駆動伝達が解除されるように構成することで、例えば、係止部から係止手段を離脱させる際の駆動負荷を低減することが考えられる。しかしながら、このような構成を想定した場合に、係止手段から受ける回転抵抗によって第２の回転体が本来の係止位置とは異なる位置で停止してしまい、駆動制御機構の動作の安定性が低下する虞があった。
【０００６】
そこで、本発明は、動作の安定性を向上させた駆動制御機構、並びにこれを備えた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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様に係る駆動制御機構は、駆動手段と、前記駆動手段からの駆動力によって回転する第１回転体と、前記回転体の軸線を囲む周面と、前記周面に設けられた係止部とを有し、前記駆動手段からの駆動力によって回転する第２回転体と、前記係止部に係合可能な第１位置と、前記係止部から離脱した第２位置との間で移動可能であり、前記第２回転体を係止することで前記第１回転体を位置決め可能な係止手段と、前記駆動手段からの駆動力を前記第１回転体及び前記第２回転体に伝達する伝達状態と、前記伝達状態が解除された解除状態と、を取り得るように構成され、前記係止手段によって前記第２回転体が係止された場合に前記伝達状態から前記解除状態に切替わる駆動伝達手段と、前記係止手段を前記第２位置から前記第１位置へ向けて移動可能な移動手段と、前記移動手段によって前記係止手段が前記第１位置に保持された状態において、前記移動手段から前記係止手段を介して前記第２回転体の前記周面に作用する力を規制可能な規制手段と、を備える、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る駆動制御機構によれば、動作の安定性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施例に係るプリンタの構成を示す概略図。
【図２】第１の実施例に係るプリンタの構成を示す概略図。
【図３】第１の実施例に係る切替機構の分解図。
【図４】第１の実施例に係る切替機構の分解図。
【図５】第１の実施例に係る切替機構の側面図（ａ）、及び切替機構の要部を示す模式図（ｂ）。
【図６】第１の実施例に係る切替機構について、切替動作の第１段階を示す側面図（ａ）、及び切替機構の要部を示す模式図（ｂ、ｃ）。
【図７】第１の実施例に係る切替機構について、切替動作の第２段階を示す側面図。
【図８】第１の実施例に係る切替機構について、切替動作終了後の状態を示す側面図（ａ）、及び切替機構の要部を示す模式図（ｂ）。
【図９】第１の実施例に係る切替機構について、初期化動作前の状態の一例を示す側面図。
【図１０】第１の実施例に係る切替機構について、初期化動作の第１段階を示す側面図。
【図１１】第１の実施例に係る切替機構について、初期化動作の第２段階を示す側面図。
【図１２】第１の実施例に係る切替機構について、初期化動作の第３段階を示す側面図。
【図１３】第１の実施例に係る切替機構について、初期化動作の第４段階を示す側面図。
【図１４】第１の実施例に係る切替機構について、初期化動作の途中でカムディスクに作用する力について説明するための側面図（ａ）及び模式図（ｂ）。
【図１５】第２の実施例に係る切替機構の側面図。
【図１６】第３の実施例に係る切替機構の斜視図。
【図１７】第３の実施例に係る切替機構の側面図。
【図１８】第３の実施例に係る切替機構のクラッチ機構の側面図（ａ）及び断面図（ｂ）。
【図１９】第３の実施例に係る切替機構のクラッチ機構の斜視図。
【図２０】第３の実施例に係る切替機構のクラッチ機構の側面図（ａ）及び断面図（ｂ）。
【図２１】第３の実施例に係る切替機構について、初期化動作の途中でカムディスクに作用する力について説明するための側面図。
【図２２】第３の実施例に係る切替機構の斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら、本開示に係る駆動制御機構について説明する。
【実施例１】
【００１１】
まず、画像形成装置の一例であるレーザービームプリンタ（以下、プリンタとする）１の構成について、図１及び図２を用いて説明する。図１に示すように、プリンタ１は、大まかに画像形成部４、シート搬送部５、シート排出反転部６、及び制御部７を備えている。なお、記録材として用いられるシートＳは、用紙及び封筒等の紙、オーバーヘッドプロジェクタ（ＯＨＰ）用シート等のプラスチックフィルム、並びに布等の記録媒体である。
【００１２】
シート給送部３は、シート収納部としての給送カセット２１と、シート収納部に収納されたシートＳを給送する給送手段としての給送ローラ３０とを有する。給送カセット２１は、シートＳの束を支持した状態で昇降可能な中板３２を有し、画像形成装置の本体であるプリンタ本体２に対して引出し可能に装着されている。給送ローラ３０は、中板３２の上昇に伴って最上位のシートＳに当接し、シート搬送部５へ向けてシートＳを繰り出す。また、シート給送部３には、給送ローラ３０によって搬送されるシートＳを他のシートから分離可能な分離部３１が設けられている。分離部３１は、給送ローラ３０の外周面に対向する分離パッド３１ｂと、分離パッド３１ｂを給送ローラ３０に圧接させる分離ホルダ３１ａとによって構成される。従って、給送カセット２１に収容されたシートＳは、１枚ずつ分離された状態でシート搬送部５に受け渡される。なお、上記分離部３１はシートを分離可能な分離機構の一例であり、リタードローラ方式やエア給送方式等の他の分離機構を用いてもよい。
【００１３】
画像形成手段として設けられた画像形成部４は、電子写真方式の構成を備えている。即ち、画像形成部４は、ドラム状の感光体である感光ドラム４０と、レーザースキャナユニット４１と、現像部４２と、転写ローラ４３と、定着部４４とを備えている。プリンタ１に対して画像形成動作の開始が要求されると、不図示の帯電装置が感光ドラム４０の表面を一様に帯電させる。レーザースキャナユニット４１は、外部のコンピュータや画像読取装置から制御部７が受信した画像情報に基づいて感光ドラム４０にレーザー光を照射し、ドラム表面に静電潜像を形成する。現像部４２は、感光ドラム４０にトナーを供給して静電潜像をトナー像に現像する。感光ドラム４０に担持されたトナー像は、転写ローラ４３に印加される転写バイアス電圧により、シートＳへと転写される。未定着のトナー像を転写されたシートＳは、定着部４４へと受け渡される。定着部４４は、シートＳを挟持して搬送するローラ対及び不図示の熱源を含み、トナー粒子に熱及び圧力を付与することでトナー像をシートＳに定着させる。
【００１４】
制御部７は、中央処理装置であるＣＰＵと、ＲＯＭ及びＲＡＭ等のメモリとを備え、ＲＯＭ等に記憶されたプログラムを読出して実行することでプリンタ１の各部の動作を制御する。なお、上記画像形成部４は画像形成手段の一例であり、中間転写ベルト等の中間転写体を備えた電子写真方式としてもよく、インクジェット方式など既知の他の画像形成機構に置き換えてもよい。
【００１５】
シート搬送部５は、第１搬送路５０と、第２搬送路５１と、搬送ローラ対５２と、再搬送ローラ対５３と、を備えたシート搬送装置である。第１搬送路５０は、シートＳに画像を形成するための搬送路である。即ち、給送ローラ３０によって給送カセット２１から給送されたシートＳは、第１搬送路５０を通して画像形成部４に供給される。第１搬送路５０の経路上には、搬送ローラ対５２と、感光ドラム４０及び転写ローラ４３と、定着部４４のローラ対とが配置されている。シートＳは、これらのローラ対に順に受け渡されて図中上方へと搬送される過程で、一方の面に画像を形成される。
【００１６】
第２搬送路５１は、両面印刷を行う場合に、片面に画像を形成されたシートＳを第１搬送路５０に再搬送するための搬送路である。第２搬送路５１は、第１搬送路５０の下流に設けられたシート排出反転部６から図中下方へと延び、上記搬送ローラ対５２の上流において第１搬送路５０に合流している。また、第２搬送路５１には、シート排出反転部６からシートＳを受取り、搬送ローラ対５２に受け渡す再搬送ローラ対５３が配置されている。第１搬送路５０及び第２搬送路５１に配置された上記ローラ対（５２，４０，４３，４４，５３）は、いずれもシートＳを搬送するシート搬送手段の一例である。
【００１７】
シート排出反転部６は、排出ローラ対６０と、反転ローラ対７０と、切替フラップ７２と、を有する。図１及び図２に示すように、切替フラップ７２は、第１搬送路５０を搬送されるシートＳの搬送経路を切替え可能な案内部材である。即ち、切替フラップ７２は、シートＳを排出ローラ対６０へ向かう第１の搬送経路へ案内する第１姿勢（図１）と、シートＳを反転ローラ対７０へ向かう第２の搬送経路へ案内する第２姿勢（図２）とに切替可能である。排出ローラ対６０は、プリンタ本体２の上部に設けられた排出トレイ２２にシートＳを排出する。反転ローラ対７０は、正転及び逆転可能なローラ対であり、第１搬送路５０から受取ったシートＳをスイッチバックさせて第２搬送路５１へと送り込む。
【００１８】
［切替機構］
次に、上記切替フラップ７２を第１姿勢と第２姿勢とに切替える駆動制御機構について説明する。図３及び図４に示すように、本実施例に係る駆動制御機構である切替機構７１は、入力ギヤ８２、ガイドカム８３、カムディスク８４、カムストッパ８５、ソレノイド部８７、及びソレノイドリンク８８を含んでいる。ただし、図３及び図４は、いずれも切替機構７１の分解図である。
【００１９】
入力ギヤ８２は、駆動源に接続された駆動ギヤに噛合うギヤ歯８２ｂを有し、ギヤ軸８９によって回転自在に支持されている。入力ギヤ８２から駆動力を受取って回転するガイドカム８３及びカムディスク８４は、ギヤ軸８９と同一の軸線Ｘ１の上に配置されている。以下、軸線Ｘ１の方向を指して単に「軸方向」とする。ガイドカム８３、カムディスク８４、及びカムストッパ８５は、一体的に回転可能な回転ユニットを構成している。ただし、後述するように、カムディスク８４はガイドカム８３に対して所定範囲内で相対回転可能である。
【００２０】
ガイドカム８３は、入力ギヤ８２から伝達される駆動力によって回転し、切替機構７１の他の部材によって位置決めされる第１回転体に相当する。入力ギヤ８２及びこれを駆動する駆動源は、回転体を駆動する駆動手段に相当する。なお、駆動源としては、例えばステッピングモータを好適に用いることができる。また、駆動源による入力ギヤ８２の駆動、及びソレノイド部８７のＯＮ／ＯＦＦ制御は、これらを制御可能な制御手段の一例である制御部７によって行われる。
【００２１】
ガイドカム８３は、切替フラップ７２に一体に設けられたフラップリンク７２ｂに当接するカム面８３ａを有し、軸線Ｘ１を中心にして回転可能な回転部材である。切替フラップ７２のフラップ本体とフラップリンク７２ｂは、フラップ軸７２ａを介して一体的に形成され、フラップ軸７２ａを中心に回動可能である。カム面８３ａは、ガイドカム８３の回転位相に応じて異なる外径に形成されており、ガイドカム８３が半回転する毎に切替フラップ７２を第１位置及び第２位置の一方から他方へと移動させるように設定される。なお、切替フラップ７２には不図示のバネが接続されており、バネの付勢力によってフラップリンク７２ｂがカム面８３ａに押し当てられている。
【００２２】
カムストッパ８５は、ガイドカム８３に設けられた軸部８３ｂを中心にして、即ち、ガイドカム８３の回転に伴って移動する軸部８３ｂの軸線Ｘ２を中心にして揺動可能な揺動部材である。入力ギヤ８２の内周部（ギヤ歯８２ｂの裏側）には、周方向に周期的な凹凸が形成された係合面８２ａが設けられ、カムストッパ８５の端部には、係合面８２ａに係合可能な係合部８５ｂが設けられている。カムストッパ８５は、係合部８５ｂが係合面８２ａの凹凸の１つに係合する係合位置と、係合部８５ｂが係合面８２ａから離脱した離脱位置との間で揺動可能である。カムストッパ８５の係合部８５ｂとは反対側の端部と、ガイドカム８３に設けられた突起部８３ｃとの間には、ストッパバネ８６が張設されている。ストッパバネ８６は、カムストッパ８５を離脱位置から係合位置へ向けて付勢する付勢手段に相当する。
【００２３】
カムストッパ８５が係合位置にある状態では、係合部８５ｂと係合面８２ａとの当接部を介して入力ギヤ８２の駆動力がガイドカム８３へ伝達され、入力ギヤ８２及びガイドカム８３が一体的に回転する。一方、カムストッパ８５が離脱位置にある状態では、ガイドカム８３及び入力ギヤ８２が相対回転可能であり、ガイドカム８３への駆動力の伝達が解除される。即ち、カムストッパ８５は、入力ギヤ８２の駆動力をガイドカム８３へ伝達する伝達状態（係合位置）と、伝達状態が解除された解除状態（離脱位置）とを取り得る駆動伝達手段に相当する。
【００２４】
カムディスク８４は、軸方向に関して入力ギヤ８２とガイドカム８３との間に配置されている。カムディスク８４の外周部には、軸線Ｘ１を中心とする円筒状に形成された円筒部８４ｅが設けられ、円筒部８４ｅの外周面及び内周面には、ソレノイドリンク８８によって係止される複数の係止部８４ａ，８４ｂ，８４ｃが突設されている。以下、カムディスク８４の外周面、内周面とは、円筒部８４ｅの外周面、内周面を指すものとする。詳しくは後述するように、カムディスク８４は、ソレノイドリンク８８によって係止された場合に、カムストッパ８５を伝達状態から解除状態へと切替可能な駆動解除手段として作用する。
【００２５】
ここで、カムディスク８４とガイドカム８３との位置関係について説明する。上記カムストッパ８５は、係合部８５ｂから軸方向に突出するボス８５ａを有し、カムディスク８４には、このボス８５ａに嵌合する長穴８４ｄが形成されている。長穴８４ｄは、軸線Ｘ１を中心とする径方向に対して傾斜した方向に延び、かつ、カムストッパ８５が係合位置と離脱位置との間で揺動する場合の係合部８５ｂの移動距離に対応した長さに設定されている。
【００２６】
従って、カムディスク８４及びガイドカム８３は、カムストッパ８５の揺動に伴って一定の範囲内で相対回転可能である。即ち、カムストッパ８５が係合位置と離脱位置との間で移動する場合、ボス８５ａは長穴８４ｄの長手方向に沿って移動する。このとき、ガイドカム８３及びカムディスク８４は、ボス８５ａが移動した軌跡の軸線Ｘ１を中心とする角度の分位置ずれする。このため、カムディスク８４及びガイドカム８３は、カムストッパ８５のボス８５ａが長穴８４ｄによって規制される範囲内で相対回転する。言い換えれば、長穴８４ｄは、カムディスク８４及びガイドカム８３が相対回転可能な範囲を規制する規制部として作用する。
【００２７】
ソレノイド部８７は、プリンタ本体２の枠体に固定されたフレーム８７ｄと、フレーム８７ｄに保持されたソレノイド８７ｓと、ソレノイド８７ｓが発生する磁力によって吸引されるフラップ８７ａと、を含んでいる。可動片であるフラップ８７ａは、フレーム８７ｄによって支点８７ｃを中心に回転可能に支持される。フラップ８７ａとフレーム８７ｄとの間には付勢部材としての引張バネ８７ｂが張設され、フラップ８７ａをソレノイド８７ｓから離間させる方向に付勢している。
【００２８】
ソレノイド部８７によって駆動されるソレノイドリンク８８は、カムディスク８４を係止可能な係止手段の一例である。ソレノイドリンク８８は、カムディスク８４の係止部８４ａ，８４ｂ，８４ｃに係合可能な第１係止爪８８ｂ及び第２係止爪８８ｃ（図５（ａ）参照）を備え、リンク軸８８ａを中心にしてカムディスク８４に対して径方向に揺動可能である。ソレノイドリンク８８とフラップ８７ａの先端部８７ｆとはリンクバネ９０によって接続され、また、フラップ８７ａには、ソレノイドリンク８８に当接可能な当接部８７ｅが設けられている。ソレノイド部８７が通電状態にある場合、フラップ８７ａがソレノイド８７ｓに吸引され、ソレノイドリンク８８がリンクバネ９０に引っ張られてカムディスク８４に対して径方向外側へ向かって付勢される。また、ソレノイド部８７が非通電状態にある場合、引張バネ８７ｂによって付勢されたフラップ８７ａの当接部８７ｅがソレノイドリンク８８を押圧することにより、ソレノイドリンク８８がカムディスク８４に対して径方向内側へ向かって付勢される。
【００２９】
図５（ａ）に示すように、カムディスク８４の係止部（８４ａ，８４ｂ，８４ｃ）は、円筒部８４ｅの内周面８４ｆ及び外周面８４ｇに分けて配置されている。即ち、切替フラップ７２の姿勢を切替える切替動作に用いられる姿勢変更用の係止部８４ａ，８４ｂは、外周面８４ｇに突設され、切替機構７１の初期化動作に用いられる初期化用の係止部８４ｃは内周面８４ｆに突設されている。なお、係止部８４ａは切替フラップ７２の第１姿勢に対応する係止部であり、係止部８４ｂは切替フラップ７２の第２姿勢に対応する係止部である。
【００３０】
上記ソレノイドリンク８８は、第１係止爪８８ｂによって初期化用の係止部８４ｃに係合可能な第１位置と、第２係止爪８８ｃによって姿勢変更用の係止部８４ａ，８４ｂのいずれかに係合可能な第２位置との間で移動可能である。即ち、係止部８４ｃは、第１位置に位置する係止手段に係合可能な第１の係止部に相当し、係止部８４ａ，８４ｂは第２位置に位置する係止手段に係合可能な第２の係止部に相当する。
【００３１】
［切替フラップの切替動作］
以下、切替機構７１が切替フラップ７２の姿勢を切替える切替動作について、図５乃至図８を用いて説明する。ただし、図５（ａ）は切替フラップ７２が第１姿勢に保持された切替動作前の状態、図６（ａ）は切替動作の第１段階、図７は切替動作の第２段階、図８（ａ）は切替フラップ７２が第２姿勢に保持された切替動作後の状態を示す側面図である。また、図５（ｂ）、図６（ｂ）、（ｃ）、図８（ｂ）は、各動作段階におけるカムストッパ８５及びカムディスク８４を示す模式図である。
【００３２】
図５（ａ）に示すように、切替動作前の状態では、ソレノイド部８７は非通電状態に保持され、ソレノイドリンク８８は引張バネ８７ｂの付勢力によって第２位置に保持されている。即ち、この状態では、ソレノイドリンク８８の第２係止爪８８ｃがカムディスク８４の外周面８４ｇに当接し、かつ、第１姿勢に対応する係止部８４ａと係合している。これにより、カムディスク８４の矢印Ｒ１方向への回転が規制されている。このとき、フラップリンク７２ｂは、不図示のバネの付勢力によってカム面８３ａの小径部に押し当てられており、切替フラップ７２が第１姿勢に保持される。
【００３３】
また、図５（ｂ）に示すように、切替動作前の状態では、カムストッパ８５は離脱位置に保持されており、ガイドカム８３への駆動伝達は解除されている。なお、ストッパバネ８６は、カムストッパ８５に対して係合位置へ向かう矢印Ｒ２方向の付勢力を付与しているが、フラップリンク７２ｂによってカムディスク８４の回転が規制されているため、カムストッパ８５の揺動が規制されている。
【００３４】
図６（ａ）に示すように、切替動作を行う場合には、プリンタ１の制御部７からの指令に基づいて、ソレノイド部８７へ短時間の通電が行われる。これにより、フラップ８７ａがソレノイド８７ｓに吸引され、リンクバネ９０を介してソレノイドリンク８８が第１位置へ向けて矢印Ｒ３方向に揺動する。すると、ソレノイドリンク８８が係止部８４ａから離脱し、カムディスク８４が回転可能な状態となる。
【００３５】
図６（ｃ）に示すように、カムディスク８４の係止が解除されると、ストッパバネ８６の付勢力により、カムストッパ８５が離脱位置から係合位置へ向けて矢印Ｒ２方向に揺動する。このとき、図６（ｂ）に示すように、カムストッパ８５のボス８５ａがカムディスク８４の長穴８４ｄの周壁に摺接しながら移動するため、カムディスク８４が矢印Ｒ１方向に回動する。これにより、入力ギヤ８２とガイドカム８３とがカムストッパ８５を介して連結された状態となり、さらに、カムディスク８４がカムストッパ８５のボス８５ａと長穴８４ｄとの接触部を介して入力ギヤ８２に連結された状態となる。
【００３６】
すると、入力ギヤ８２の回転に伴って、ガイドカム８３、及びカムディスク８４が矢印Ｒ１方向に一体的に回転し始める。このとき、ガイドカム８３の回転に伴って、カム面８３ａがフラップリンク７２ｂを押圧するため、切替フラップ７２が第１姿勢から第２姿勢へ向かって回動し始める。なお、入力ギヤ８２を駆動する駆動源は、例えばソレノイド部８７への通電と略同時に駆動を開始するように制御される。
【００３７】
図７に示すように、ソレノイド部８７への通電は、通電開始から第１設定時間Ｔ１が経過したタイミングで遮断される。すると、ソレノイドリンク８８は、引張バネ８７ｂの付勢力により、リンク軸８８ａを中心に第２位置へ向けて矢印Ｒ４方向へ揺動し、カムディスク８４の外周面８４ｇに当接する。なお、第１設定時間Ｔ１は、第２姿勢に対応する係止部８４ｂが第２係止爪８８ｃに対向する位置に到達する時間よりも短く設定される。そのため、図８（ａ）に示すように、第２位置に保持されたソレノイドリンク８８の第２係止爪８８ｃによって係止部８４ｂが係止されることで、カムディスク８４の矢印Ｒ１方向への回転が停止する。
【００３８】
カムディスク８４の回転が停止したタイミングでは、カムストッパ８５は係合位置にあり、ガイドカム８３は入力ギヤ８２からの駆動力を受けて矢印Ｒ１方向への回転を継続する。すると、図８（ｂ）に示すように、カムディスク８４とガイドカム８３の相対回転に伴ってカムストッパ８５が係合位置から離脱位置へと移動する。即ち、長穴８４ｄの位置が固定された状態でカムストッパ８５が矢印Ｒ１方向へ移動しようとするため、ボス８５ａが長穴８４ｄに沿って案内されて、カムストッパ８５が離脱位置へ向けて矢印Ｒ５方向に揺動する。
【００３９】
これにより、入力ギヤ８２からガイドカム８３への駆動伝達が解除され、ガイドカム８３の回転が停止する。また、このとき、カムストッパ８５の揺動に伴ってストッパバネ８６が引き伸ばされ、カムストッパ８５を係合位置に移動させようとする力がチャージされる。切替フラップ７２は、フラップリンク７２ｂが不図示のバネによってガイドカム８３のカム面８３ａに押し当てられることで、第２姿勢に保持される。以上により、第１姿勢から第２姿勢への切替動作が終了する。
【００４０】
なお、切替動作の終了後は、切替動作前と同様に、ガイドカム８３の回転がフラップリンク７２ｂによって規制され、ガイドカム８３及びカムディスク８４の位相差が固定される。即ち、切替動作の終了後は入力ギヤ８２からガイドカム８３への駆動伝達が解除された解除状態が保持される。このため、入力ギヤ８２を駆動する駆動源は、切替機構７１が解除状態となった後は任意のタイミングで停止可能である。例えば、ソレノイド部８７への通電開始及び駆動源の駆動開始から、カムストッパ８５が再び離脱位置へ移動するまでの所要時間が経過したタイミングで駆動源を停止すると好適である。
【００４１】
なお、切替フラップ７２を第２姿勢から第１姿勢へ切り替える場合の切替動作は、フラップリンク７２ｂの移動方向を除いて上述の動作と同様である。即ち、入力ギヤ８２の駆動開始に合わせて、ソレノイド部８７が第１設定時間Ｔ１の長さで通電される。すると、カムディスク８４の係止が解除され、カムディスク８４がガイドカム８３に相対回転すると共に、カムストッパ８５が離脱位置から係合位置へと移動する。これにより、ガイドカム８３及びカムディスク８４が入力ギヤ８２と一体的に回転し、フラップリンク７２ｂがカム面８３ａに沿って移動することで切替フラップ７２が第１姿勢へと切替わる。その後、ソレノイドリンク８８によって第１姿勢に対応する係止部８４ａが係止されると、カムディスク８４の回転が停止する。そして、ガイドカム８３の回転に伴ってカムストッパ８５が離脱位置へと移動した後、切替フラップ７２が第１姿勢に姿勢変更された状態でガイドカム８３の回転が停止する。
【００４２】
上記第１設定時間Ｔ１は、カムディスク８４が回転を開始してから、初期化用の係止部８４ｃが第１係止爪８８ｂの位置に到達するまでの時間よりも短く設定されている。そのため、切替フラップ７２の第２姿勢から第１姿勢への切替動作中に、ソレノイドリンク８８が初期化用の係止部８４ｃに係合してカムディスク８４及びガイドカム８３の回転が停止する事態が避けられる。
【００４３】
このように、切替機構７１は、制御部７からの指令に基づいて、ソレノイド部８７のＯＮ／ＯＦＦ制御と、入力ギヤ８２の回転制御とを行うことで切替フラップ７２の姿勢を切替える切替動作を実行する。そして、切替動作の終了時にはカムストッパ８５が離脱位置へ移動し、次の切替動作まで離脱位置に保持される。即ち、次の切替動作を開始するタイミングでは、切替機構７１は駆動伝達が解除された状態にあり、入力ギヤ８２はガイドカム８３に対して空転する状態となっている。また、この状態では、カムディスク８４を係止するソレノイドリンク８８には、係止部８４ａ，８４ｂからストッパバネ８６の付勢力に相当する力が作用する。ストッパバネ８６の付勢力は、ソレノイドリンク８８の係止が解除された場合に、カムディスク８４を係止部８４ａ，８４ｂが第２係止爪８８ｃを通過するように回転させる程度の力で十分である。このため、ソレノイド部８７を通電させた場合にカムディスク８４からソレノイドリンク８８にかかる力が小さいので、ソレノイド部８７の出力が小さい場合であってもカムディスク８４の係止が解除される。即ち、切替動作の安定性を確保しつつ、出力の小さなソレノイドを用いてコストを低減することができる。
【００４４】
［切替機構の初期化動作］
続いて、切替機構７１の初期化動作について、図９乃至図１４を用いて説明する。切替動作の途中で障害が発生した場合等には、切替フラップ７２が第１姿勢又は第２姿勢とは異なる不特定の位置で停止することが考えられる。そこで、切替機構７１は、切替機構７１及び切替フラップ７２を初期状態とする初期化動作を実行可能となるように構成されている。なお、本実施例では、切替フラップ７２が第１姿勢に保持され、カムディスク８４の第１係止部８４ａがソレノイドリンク８８によって係止され、かつ、切替機構７１が駆動解除状態である状態が初期状態として設定されている。
【００４５】
図９は、カムディスク８４が不特定の位置にある状態で停止している切替機構７１を示す側面図である。ただし、以下の初期化動作は、カムディスク８４が図示した位置以外の任意の位置で停止していた場合であっても適用可能である。図９に示す初期化動作開始前の状態では、ソレノイド部８７は非通電状態であり、ソレノイドリンク８８の第１係止爪８８ｂがカムディスク８４の外周面に当接している。この状態で入力ギヤ８２を駆動してカムディスク８４が回転させとしても、第２係止爪８８ｃが姿勢変更用の係止部８４ａ，８４ｂのどれに係合するかは不明である。
【００４６】
初期化動作を行う場合、図１０に示すように、プリンタ１の制御部７はソレノイド部８７への通電を開始すると共に、入力ギヤ８２の駆動を開始する。すると、フラップ８７ａがソレノイド８７ｓに吸引され、ソレノイドリンク８８がリンクバネ９０に付勢されることで、リンク軸８８ａを中心に矢印Ｒ３方向に揺動する。これにより、ソレノイドリンク８８が第１位置に移動し、第１係止爪８８ｂがカムディスク８４の内周面８４ｆに当接する。また、カムストッパ８５は初期化動作前の状態で係合位置に位置するか、又はソレノイド部８７への通電によるカムディスク８４の係止解除に伴って係合位置へ移動する。このため、ガイドカム８３及びカムディスク８４は、入力ギヤ８２の回転に伴って矢印Ｒ１方向へ回転する。
【００４７】
制御部７は、カムディスク８４が１回転するための所要時間より長く設定された第２設定時間Ｔ２が経過するまでの間、ソレノイド部８７への通電を継続した状態で入力ギヤ８２を回転させる。すると、図１１に示すように、ソレノイドリンク８８が第１位置に保持された状態で、カムディスク８４が内周面８４ｆを第１係止爪８８ｂに摺接させながら回転する。そして、図１２に示すように、ソレノイド部８７への通電が終了するまでの間のいずれかの時点で、初期化用の係止部８４ｃが第１係止爪８８ｂによって係止される。以下、初期化用の係止部８４ｃがソレノイドリンク８８によって係止された状態のカムディスク８４の位置を初期化待機位置とする。ガイドカム８３は、カムディスク８４の停止後に、カムストッパ８５が離脱位置へと移動することによって入力ギヤ８２から解放されて回転を停止する。
【００４８】
図１３に示すように、制御部７は、通電開始から第２設定時間Ｔ２が経過したタイミングでソレノイド部８７への通電を遮断する。すると、引張バネ８７ｂの付勢力によってソレノイドリンク８８が第１位置から第２位置へ向けて移動し、第１係止爪８８ｂが初期化用の係止部８４ｃから離脱すると共に、第２係止爪８８ｃがカムディスク８４の外周面８４ｇに当接する。また、ストッパバネ８６の付勢力によってカムストッパ８５が離脱位置から係合位置へ向けて揺動し、これに伴ってカムディスク８４が矢印Ｒ１方向に回動する。そして、入力ギヤ８２の回転に伴って、ガイドカム８３及びカムディスク８４が矢印Ｒ１方向への回転を再開する。
【００４９】
その後、カムディスク８４の回転に伴って係止部８４ａが第２係止爪８８ｃに当接すると、ソレノイドリンク８８によってカムディスク８４が係止され、カムディスク８４の回転が停止する。ガイドカム８３は、カムディスク８４の停止後に、カムストッパ８５が離脱位置へと移動することによって回転を停止する。このとき、ガイドカム８３により、切替フラップ７２は初期位置である第１姿勢に保持された状態となる。すなわち、切替機構７１及び切替フラップ７２が初期状態（図５（ａ）参照）に復帰し、切替機構７１の初期化動作が完了する。
【００５０】
このように、本実施例による切替機構７１は、ソレノイド部８７への通電時間を変更することにより、切替動作及び初期化動作の両方を実行することができる。即ち、初期化動作においては、カムディスク８４の１回転に相当する長さ以上の第２設定時間Ｔ２の間、ソレノイド部８７を通電状態とすることで、初期化動作前の位置に関わらずカムディスク８４を初期化待機位置まで移動させている。また、切替動作においては、比較的短い第１設定時間Ｔ１の間だけソレノイドに通電することで、カムディスク８４が姿勢変更用の係止部８４ａ，８４ｂの間隔の分回転したタイミングでソレノイドリンク８８によって係止されるように構成している。
【００５１】
［規制手段の作用］
ここで、初期化動作の進行中にカムディスク８４に作用する力について、図１４を用いて説明する。図１４（ａ）は、初期化動作において、ソレノイドリンク８８を第１位置に保持した状態でカムディスク８４を初期化待機位置まで回転させている途中の状態を示す側面図であり、図１４（ｂ）は当該状態におけるストッパバネ８６の模式図である。
【００５２】
図１４（ａ）に示すように、ソレノイド部８７に通電された状態において、リンクバネ９０がソレノイドリンク８８を引っ張る力の大きさをＦ２とする。また、ソレノイドリンク８８の第２係止爪８８ｂからカムディスク８４の内周面８４ｆが受ける垂直抗力の大きさをＮ１とし、ソレノイドリンク８８の第１係止爪８８ｂとカムディスク８４の内周面８４ｆとの摩擦係数をμ１とする。このとき、カムディスク８４には、第１係止爪８８ｂから受ける摩擦力Ｆ４（＝μ１×Ｎ１）が作用する。
【００５３】
また、図１４（ｂ）に示すように、カムストッパ８５が係合位置にある状態で、ストッパバネ８６がカムストッパ８５を付勢する付勢力の大きさをＦ１とする。このとき、カムストッパ８５がカムディスク８４に伝達可能なトルクの大きさは、Ｆ１の値によって変化する。即ち、Ｆ１が小さい場合には、カムディスク８４の矢印Ｒ１方向の回転についての回転抵抗が比較的小さい場合であっても、ボス８５ａが長穴８４ｄの周壁から受ける力ｆ１によってカムストッパ８５が離脱位置へと移動してしまう。一方、Ｆ１が大きい場合には、カムディスク８４から受ける力ｆ１に抗してカムストッパ８５が係合位置に留まるため、ボス８５ａと長穴８４ｄとの接触部を介してカムディスク８４に矢印Ｒ１方向の力が伝達される。なお、入力ギヤ８２の凹凸の傾斜角度は、カムストッパ８５に対して軸部８３ｂを中心とするモーメントを発生させないか、又は十分小さくなるように設定されている。この場合、カムディスク８４に伝達可能なトルクの上限は実質的にストッパバネ８６の付勢力Ｆ１よって定まる。
【００５４】
ここで、カムストッパ８５を介してカムディスク８４が受け取る矢印Ｒ１方向の力の大きさをＦ３とした場合、カムディスク８４が回転を継続するためには、Ｆ３が摩擦力Ｆ４を下回らないことが必要である。言い換えると、係止手段から第２回転体であるカムディスク８４に作用する摩擦力Ｆ４が、カムディスク８４を回転させようとする力Ｆ３を上回った場合、初期化動作の途中でカムディスク８４が停止してしまい、初期化動作が正常に終了しない虞がある。
【００５５】
そこで、本実施例では、係止手段であるソレノイドリンク８８と移動手段であるソレノイド部８７とをリンクバネ９０によって接続すると共に、リンクバネ９０を次の式（１）が満たされるように構成している。
μ１×Ｎ１＜Ｆ３  ・・・（１）
【００５６】
言い換えると、ソレノイドリンク８８が第１位置に保持された状態において、ソレノイド部８７からソレノイドリンク８８を介してカムディスク８４の内周面８４ｆに作用する力Ｎ１の大きさを、規制手段としてのリンクバネ９０によって規制している。これにより、初期化動作の途中でカムディスク８４が停止してしまう事態を回避することができ、切替機構７１の動作の安定性を向上させることができる。
【００５７】
なお、初期化動作中のカムディスク８４の停止を回避するために、ストッパバネ８６の付勢力Ｆ１が十分大きな値となるようにストッパバネ８６を構成することも考えられる。しかしながら、この場合、係止手段によるカムディスク８４の係止を解除するために必要な力が大きくなってしまう。即ち、例えば図５（ａ）に示す切替動作の初期段階では、ソレノイドリンク８８は、ストッパバネ８６の付勢力によって矢印Ｒ１方向に付勢されたカムディスク８４から受ける摩擦力ｆ２に抗して移動する必要がある。この場合の摩擦力ｆ２は、ストッパバネ８６の付勢力が大きくなる程、大きな値となる。そして、ソレノイドリンク８８を確実に移動させるためには、出力の大きなソレノイド部８７を利用する等の必要が生じ、コスト増加の要因となってしまう。
【００５８】
一方、本実施例の構成によれば、ソレノイド部８７のフラップ８７ａとソレノイドリンク８８とをリンクバネ９０によって接続する簡単な構成により、ソレノイドリンク８８からカムディスク８４の内周面８４ｆに作用する力を低減している。これにより、簡単かつ安価な構成で、切替機構７１の動作の安定性を向上させることができる。
【００５９】
［変形例］
上記実施例１では、規制手段の一例としてリンクバネ９０を例示したが、他の弾性部材に置き換えてもよい。例えば、ソレノイド部８７のフラップ８７ａとソレノイドリンク８８との間に伸縮性のあるゴム材料を介在させる構成としてもよい。このような構成であっても移動手段であるソレノイド部８７から係止手段であるソレノイドリンク８８に伝わる力が規制され、ソレノイドリンク８８からカムディスク８４の内周面８４ｆに作用する力を低減することができる。
【００６０】
また、上記実施例１では、第１位置に保持されたソレノイドリンク８８の第１係止爪８８ｂが、カムディスク８４の内周面８４ｆに対向するものとして説明したが、ソレノイドリンク８８の移動方向及び係止部８４ａ〜８４ｃの配置を適宜変更してもよい。例えば、カムディスク８４の外周面８４ｇに初期化用の係止部８４ｃを、内周面８４ｆに姿勢変更用の係止部８４ａ，８４ｂを配置してもよい。要するに、第２回転体の周面に係止部が配置される構成において、係止手段から周面に作用する力を規制手段によって規制可能な構成であればよい。また、周面を備える部材は、上述の円筒部８４ｅのように円筒状の部材とは限らず、他の形状であってもよい。
【００６１】
また、上記実施例１では、主に初期化動作の途中でカムディスク８４の回転が停止する可能性について言及したが、上述の構成によれば、切替動作の開始時にカムディスク８４が十分に回転しない可能性をも低減することができる。すなわち、上記実施例１の構成によれば、第２回転体を係止することで第１回転体が位置決めされる構成において、駆動制御機構の動作の安定性を向上させることができる。
【実施例２】
【００６２】
次に、第２の実施例に係る切替機構１００について、図１５を用いて説明する。本実施例は、係止手段から第２回転体の周面に作用する力を規制する規制手段として、ソレノイドリンク１０２に当接可能な止め部材１０１を用いている点で上記実施例１と異なっている。その他の上記実施例１と同様の構成要素については、実施例１と同様の符号を付して、その説明を省略する。
【００６３】
図１５は、ソレノイド部８７が通電され、ソレノイドリンク１０２が第１位置に保持された状態の切替機構１００の側面図である。図１５に示すように、切替機構１００には、プリンタ本体２の枠体に支持された止め部材１０１が配置されている。止め部材１０１は、第１位置に保持された係止手段に当接して、係止手段と第２回転体の周面との接触を規制可能な当接部に相当する。
【００６４】
ソレノイドリンク１０２は、ソレノイド部８７のフラップ８７ａと係合しており、ソレノイド部８７のＯＮ／ＯＦＦに連動してリンク軸１０２ａを中心にして揺動する。止め部材１０１は、ソレノイド部８７が通電されているときに、ソレノイドリンク１０２に当接して図中左方への移動を規制可能な位置に配置される。これにより、ソレノイドリンク１０２は、第１係止爪８８ｂがカムディスク８４の内周面８４ｆに対して非接触、かつ、初期化用の係止部８４ｃと係合可能な位置に保持される。
【００６５】
このような構成により、ソレノイド部８７が通電されているとき、ソレノイドリンク１０２とカムディスク８４とが非接触状態となるため、ソレノイドリンク１０２からカムディスク８４に対して回転負荷となる摩擦力が働くことを規制することができる。そのため、初期化動作の途中等の場面で、カムディスク８４の回転が停止する事態を避けることができる。即ち、本実施例の構成によれば、上記実施例１と同様に、簡単かつ安価な構成で切替機構７１の動作の安定性を向上させることができる。
【実施例３】
【００６６】
次に、第３の実施例に係る駆動制御機構である切替機構１０９について、図１６乃至図２２を用いて説明する。本実施例に係る切替機構１０９は、２枚の欠歯ギヤ１１１，１１２からなるクラッチ機構１１０を用いている点で上記実施例１，２と異なっている。その他の上記実施例１と同様の構成要素については、実施例１と同様の符号を付して、その説明を省略する。
【００６７】
まず、クラッチ機構１１０の構成について、図１６及び図１７を用いて説明する。図１６は切替機構１０９の斜視図であり、図１７は切替機構１０９の側面図である。図１６に示すように、クラッチ機構１１０は、同軸上に配置され、一体的に回転可能な第１欠歯ギヤ１１１及び第２欠歯ギヤ１１２を備えている。第１欠歯ギヤ１１１及び第２欠歯ギヤ１１２は、いずれも駆動手段としての入力ギヤ１１５の歯部１１５ａに噛合う歯部１１１ｂ，１１２ｂと、入力ギヤ１１５と噛み合わない欠歯部１１１ａ，１１２ｂと、を備えている。
【００６８】
第１欠歯ギヤ１１１は、切替機構１０９によって位置決めされる第１回転体に相当し、第２欠歯ギヤ１１２は係止部を備えた第２回転体に相当する。歯部１１１ｂ，１１２ｂは第１歯部、第２歯部に相当し、欠歯部１１１ａ，１１２ａは第１欠歯部、第２欠歯部に相当する。また、歯部１１１ｂ，１１２ｂ及び欠歯部１１１ａ，１１２ａは、後述するように、これらのギヤ１１１，１１２の相対位相に応じて入力ギヤ１１５からの駆動力を受取る伝達状態と伝達状態を解除された解除状態とに切替わる駆動伝達手段にとして機能する。
【００６９】
第２欠歯ギヤ１１２は、円筒状の円筒部１１２ｆを備えており、円筒部１１２ｆの内周面１１２ｇ及び外周面１１２ｈに複数の係止部１１２ｃ，１１２ｄ，１１２ｅを形成されている（図１７参照）。第２欠歯ギヤ１１２の欠歯部１１２ａは、これら係止部１１２ｃ〜１１２ｅのいずれかがソレノイドリンク８８によって係止された状態で入力ギヤ１１５に対向する３箇所の位置に配置されている。また、第１欠歯ギヤ１１１の欠歯部１１１ａは、第２欠歯ギヤ１１２の欠歯部１１２ａに等しい間隔で３箇所に配置されている。なお、第２欠歯ギヤ１１２を係止する係止手段としてのソレノイドリンク８８及び移動手段としてのソレノイド部８７の構成は、上記実施例１と実質的に同様である。
【００７０】
図１７に示すように、第１欠歯ギヤ１１１は、ストッパ１１３が係合可能な凹部１１１ｃを外周部の３箇所に形成されたディスク１１１ｄと一体的に形成されている。凹部１１１ｃは、第１欠歯ギヤ１１１の欠歯部１１１ａが入力ギヤ１１５に対向している状態でストッパ１１３に係合可能となる位置に配置されている。言い換えると、ストッパ１１３は、いずれかの凹部１１１ｃに係合することで、第１欠歯ギヤ１１１が入力ギヤ１１５と噛み合わない状態となる３箇所の保持位置のいずれかに保持可能である。なお、切替機構１０９は、上記実施例１のようなガイドカム８３を、上記ディスク１１１ｄに代えて、又はディスク１１１ｄと一体的に形成して第１欠歯ギヤ１１１に連結することで、上記切替フラップ７２のような制御対象へ駆動力を伝達可能である。
【００７１】
続いて、図１８乃至図２０を用いて第１欠歯ギヤ１１１及び第２欠歯ギヤ１１２の相対位相を制限する構成について説明する。なお、図１８（ａ）、図２０（ａ）はクラッチ機構１１０の側面図であり、図１８（ｂ）、図２０（ｂ）は図１８（ａ）、図２０（ｂ）に図示した位置におけるクラッチ機構１１０の断面図である。
【００７２】
図１８（ｂ）に示すように、第１欠歯ギヤ１１１と第２欠歯ギヤ１１２の間には、付勢手段として付勢バネ１１４が配置されている。付勢バネ１１４は、第１欠歯ギヤ１１１に設けられた第１支持部１１１ｋと、第２欠歯ギヤ１１２に設けられた第２支持部１１２ｋとを接続するバネ部材である。付勢バネ１１４は、第１欠歯ギヤ１１１を基準として第２欠歯ギヤ１１２を所定の回転方向に、即ち図中の矢印Ｒ６方向に付勢可能である。
【００７３】
また、クラッチ機構１１０には、第１欠歯ギヤ１１１及び第２欠歯ギヤ１１２が相対回転可能な範囲を規制する規制部として、第１欠歯ギヤ１１１の第１当接部１１１ｊ及び第２欠歯ギヤ１１２の第２当接部１１２ｊが設けられている。図１８（ａ）、（ｂ）に示すように、第１当接部１１１ｊ及び第２当接部１１２ｊは、第１欠歯ギヤ１１１及び第２欠歯ギヤ１１２の位相が揃った状態では離間した状態となるように配置されている。また、図１９及び図２０（ａ）、（ｂ）に示すように、第１当接部１１１ｊ及び第２当接部１１２ｊは、第１欠歯ギヤ１１１及び第２欠歯ギヤ１１２の位相がずれた状態で当接するように配置されている。
【００７４】
これにより、第１欠歯ギヤ１１１及び第２欠歯ギヤ１１２は、所定角度まで、即ち第１当接部１１１ｊ及び第２当接部１１２ｊが当接する角度までの範囲で、付勢バネ１１４の付勢方向に従う相対回転を許容されている。特に、図２０（ｂ）に示すように、第１欠歯ギヤ１１１及び第２欠歯ギヤ１１２が可能な限り相対回転した状態では、軸方向から視て一方のギヤの欠歯部１１１ａ，１１２ａが他方のギヤの歯部１１１ｂ，１１２ｂと重なる状態となる。この状態では、当接部１１１ｊ，１１２ｊ及び付勢バネ１１４によって連結された第１欠歯ギヤ１１１及び第２欠歯ギヤ１１２は、一体の回転部材として振舞う。
【００７５】
［切替動作］
次に、クラッチ機構１１０を用いた切替機構７１の切替動作について説明する。切替動作前の状態では、図１６及び図１７に示すように、ソレノイド部８７は非通電状態に保持され、ソレノイドリンク８８は引張バネ８７ｂの付勢力によって第２位置に保持されている。この場合、ソレノイドリンク８８の第２係止爪８８ｃが第２欠歯ギヤ１１２の係止部１１２ｄに係合し、第２欠歯ギヤ１１２の矢印Ｒ６方向への回転が規制されている。また、第１欠歯ギヤ１１１及び第２欠歯ギヤ１１２は、欠歯部１１１ａ，１１２ａにおいて入力ギヤ１１５に対向しており、入力ギヤ１１５からの駆動伝達を解除された状態にある。また、第１欠歯ギヤ１１１は、ディスク１１１ｄのいずれかの凹部１１１ｃにおいてストッパ１１３に係合している。
【００７６】
切替動作を行う場合には、ソレノイド部８７へ短時間（第１設定時間Ｔ１）の通電が行われる。これにより、フラップ８７ａがソレノイド８７ｓに吸引され、リンクバネ９０を介してソレノイドリンク８８が第１位置へ向けて揺動し、ソレノイドリンク８８が係止部１１２ｄから離脱する。すると、付勢バネ１１４の付勢力によって第２欠歯ギヤ１１２が矢印Ｒ６方向に回動し、第２欠歯ギヤ１１２の歯部１１２ｂが入力ギヤ１１５に噛合い、入力ギヤ１１５からの駆動力によって第２欠歯ギヤ１１２が回転し始める。
【００７７】
その後、第１欠歯ギヤ１１１の第１当接部１１１ｊが第２欠歯ギヤ１１２の第２当接部１１２ｊに当接した状態になる（図２０（ｂ）参照）。すると、第１欠歯ギヤ１１１がストッパ１１３から離脱し、第１欠歯ギヤ１１１及び第２欠歯ギヤ１１２が一体的に回転し始める。ソレノイド部８７への通電は、初期化用の係止部１１２ｅに対応する欠歯部１１２ａが入力ギヤ１１５に到達する前に遮断される。これにより、欠歯部１１２ａが入力ギヤ１１５に対向しているときには、第２欠歯ギヤ１１２が付勢バネ１１４を介して第１欠歯ギヤ１１１から駆動力を受取ることで回転を継続する。そして、係止部１１２ｄがソレノイドリンク８８によって係止されると、第２欠歯ギヤ１１２の回転が停止する。このとき、第２欠歯ギヤ１１２は欠歯部１１２ａにおいて入力ギヤ１１５に対向した状態となる。
【００７８】
第２欠歯ギヤ１１２の回転が停止したタイミングでは、第１欠歯ギヤ１１１は入力ギヤ１１５に噛合っており、欠歯部１１１ａが入力ギヤ１１５に対向する位置まで回転を継続する。そして、欠歯部１１１ａが入力ギヤ１１５に対向する位置に到達すると、第１欠歯ギヤ１１１への駆動伝達が解除されると共に、ストッパ１１３によって第１欠歯ギヤ１１１が第２欠歯ギヤ１１２と位相が揃う位置に保持される。これにより、切替機構１０９による切替動作が完了する。なお、逆方向の切替動作、即ち係止部１１２ｄがソレノイドリンク８８によって係止された状態から、係止部１１２ｃが係止される状態まで切替える場合の切替動作も上述の動作と同様の過程で行われる。
【００７９】
このように、切替機構１０９は、ソレノイド部８７のＯＮ／ＯＦＦ制御と、入力ギヤ１１５の回転制御とによって切替動作を実行するように構成されている。そして、第１欠歯ギヤ１１１及び第２欠歯ギヤ１１２は、切替動作の終了時に入力ギヤ１１５に噛み合わない状態となり、この状態は次の切替動作まで保持される。この状態では、ソレノイドリンク８８には、係止部１１２ｃ，１１２ｄから付勢バネ１１４の付勢力に相当する力が作用する。付勢バネ１１４の付勢力は、ソレノイドリンク８８の係止が解除された場合に、第２欠歯ギヤ１１２を入力ギヤ１１５に噛合う位置まで回転させる程度の力で十分である。このため、ソレノイド部８７が通電された場合に第２欠歯ギヤ１１２からソレノイドリンク８８にかかる力が小さいので、ソレノイド部８７の出力が小さい場合であっても第２欠歯ギヤ１１２の係止が解除される。即ち、切替動作の安定性を確保しつつ、出力の小さなソレノイドを用いてコストを低減することができる。
【００８０】
［切替機構の初期化動作］
続いて、切替機構１０９の初期化動作について、図２１及び図２２を用いて説明する。本実施例に係る切替機構１０９の第２欠歯ギヤ１１２には、上記実施例１，２のカムディスク８４と同様に、初期化用の係止部１１２ｅが設けられている。この係止部１１２ｅは、上述の切替動作に用いられる係止部１１２ｃ，１１２ｄとは異なり、第２欠歯ギヤ１１２の円筒部１１２ｆの内周面１１２ｇに配置されている（図１９参照）。
【００８１】
初期化動作を行う場合、図２１に示すように、ソレノイド部８７への通電が開始されると共に、入力ギヤ１１５の駆動が開始される。すると、フラップ８７ａがソレノイド８７ｓに吸引され、ソレノイドリンク８８がリンクバネ９０に付勢されることで、リンク軸８８ａを中心に矢印Ｒ３方向に揺動する。これにより、ソレノイドリンク８８が第１位置に移動し、第１係止爪８８ｂが第２欠歯ギヤ１１２の内周面１１２ｇに当接する。すると、付勢バネ１１４の付勢力によって第２欠歯ギヤ１１２が第１欠歯ギヤ１１１に対して相対回転した状態となり、入力ギヤ１１５の回転に伴って第１欠歯ギヤ１１１及び第２欠歯ギヤ１１２が矢印Ｒ６方向への回転を開始する（図２２参照）。
【００８２】
その後、第２欠歯ギヤ１１２が１回転するための所要時間より長く設定された第２設定時間Ｔ２が経過するまでの間、ソレノイド部８７への通電を継続した状態で入力ギヤ１１５が回転駆動される。これにより、ソレノイド部８７への通電が終了するまでの間のいずれかの時点で、初期化用の係止部１１２ｅが第１係止爪８８ｂに当接し、ソレノイドリンク８８によって第２欠歯ギヤ１１２が初期化待機位置に係止される。さらに、第２欠歯ギヤ１１２の停止後に、第１欠歯ギヤ１１１が欠歯部１１１ａにおいて入力ギヤ１１５に対向する位置まで回転すると、ストッパ１１３に保持されて第１欠歯ギヤ１１１の回転が停止する。
【００８３】
通電開始から第２設定時間Ｔ２が経過したタイミングでソレノイド部８７への通電が遮断されると、ソレノイドリンク８８が第１位置から第２位置へ向けて移動し、第１係止爪８８ｂが初期化用の係止部１１２ｅから離脱する。これにより、付勢バネ１１４の付勢力によって第２欠歯ギヤ１１２が第１欠歯ギヤ１１１に対して相対回転し、再び入力ギヤ１１５に噛み合った状態となる。入力ギヤ１１５によって第１欠歯ギヤ１１１及び第２欠歯ギヤ１１２が回転駆動され、係止部１１２ｃが第２係止爪８８ｃに当接すると、ソレノイドリンク８８によって第２欠歯ギヤ１１２が係止される。第１欠歯ギヤ１１１は、第２欠歯ギヤ１１２の停止後も回転を継続し、欠歯部１１１ａが入力ギヤ１１５に対向した状態でストッパ１１３によって保持される。これにより、切替機構１０９が初期状態（図１６、図１７参照）に復帰し、切替機構１０９の初期化動作が完了する。
【００８４】
［規制手段の作用］
ここで、初期化動作の進行中に第２欠歯ギヤ１１２に作用する力について、図２１を用いて説明する。図２１に示すように、ソレノイド部８７に通電された状態において、リンクバネ９０がソレノイドリンク８８を引っ張る力の大きさをＦ２’とする。また、ソレノイドリンク８８の第２係止爪８８ｂから第２欠歯ギヤ１１２の内周面１１２ｇが受ける垂直抗力の大きさをＮ２とし、ソレノイドリンク８８の第１係止爪８８ｂと第２欠歯ギヤ１１２の内周面１１２ｇとの摩擦係数をμ２とする。このとき、第２欠歯ギヤ１１２には、第１係止爪８８ｂから受ける摩擦力Ｆ７（＝μ２×Ｎ２）が作用する。
【００８５】
また、付勢バネ１１４が圧縮された状態において、第２欠歯ギヤ１１２が付勢バネ１１４を介して第１欠歯ギヤ１１１から受取る付勢力の大きさをＦ５とする（図１８（ｂ）参照）。このとき、図２１に示すように、第２欠歯ギヤ１１２が入力ギヤ１１５に噛合っていない状態において、付勢バネ１１４を介して第２欠歯ギヤ１１２が受取る矢印Ｒ６方向の力Ｆ６の大きさは、Ｆ５の大きさによって定まる。そして、第２欠歯ギヤ１１２を回転させようとする力Ｆ６に比して、第２欠歯ギヤ１１２がソレノイドリンク８８から受ける摩擦力Ｆ７が大きくなった場合には、初期化動作の途中で第２欠歯ギヤ１１２の回転が停止する虞がある。
【００８６】
そこで、本実施例では、係止手段であるソレノイドリンク８８と移動手段であるソレノイド部８７とをリンクバネ９０によって接続すると共に、リンクバネ９０を次の式（２）が満たされるように構成している。
μ２×Ｎ２＜Ｆ６  ・・・（２）
【００８７】
言い換えると、ソレノイドリンク８８が第２位置に保持された状態において、ソレノイド部８７からソレノイドリンク８８を介して第２欠歯ギヤ１１２の内周面１１２ｇに作用する力Ｎ２の大きさを、規制手段としてのリンクバネ９０によって規制している。これにより、初期化動作の途中で第２欠歯ギヤ１１２が停止してしまう事態を回避することができ、切替機構１０９の動作の安定性を向上させることができる。また、付勢バネ１１４の付勢力を小さめに設定したままで、即ち、切替動作においてソレノイドリンク８８を係止部１１２ｃ，１１２ｄから離脱させる際の駆動負荷を抑制したままで、切替機構７１の動作の安定性を向上させることができる。即ち、本実施例の構成によれば、簡単かつ安価な構成で切替機構７１の動作の安定性を向上させることができる。
【００８８】
なお、本実施例では、規制手段として弾性部材であるリンクバネ９０を用いているが、上記実施例２の止め部材１０１のように、ソレノイドリンク８８に当接してその揺動範囲を規制する当接部を配置してもよい。
【００８９】
［その他の実施形態］
上記実施例１〜３では、駆動制御機構を切替フラップ７２の姿勢を切替える切替機構として用いた場合を例示したが、本技術は画像形成装置の他の部分の駆動制御機構として用いてもよい。例えば、上記給送カセット２１（図１参照）において、中板３２をシートＳが給送ローラ３０に当接する給送位置と、シートＳを給送ローラ３０から離間させる待機位置との間で昇降させるためのカム機構として本技術を用いてもよい。また、中板等のシート支持部に対して昇降可能な給送ローラを備えた構成において、給送ローラを昇降させる駆動制御機構に適用してもよい。さらに、ニップ部にシートを挟持可能な閉状態とニップ部が開放された開状態とに切替可能なローラ対の駆動制御機構に適用してもよい。なお、画像形成装置は、印刷機能を有する装置本体に加えて、シート処理装置又はオプションのシート給送装置等の付属機器を備える場合があるが、このような付属機器の一部に本技術を適用してもよい。
【符号の説明】
【００９０】
１…画像形成装置（プリンタ）／４…画像形成手段（画像形成部）／５…シート搬送装置（シート搬送部）／７…制御手段（制御部）／７１，１００，１０９…駆動制御機構（切替機構）／７２…案内部材（切替フラップ）／８２，１１５…駆動手段（入力ギヤ）／８３，１１１…第１回転体（ガイドカム、第１欠歯ギヤ）／８４，１１２…第２回転体（カムディスク、第２欠歯ギヤ）／８４ａ，８４ｂ，１１２ｃ，１１２ｄ…係止部、第２の係止部／８４ｃ，１１２ｅ…係止部、第１の係止部／８４ｄ，１１１ｊ，１１２ｊ…規制部（長穴、当接部）／８４ｅ，１１２ｆ…円筒部／８４ｆ，１１２ｇ…周面（内周面）／８５，１１１ａ，１１１ｂ，１１２ａ，１１２ｂ…駆動伝達手段（カムストッパ、欠歯ギヤの歯部及び欠歯部）／８６，１１４…付勢手段（ストッパバネ、付勢バネ）／８７…移動手段（ソレノイド部）８７ａ…可動片（フラップ）８７ｓ…ソレノイド／８８…係止手段（ソレノイドリンク）／９０…規制手段、弾性部材（リンクバネ）／１０１…規制手段、当接部（止め部材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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