(57)【要約】【課題】駆動源からの駆動力を変速して駆動対象に伝達可能であり、安定的に動作する駆動伝達装置を提供する。【解決手段】駆動伝達装置は、駆動源からの駆動力によって回転駆動される第１回転体（１２）と、第１回転体（１２）によって回転駆動される第２回転体（１３）とを備える。第１回転体（１２）及び第２回転体（１３）は、第１の速度伝達比で噛合うギヤ部（１２ｈ，１３ｅ）及び第２の速度伝達比で噛合うギヤ部（１２ｋ、１３ｈ）を有する。第１回転体（１２）に設けられた円弧状の凸状部（１２ｉ，１２ｊ，１２Ｌ，１２ｍ）と、第２回転体（１３）に設けられた凹状部（１３ｆ，１３ｇ，１３ｉ，１３ｊ）により、保持機構（１８）が構成される。保持機構（１８）は、第１回転体（１２）から第２回転体（１３）への駆動伝達が解除された状態で、第２回転体（１３）の回転位相を保持する。【選択図】図１０
2018105360.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１駆動ギヤ部及び第２駆動ギヤ部を有し、駆動源からの駆動力によって回転駆動される第１回転体と、
前記第１駆動ギヤ部に第１の速度伝達比で噛合う第１従動ギヤ部、及び前記第２駆動ギヤ部に前記第１の速度伝達比とは異なる第２の速度伝達比で噛合う第２従動ギヤ部を有し、前記第１回転体の回転に伴って、前記第１駆動ギヤ部及び前記第１従動ギヤ部の噛合いによって回転駆動される状態と、前記第２駆動ギヤ部及び前記第２従動ギヤ部の噛合いによって回転駆動される状態とに切換わる第２回転体と、
前記第１回転体に設けられ、前記第１回転体の回転軸線を中心とする円弧状の凸状部、及び前記第２回転体に設けられ、前記凸状部に係合可能な凹形状の凹状部を含み、前記第１駆動ギヤ部及び前記第１従動ギヤ部と前記第２駆動ギヤ部及び前記第２従動ギヤ部とがいずれも噛合していない状態において、前記凸状部が前記凹状部に係合することにより、前記第１回転体の回転を許容し、かつ、前記第２回転体の回転位相を保持する保持機構と、を備える、
ことを特徴とする駆動伝達装置。
【請求項２】
前記凸状部は、第１の凸状部及び第２の凸状部を含み、
前記凹状部は、前記第１の凸状部に係合可能な第１の凹状部及び前記第２の凸状部に係合可能な第２の凹状部を含み、
前記保持機構は、前記第１駆動ギヤ部及び前記第１従動ギヤ部が離間してから前記第２駆動ギヤ部及び前記第２従動ギヤ部が噛合うまでの間に、前記第１の凸状部が前記第１の凹状部に係合することで前記第２回転体の回転位相を保持し、前記第２駆動ギヤ部及び前記第２従動ギヤ部が離間してから前記第１駆動ギヤ部及び前記第１従動ギヤ部が噛合うまでの間に、前記第２の凸状部が前記第２の凹状部に係合することで前記第２回転体の回転位相を保持する、
ことを特徴とする請求項１に記載の駆動伝達装置。
【請求項３】
前記第１駆動ギヤ部及び前記第２駆動ギヤ部の少なくとも一方は、外周部の一部に歯部が設けられ、外周部の他の一部に前記凸状部が設けられた欠歯ギヤであり、
前記第１従動ギヤ部及び前記第２従動ギヤ部の少なくとも一方は、外周部の一部に歯部が設けられ、外周部の他の一部に前記凹状部が設けられた欠歯ギヤである、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の駆動伝達装置。
【請求項４】
前記第１回転体の１回転を単位として、前記第１回転体の回転量を制御可能な回転制御機構を備え、
前記第２回転体は、前記第１回転体が１回転する間に、前記第１回転体に駆動されることで１回転する、
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装置。
【請求項５】
シートを支持するシート支持手段と、
前記シート支持手段によって支持されたシートに当接してシートを給送可能なシート給送部材と、
前記シート支持手段と前記シート給送部材とを相対移動させ、前記シート給送部材が前記シート支持手段に支持されたシートに当接可能な第１状態と、前記シート給送部材が前記シート支持手段に支持されたシートから離間する第２状態と、に切換可能な切換手段と、
駆動源からの駆動力を前記シート給送部材及び前記切換手段に伝達する、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の駆動伝達装置と、を備え、
前記駆動伝達装置の前記第２回転体が、前記シート給送部材及び前記切換手段を駆動可能である、
ことを特徴とするシート給送装置。
【請求項６】
前記第２回転体は、前記切換手段を前記第１状態に保持する第１位相及び前記第２状態に保持する第２位相に回動可能であり、
前記保持機構は、前記第２回転体を前記第１位相及び前記第２位相の少なくとも一方に保持可能である、
ことを特徴とする請求項５に記載のシート給送装置。
【請求項７】
前記第１の速度伝達比が、前記第２の速度伝達比より小さく設定され、
前記駆動伝達装置は、
前記第２回転体が前記第１駆動ギヤ部及び前記第１従動ギヤ部の噛合いによって前記第１の速度伝達比で回転駆動される場合に、前記切換手段に前記シート支持手段及び前記シート給送部材を前記第２状態から前記第１状態へ切換えさせ、
前記第２回転体が前記第２駆動ギヤ部及び前記第２従動ギヤ部の噛合いによって前記第２の速度伝達比で回転駆動される場合に、前記シート給送部材に前記シート支持手段に支持されたシートを給送させる、
ことを特徴とする請求項５又は６に記載のシート給送装置。
【請求項８】
前記駆動伝達装置は、前記第２回転体が前記第１駆動ギヤ部及び前記第１従動ギヤ部の噛合いによって前記第１の速度伝達比で回転駆動される場合に、前記切換手段に前記シート支持手段及び前記シート給送部材を前記第１状態から前記第２状態へ切換えさせる、
ことを特徴とする請求項７に記載のシート給送装置。
【請求項９】
前記シート支持手段を付勢する付勢手段を備え、
前記シート支持手段は、シートを支持した状態で前記シート給送部材に接離する方向に揺動可能、かつ、前記付勢手段によって前記シート給送部材に接近する方向へ付勢された揺動部材を含み、
前記切換手段は、前記揺動部材に当接可能であり、前記駆動伝達装置の前記第２回転体と共に回転することで前記揺動部材を揺動させるカム部材である、
ことを特徴とする、請求項５乃至８のいずれか１項に記載のシート給送装置。
【請求項１０】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の駆動伝達装置と、
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。
【請求項１１】
請求項５乃至９のいずれか１項に記載のシート給送装置と、
前記シート給送装置によって給送された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給送装置、及びシート給送装置等に用いられる駆動伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタやコピー機に代表される画像形成装置には、駆動源からの駆動力を用いて、駆動対象を複数の駆動速度で駆動することが望ましい場合がある。例えば、共通の駆動源を用いて複数の被駆動部材を駆動する構成で、被駆動部材によって好ましい駆動速度に違いがある場合が存在する。
【０００３】
特許文献１には、給紙コロの回転及び底板の昇降を制御する単一のモータを備え、底板を上昇させる際のモータの回転速度を、給紙コロに給紙させる際のモータの回転速度より小さく設定した給紙装置が開示されている。この装置は、底板上昇時にモータを減速することで、底板と給紙コロとの衝突に起因する騒音等の低減を図ると共に、給紙時にはモータを増速することで生産性の確保を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−２１６３９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記文献に記載された構成では、モータの回転速度が実際に変化するタイミングの誤差により、給紙装置による動作の時間的な精度が低下することがあった。結果として、１枚の用紙を給紙する動作の開始から終了までに要する時間にずれが生じ、このことが画像形成装置の生産性向上の妨げとなる可能性があった。
【０００６】
そこで、本発明は、駆動源からの駆動力を変速して駆動対象に伝達可能であり、安定的に動作する駆動伝達装置、並びにこの駆動伝達装置を備えたシート給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伝達装置は、第１駆動ギヤ部及び第２駆動ギヤ部を有し、駆動源からの駆動力によって回転駆動される第１回転体と、前記第１駆動ギヤ部に第１の速度伝達比で噛合う第１従動ギヤ部、及び前記第２駆動ギヤ部に前記第１の速度伝達比とは異なる第２の速度伝達比で噛合う第２従動ギヤ部を有し、前記第１回転体の回転に伴って、前記第１駆動ギヤ部及び前記第１従動ギヤ部の噛合いによって回転駆動される状態と、前記第２駆動ギヤ部及び前記第２従動ギヤ部の噛合いによって回転駆動される状態とに切換わる第２回転体と、前記第１回転体に設けられ、前記第１回転体の回転軸線を中心とする円弧状の凸状部、及び前記第２回転体に設けられ、前記凸状部に係合可能な凹形状の凹状部を含み、前記第１駆動ギヤ部及び前記第１従動ギヤ部と前記第２駆動ギヤ部及び前記第２従動ギヤ部とがいずれも噛合していない状態において、前記凸状部が前記凹状部に係合することにより、前記第１回転体の回転を許容し、かつ、前記第２回転体の回転位相を保持する保持機構と、を備える、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る構成によれば、駆動源からの駆動力を変速して駆動対象に伝達可能であり、安定的に動作する駆動伝達装置、並びにこの駆動伝達装置を備えたシート給送装置及び画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】画像形成装置の構成を示す概略図。
【図２】（ａ）は画像形成装置のシート給送部を示す斜視図。（ｂ）はシート給送部の側面図。
【図３】（ａ）は給送動作が開始された状態のシート給送部の側面図。（ｂ）は給送動作が進行した状態のシート給送部の側面図。
【図４】第１の実施例に係る駆動伝達装置及びシート給送部の要部を示す斜視図。
【図５】第１の実施例に係る駆動伝達装置の斜視図。
【図６】第１の実施例に係る駆動伝達装置の分解図。
【図７】第１の実施例に係るトリガギヤ及び第１段ギヤの分解図。
【図８】第１の実施例に係る第２段ギヤの斜視図。
【図９】第１の実施例において、（ａ）は待機状態にある駆動伝達装置を示す側面図。（ｂ）は給送動作開始後の駆動伝達装置を示す側面図。
【図１０】第１の実施例において、待機状態における第１段ギヤ及び第２段ギヤの位置関係を示す模式図。
【図１１】第１の実施例において、給送動作の第１段階における第１段ギヤ及び第２段ギヤの位置関係を示す模式図。
【図１２】第１の実施例において、給送動作の第２段階における第１段ギヤ及び第２段ギヤの位置関係を示す模式図。
【図１３】第１の実施例において、給送動作の第３段階における第１段ギヤ及び第２段ギヤの位置関係を示す模式図。
【図１４】第１の実施例において、給送動作の第４段階における第１段ギヤ及び第２段ギヤの位置関係を示す模式図。
【図１５】第１の実施例において、給送動作の第５段階における第１段ギヤ及び第２段ギヤの位置関係を示す模式図。
【図１６】第１の実施例において、給送動作の第６段階における第１段ギヤ及び第２段ギヤの位置関係を示す模式図。
【図１７】第１の実施例において、給送モータが一定速度で回転する場合の第２段ギヤの回転速度の変化を示すグラフ。
【図１８】第２の実施例に係る駆動伝達装置及びシート給送部の要部を示す斜視図。
【図１９】第２の実施例に係る駆動伝達装置の斜視図。
【図２０】第２の実施例に係る駆動伝達装置の分解図。
【図２１】第２の実施例に係るトリガギヤ及び第１段ギヤの分解図。
【図２２】第２の実施例に係る第２段ギヤの斜視図。
【図２３】第２の実施例において、待機状態における第１段ギヤ及び第２段ギヤの位置関係を示す模式図。
【図２４】第２の実施例において、給送動作の第１段階における第１段ギヤ及び第２段ギヤの位置関係を示す模式図。
【図２５】第２の実施例において、給送動作の第２段階における第１段ギヤ及び第２段ギヤの位置関係を示す模式図。
【図２６】第２の実施例において、給送動作の第３段階における第１段ギヤ及び第２段ギヤの位置関係を示す模式図。
【図２７】第２の実施例において、給送モータが一定速度で回転する場合の第２段ギヤの回転速度の変化を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための主な実施形態について説明する。
【実施例１】
【００１１】
まず、画像形成装置の一例であるプリンタ１００の構成について、図１を用いて説明する。図１に示すように、プリンタ１００は、大まかにシート給送部１、画像形成部５０、及びシート排出部７０を備え、外部ＰＣから受信したデータ等の画像情報に基づいてシートＳに画像を形成する。記録媒体であるシート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、並びに布等を用いることができる。
【００１２】
画像形成部５０は、電子写真方式の構成を備えている。即ち、画像形成部５０は、ドラム状の感光体である感光ドラム５２を含む画像形成ユニット５１と、感光ドラム５２を露光する露光装置５３と、転写ローラ５４と、定着装置６０と、を備えている。プリンタ１００に対して画像形成動作の開始が要求されると、予め一様に帯電させられた感光ドラム５２の表面に対して、露光装置か５３から画像情報に基づくレーザー光が照射され、ドラム表面に静電潜像が形成される。この静電潜像は、画像形成ユニット５１の内部においてトナー像に現像される。感光ドラム５２に担持されたトナー像は、転写ローラ５４に印加される転写バイアス電圧により、感光ドラム５２と転写ローラ５４との間の転写部５５においてシート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、定着装置６０へと受け渡される。定着装置６０は、定着ローラ６２及び対向ローラ６１からなるローラ対によってシートＳを挟持して搬送しながら、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。なお、上記画像形成部５０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。
【００１３】
詳しくは後述するように、シート給送部１は、シートＳを支持するシート支持手段と、シートＳを給送可能な給送ローラ２とを備え、シートＳを１枚ずつ給送する。シート給送部１から送り出されたシートＳは、搬送ローラ対４１により、画像形成ユニット５１によるトナー像形成動作の進行に合わせて転写部５５へ向けて搬送される。転写部５５においてトナー像を転写され、定着装置６０によって画像が定着したシートＳは、シート排出部７０の排出ローラ対１２へと受け渡され、プリンタ本体１００Ａの上部に設けられた排出トレイ７２に排出される。
【００１４】
［シート給送部］
図２（ａ）、（ｂ）に示すように、シート給送装置の一例であるシート給送部１は、シート支持手段としてのトレイ１ａ及び昇降板５と、シート給送部材としての給送ローラ２と、分離パッド３と、搬送ガイド４とを備えている。トレイ１ａの上面には、複数枚のシートＳを積載可能である。また、トレイ１ａには、積載されたシートＳの位置を規制可能なサイド規制部材８，９が配置されている。サイド規制部材８，９は、シートＳの幅方向、即ち給送ローラ２によるシートＳの搬送方向（以下、シート給送方向とする）に直交する方向に形成されたガイド溝１ｂに沿って移動可能であり、シートＳの幅方向両端部に当接することでシート位置を規制する。
【００１５】
昇降板５は、トレイ１ａに支持されたシートＳのシート給送方向における下流部を支持する支持部５ｃを有し、回動軸５ａを中心にして上下方向に、即ち給送ローラ２に対して接離する方向に揺動可能な揺動部材である。昇降板５の下方には、昇降板５を上方へ向かって、即ち給送ローラ２に接近する方向に付勢する付勢手段として、給送バネ６が配置されている。
【００１６】
給送ローラ２は、幅方向に沿って延びる給送軸２ａに対して、不図示のホルダを介して着脱可能に取付けられており、給送軸２ａと一体的に回転する。給送軸２ａには、幅方向における給送ローラ２の両側に、コロ２ｄ，２ｅが給送軸２ａに遊嵌した状態で取付けられている。分離パッド３は、回転支軸３ａによって揺動可能に支持され、パッドバネ７によって給送ローラ２及びコロ２ｄ，２ｅへ向けて押圧されている。
【００１７】
給送ローラ２は、断面が非円形のローラ部材であり、給送軸２ａに対して所定角度に亘って設けられた円弧状の外周部、即ちシートＳに接触して搬送力を付与する部分がゴム部材で構成されている。また、給送ローラ２の外周部の曲率半径はコロ２ｄ，２ｅの半径よりもやや大きく形成され、外周部がコロ２ｄ，２ｅの外周面よりも外方に突出するように構成される。このため、給送ローラ２が分離パッド３に圧接していない状態では、コロ２ｄ，２ｅが分離パッド３に圧接する。
【００１８】
給送軸２ａの両端部には、昇降板５を昇降させる昇降機構として、同一形状のカム部材である昇降カム２ｂ，２ｃが同位相で取付けられている。昇降カム２ｂ，２ｃは、昇降板５の幅方向両端部に設けられたカム接触部５ｂ，５ｃに当接し、給送軸２ａの回転に伴って昇降板５を揺動させる。これにより、昇降板５は、支持部５ｃに支持されたシートＳの上面が給送ローラ２の外周部及びコロ２ｄ，２ｅに当接する給送位置と、シートＳの上面が給送ローラ２から離間する待機位置とに移動する。即ち、昇降カム２ｂ，２ｃは、シート支持手段である昇降板５とシート給送部材である給送ローラ２とを相対移動させることで、給送ローラ２がシートに当接可能な第１状態と、給送ローラ２がシートから離間する第２状態とを切換可能な切換手段の一例である。なお、シート支持手段の一部を揺動させる構成に代えて、ピックアップローラ等のシート給送部材を保持する保持部材を揺動させることにより、第１状態と第２状態とを切換える切換手段を用いてもよい。
【００１９】
続いて、シート給送部１による給送動作について、図２及び図３を用いて説明する。給送動作開始前の待機状態では、図２（ｂ）に示すように、カム２ｂによって昇降板５が押下げられ、給送ローラ２がシートＳから離間している。給送動作を開始する場合、後述する駆動伝達装置からの駆動力によって給送軸２ａが回転を開始することで、給送ローラ２及び昇降カム２ｂが回転を開始する。すると、昇降板５は、カム接触部５ｂが昇降カム２ｂの外周面に沿うように移動し、給送バネ６の付勢力に従って上方へと揺動する。
【００２０】
図３（ａ）に示すように、昇降カム２ｂがカム接触部５ｂから離間する角度（図示した例で待機状態から６０°）まで給送軸２ａが回転すると、昇降板５に支持されたシートＳの上面がコロ２ｄに当接する。この状態で給送軸２ａがさらに回転すると、図３（ｂ）に示すように、給送ローラ２の外周部がシートＳに当接し、給送ローラ２から受ける摩擦力によって最上位のシートＳ１が送り出される。給送ローラ２によって搬送されるシートＳは、分離パッド３によって他のシートから分離され、搬送ガイド４に沿って下流の搬送ローラ対４１へ向けて搬送される。
【００２１】
給送軸２ａがさらに回転して、待機状態から２５８°の位置に到達すると、昇降カム２ｂがカム接触部５ｂに再び当接し、給送バネ６の付勢力に抗して昇降板５を下方に押下げる。そして、給送軸２ａが１回転すると、昇降板５は昇降カム２ｂによって図２の待機位置まで押し下げられ、昇降板５に支持されたシートＳは給送ローラ２から離間した状態に戻る。このように、シート給送部１は、給送軸２ａの１回転毎に昇降板５が上下方向に１往復の揺動運動を行い、かつ、給送ローラ２が最上位のシートＳ１を送り出す給送動作を実行する。
【００２２】
［駆動伝達装置］
次に、給送軸２ａを駆動してシート給送部１に給送動作を実行させるための駆動機構について説明する。図４に示すように、給送軸２ａは、駆動伝達装置１０を介して駆動源である給送モータＭ１に接続されている。即ち、駆動伝達装置１０は、給送モータＭ１に直接又は間接に連結された入力軸１０ａと、給送軸２ａに連結された出力軸１３ｄとを有し、給送モータＭ１の駆動力を給送軸２ａへ伝達することでシート給送部１を駆動可能である。
【００２３】
以下、駆動伝達装置１０の構成について、図５乃至図９を用いて説明する。図５（ａ）はプリンタ本体の奥側から見た駆動伝達装置１０の斜視図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）とは反対側から見た駆動伝達装置１０の斜視図である。図６は駆動伝達装置１０の分解図である。図７（ａ）、（ｂ）は駆動伝達装置１０のトリガギヤ１１及び第１段ギヤ１２を示す分解図である。図８（ａ）、（ｂ）は駆動伝達装置１０の第２段ギヤ１３を示す斜視図である。
【００２４】
図５（ａ）、（ｂ）に示すように、駆動伝達装置１０は、駆動入力ギヤ１０ｂと、トリガギヤ１１と、第１段ギヤ１２と、第２段ギヤ１３と、ソレノイド部１４と、トリガバネ１５と、ねじりバネ１６と、を備えている。駆動入力ギヤ１０ｂ、第１段ギヤ１２、及び第２段ギヤ１３は、入力軸１０ａの回転を出力軸１３ｄに伝達するための駆動伝達経路を構成している。一方、トリガギヤ１１、ソレノイド部１４、トリガバネ１５、及びねじりバネ１６は、第１段ギヤ１２の１回転を周期として第１段ギヤ１２の回転量を制御可能な回転制御機構１７を構成している。
【００２５】
図６に示すように、駆動入力ギヤ１０ｂは入力軸１０ａに取付けられ、入力軸１０ａと一体的に回転する。トリガギヤ１１及び第１段ギヤ１２は、いずれも駆動入力ギヤ１０ｂの回転軸線Ｘ１に平行な回転軸線Ｘ２を中心に回転可能な回転部材である。また、第２段ギヤ１３は、これらの回転軸線Ｘ１，Ｘ２に平行な回転軸線Ｘ３を中心に回動可能な回転部材である。
【００２６】
図７（ａ）、（ｂ）に示すように、第１回転体の一例である第１段ギヤ１２は、軸部１２ｇと、駆動入力ギヤ１０ｂと噛合う従動ギヤ１２ａと、第１駆動ギヤ部に相当する駆動小ギヤ１２ｃと、第２駆動ギヤ部に相当する駆動大ギヤ１２ｄとを備えている。従動ギヤ１２ａ、駆動小ギヤ１２ｃ、及び駆動大ギヤ１２ｄは、軸部１２ｇと一体的に回転する。
【００２７】
従動ギヤ１２ａ、駆動小ギヤ１２ｃ、及び駆動大ギヤ１２ｄは、いずれも周方向の一部に歯部１２ｂ，１２ｈ，１２ｋが形成された、所謂欠歯ギヤである。駆動小ギヤ１２ｃの欠歯部には、周方向における歯部１２ｈの両側に、歯部１２ｈのピッチ円と等しい外形を有する第１凸部１２ｉ及び第２凸部１２ｊが設けられている。また、駆動大ギヤ１２ｄの欠歯部には、周方向における歯部１２ｋの両側に、歯部１２ｋのピッチ円と等しい外形を有する第３凸部１２Ｌ及び第４凸部１２ｍが設けられている。第１凸部１２ｉ、第２凸部１２ｊ、第３凸部１２Ｌ、及び第４凸部１２ｍは、いずれも、第１回転体に設けられる凸状部の一例である。
【００２８】
図８（ａ）、（ｂ）に示すように、第２回転体の一例である第２段ギヤ１３は、駆動小ギヤ１２ｃと噛合う従動大ギヤ１３ａと、駆動大ギヤ１２ｄと噛合う従動小ギヤ１３ｂと、を備えている。第１従動ギヤ部に相当する従動大ギヤ１３ａは、駆動小ギヤ１２ｃの歯部１２ｈと噛合する歯部１３ｅを有する。第２従動ギヤ部に相当する従動小ギヤ１３ｂは、駆動大ギヤ１２ｄの歯部１２ｋと噛合する歯部１３ｈを備えている。従動大ギヤ１３ａ及び従動小ギヤ１３ｂは、出力軸１３ｄと一体的に回転する。
【００２９】
従動大ギヤ１３ａ及び従動小ギヤ１３ｂは、いずれも周方向の一部に歯部１３ｅ，１３ｈが形成された、所謂欠歯ギヤである。従動大ギヤ１３ａの欠歯部には、周方向における歯部１３ｅの両側に、いずれも駆動小ギヤ１２ｃのピッチ円に略等しい曲率の凹形状である第１凹部１３ｆ及び第２凹部１３ｇが設けられている。また、従動小ギヤ１３ｂの欠歯部には、周方向における歯部１３ｈの両側に、いずれも駆動大ギヤ１２ｄのピッチ円に略等しい曲率の凹形状である第３凹部１３ｉ及び第４凹部１３ｊが設けられている。即ち、第２段ギヤ１３の第１凹部１３ｆ、第２凹部１３ｇ、第３凹部１３ｉ、及び第４凹部１３ｊは、それぞれ、第１段ギヤ１２の第１凸部１２ｉ、第２凸部１２ｊ、第３凸部１２Ｌ、及び第４凸部１２ｍに係合可能な凹状部である。後述するように、これらの凸部１２ｉ，１２ｊ，１２Ｌ，１２ｍ及び凹部１３ｆ，１３ｇ，１３ｉ，１３ｊは、給送動作の実行中に第２段ギヤ１３の回転位相を保持可能な保持機構として機能する。
【００３０】
駆動小ギヤ１２ｃ及び従動大ギヤ１３ａの速度伝達比、即ち駆動側のギヤが１回転する場合の従動側のギヤの回転回数は、駆動大ギヤ１２ｄ及び従動小ギヤ１３ｂの速度伝達比と異なる値に設定されている。言い換えると、駆動小ギヤ１２ｃ及び従動大ギヤ１３ａのギヤ比に対応する第１の速度伝達比が相対的に低く、駆動大ギヤ１２ｄ及び従動小ギヤ１３ｂのギヤ比に対応する第２の速度伝達比が相対的に高く設定されている。
【００３１】
図示した例において、駆動小ギヤ１２ｃの歯部１２ｈは、歯数２５に相当するピッチで形成された２枚の歯で構成され、従動大ギヤ１３ａの歯部１３ｅは、歯数２７に相当するピッチで形成された１本の歯（２本の歯溝）で構成されている。従って、駆動小ギヤ１２ｃから従動大ギヤ１３ａへの速度伝達比は２５／２７である。一方、駆動大ギヤ１２ｄの歯部１２ｋは、歯数３２に相当するピッチで形成された１５枚の歯で構成され、従動小ギヤ１３ｂの歯部１３ｈは、歯数２０に相当するピッチで形成された１４枚の歯（１５本の歯溝）で構成されている。従って、駆動小ギヤ１２ｃから従動大ギヤ１３ａへの速度伝達比は３２／２０である。
【００３２】
なお、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、従動大ギヤ１３ａには、上記歯部１３ｅとは異なる位相に、通常は第１段ギヤ１２からの駆動伝達に関与しない歯部１３ｋが設けられている。以下の説明では、第２段ギヤ１３から駆動対象への駆動力の出力が出力軸１３ｄを介して行われるものとして説明するが、歯部１３ｋを駆動対象に駆動連結する構成としてもよい。
【００３３】
［１回転制御］
次に、回転制御機構１７の構成及び作用について説明する。図７（ａ）、（ｂ）に示すように、トリガギヤ１１は、第１段ギヤ１２の入力ギヤ１０ｂと同じピッチで形成され、駆動入力ギヤ１０ｂに噛合う歯部１１ｂと、駆動入力ギヤ１０ｂに噛合わない欠歯部１１ｃとを有する欠歯ギヤである。
【００３４】
トリガギヤ１１は、第１段ギヤ１２の軸部１２ｇに嵌合する軸受部１１ｅを有し、第１段ギヤ１２に対して相対回転可能である。一方、第１段ギヤ１２の軸部１２ｇにはキー部１２ｎ，１２ｎが突設され、トリガギヤ１１の軸受部１１ｅにはキー部１２ｎ，１２ｎに係合するキー溝１１ｆ，１１ｆが設けられている。これにより、トリガギヤ１１及び第１段ギヤ１２は、取り得る相対位相の範囲を制限されている。また、トリガバネ１５は、図６に示すように、トリガギヤ１１のボス部１１ｄと第１段ギヤ１２のボス部１２ｆとの間に張設され、第１段ギヤ１２に対してトリガギヤ１１を所定方向に付勢する。
【００３５】
図６に示すように、トリガギヤ１１は、ソレノイド部１４によって係止される係止部１１ａを有する。ソレノイド部１４は、係止部１１ａに係合可能な係止爪１４ａを有するフラップ１４ｆと、フラップ１４ｆを係止部１１ａから離脱する方向に駆動するソレノイド１４ｓと、を有する。また、ソレノイド部１４には、ソレノイド１４ｓが非通電状態である場合に、フラップ１４ｆを係止部１１ａに対する係合位置へ向けて付勢する戻しバネ１４ｂが設けられている。
【００３６】
また、ねじりバネ１６は、第２段ギヤ１３の軸部１３ｃに保持されており、プリンタ本体の枠体等によって固定された固定腕１６ａと、第１段ギヤ１２と一体に設けられたカム部１２ｅに当接する可動腕１６ｂと、を有している。ねじりバネ１６及びカム部１２ｅは、可動腕１６ｂがカム部１２ｅを第１段ギヤ１２の軸線Ｘ２へ向けて押圧することで、第１段ギヤ１２が後述の待機位置へ向けて付勢されるように構成されている。
【００３７】
このような回転制御機構１７を備えた駆動伝達装置１０は、第１段ギヤ１２を１回転ずつ回転させることで、シート給送部１に給送動作を実行させる。以下、給送動作が行われる場合の駆動伝達装置１０の動作について、図９（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。図９（ａ）は、給送動作開始前の状態を示す駆動伝達装置１０の側面図であり、図９（ｂ）は、給送動作の途中の状態を示す駆動伝達装置１０の側面図である。
【００３８】
図９（ａ）に示すように、給送動作の開始前は、トリガギヤ１１の係止部１１ａがソレノイド部１４によって係止され、トリガギヤ１１は欠歯部１１ｃが駆動入力ギヤ１０ｂに対向する位置に保持されている。また、第１段ギヤ１２は、ねじりバネ１６の付勢力により、従動ギヤ１２ａの欠歯部１２ｏが駆動入力ギヤ１０ｂに対向する位置に保持されている。以下、待機状態における各ギヤ１１，１２の位置、即ち、欠歯部１１ｃ，１２ｏが駆動入力ギヤ１０ｂに対向するトリガギヤ１１及び第１段ギヤ１２の位置を「待機位置」とする。トリガギヤ１１及び第１段ギヤ１２が待機位置に位置する状態では、駆動入力ギヤ１０ｂの回転は、トリガギヤ１１及び第１段ギヤ１２のいずれに対しても伝達されない。また、この状態では、トリガバネ１５は引伸ばされており、トリガギヤ１１を図中時計回り方向に付勢している。
【００３９】
図９（ｂ）に示すように、給送動作を開始する場合には、ソレノイド部１４が通電される。すると、フラップ１４ｆがソレノイド１４ｓに吸引されて係止爪１４ａがトリガギヤ１１の係止部１１ａから離脱し、トリガバネ１５の付勢力によってトリガギヤ１１が図中時計回り方向に回転する。すると、トリガギヤ１１の歯部１１ｂが駆動入力ギヤ１０ｂに噛合い、トリガギヤ１１が駆動入力ギヤ１０ｂからの駆動力によって回転する。ソレノイド１４ｓへの通電は、トリガギヤ１１が駆動入力ギヤ１０ｂに噛合った後のタイミングで停止される。
【００４０】
トリガギヤ１１が所定量（図示した例では３歯分）回転すると、キー部１２ｎ，１２ｎ及びキー溝１１ｆ，１１ｆ（図７（ａ）、（ｂ）参照）が当接した状態となり、トリガギヤ１１及び第１段ギヤ１２が一体的に回転し始める。すると、第１段ギヤ１２の従動ギヤ１２ａが駆動入力ギヤ１０ｂに噛合って、第１段ギヤ１２も駆動入力ギヤ１０ｂからの駆動力を受取るようになる。この後、後述するように、第１段ギヤ１２が１回転して再び欠歯部１２ｏが駆動入力ギヤ１０ｂに対向する位置に到達するまでの間に、第１段ギヤ１２によって第２段ギヤ１３が回転駆動され、給送軸２ａに駆動力が出力される。
【００４１】
トリガギヤ１１が１回転して欠歯部１１ｃが駆動入力ギヤ１０ｂに対向する位置に到達すると、非通電状態にあるソレノイド部１４の係止爪１４ａによって係止部１１ａが係止され、トリガギヤ１１は待機位置で停止する。続いて、第１段ギヤ１２が、欠歯部１２ｂが駆動入力ギヤ１０ｂに対向する位置まで到達すると、駆動入力ギヤ１０ｂからの駆動力の伝達が解除され、ねじりバネ１６の付勢力によって待機位置に保持される。このとき、トリガギヤ１１の停止から第１段ギヤ１２の停止までの間に、次の給送動作に備えてトリガバネ１５が引伸ばされた状態となる。このように、駆動伝達装置１０は、駆動入力ギヤ１０ｂを回転させた状態で、適切なタイミングでソレノイド１４ｓの通電／非通電を切換えることにより、第１段ギヤ１２の１回転を単位として周期的な動作を実行する。
【００４２】
［駆動伝達装置による変速動作］
次に、駆動伝達装置１０による駆動速度の切換え作用について、図１０乃至図１７を用いて説明する。なお、図１０乃至図１６は、給送動作の各段階における第１段ギヤ１２及び第２段ギヤ１３の位置関係を示す模式図であり、各図の（ａ）は幅方向に関して給送ローラ２と同じ側から、（ｂ）はその反対側から視た様子を表している。また、図１７は、第１段ギヤ１２の回転速度を１００［ｒｐｍ］としたときの第２段ギヤ１３の回転速度の推移を示すグラフである。
【００４３】
図１０（ａ）に示すように、待機状態、即ち第１段ギヤ１２が待機位置にある状態では、第２段ギヤ１３は、第１段ギヤ１２の第１凸部１２ｉと第２段ギヤ１３の第１凹部１３ｆとが対向する位置に保持されている。この状態では、第１凸部１２ｉ及び第１凹部１３ｆの係合によって第２段ギヤ１３の回転が規制されている。以下、待機状態における第２段ギヤ１３の位置をホーム位置とする。
【００４４】
図１１（ａ）に示すように、ソレノイド部１４への通電及び駆動入力ギヤ１０ｂの回転駆動が開始されると、第１段ギヤ１２が待機位置から回転を開始する。このとき、第１段ギヤ１２は、第１凸部１２ｉが第２段ギヤ１３の第１凹部１３ｆに摺動しながら回転するため、第２段ギヤ１３は引き続きホーム位置に保持される。言い換えれば、保持機構１８の第１凸部１２ｉ及び第１凹部１３ｆの係合により、第１段ギヤ１２の回転が許容された状態で、第２段ギヤ１３の位相がホーム位置に保持される。そして、駆動小ギヤ１２ｃの歯部１２ｈが第１凹部１３ｆの端部位置に到達すると、駆動小ギヤ１２ｃの歯部１２ｈと、第１凹部１３ｆに隣接する従動大ギヤ１３ａの歯部１３ｅとが噛合う。これにより、第２段ギヤ１３は、駆動小ギヤ１２ｃ及び従動大ギヤ１３ａの速度伝達比（２５／２７）に従う回転速度で回転駆動される第１駆動状態となる。すると、第２段ギヤ１３の出力軸１３ｄの回転に伴って上記給送軸２ａが回転を開始し、昇降板５が待機位置から上方へ向かって揺動を開始する。
【００４５】
図１２（ａ）に示すように、第２段ギヤ１３が第１駆動状態で一定角度（図示した例で５３．３°）回転すると、駆動小ギヤ１２ｃの歯部１２ｈが従動大ギヤ１３ａの歯部１３ｅから離間する。このとき、第１段ギヤ１２の第２凸部１２ｊが第２段ギヤ１３の第２凹部１３ｇに係合して第２凹部１３ｇに対して摺動する。即ち、保持機構１８の作用により、第１段ギヤ１２が空転し、第２段ギヤ１３が中間停止位置に保持される。これにより、第２段ギヤ１３は、昇降板５の給送位置（図３（ａ）参照）又はそのやや下方位置に対応する位置（以下、中間停止位置とする）において、第１段ギヤ１２からの駆動伝達を解除された駆動停止状態となる。
【００４６】
図１３（ａ）、（ｂ）に示すように、第１段ギヤ１２の回転に伴って、第２凸部１２ｊ及び第２凹部１３ｇに引き続いて第３凸部１２Ｌが第３凹部１３ｉに係合し、第３凹部１３ｉに対して摺動し始める。そして、駆動大ギヤ１２ｄの歯部１２ｋが第３凹部１３ｉの端部位置に到達すると、駆動大ギヤ１２ｄの歯部１２ｋと、第３凹部１３ｉに隣接する従動小ギヤ１３ｂの歯部１３ｈが噛合う。これにより、第２段ギヤ１３は、駆動停止状態から、駆動大ギヤ１２ｄ及び従動小ギヤ１３ｂの速度伝達比（３２／２０）に従う回転速度で駆動される第２駆動状態となる。
【００４７】
図１４（ｂ）に示すように、第２駆動状態においては、駆動大ギヤ１２ｄの歯部１２ｋ及び従動小ギヤ１３ｂの歯部１３ｈの噛合いによって第２段ギヤ１３が回転駆動されることにより、給送軸２ａに駆動力が出力される。これにより、給送位置に位置する昇降板５に支持されたシートの上面に給送ローラ２の外周部が当接して給送ローラ２が回転し、最上位のシートＳ１をシート給送方向に送り出す（図３（ｂ）参照）。また、給送ローラ２によるシートの送り出し動作の後に、昇降カム２ｂ，２ｃによって昇降板５が待機位置へ向けて押下げられる。
【００４８】
図１５（ｂ）に示すように、第２段ギヤ１３が第２駆動状態で一定角度（図示した例で３０６．７°）回転すると、第２段ギヤ１３がホーム位置へと戻ると共に、駆動大ギヤ１２ｄの歯部１２ｋが従動小ギヤ１３ｂの歯部１３ｈから離間する。このとき、第１段ギヤ１２の第４凸部１２ｍが第２段ギヤ１３の第４凹部１３ｊに係合して第４凹部１３ｊに対して摺動し、第１段ギヤ１２が空転し始める。これにより、第２段ギヤ１３がホーム位置にあり、昇降板５が待機位置（図２参照）に保持された状態で、第２段ギヤ１３が駆動伝達を解除された駆動停止状態となる。
【００４９】
図１６（ａ）、（ｂ）に示すように、第１段ギヤ１２の回転に伴って、第４凸部１２ｍ及び第４凹部１３ｊに引き続いて第１凸部１２ｉが第１凹部１３ｆに係合し、第１凹部１３ｆに対して摺動し始める。そして、第１段ギヤ１２が待機位置へ到達すると、駆動入力ギヤ１０ｂから第１段ギヤ１２への駆動伝達が解除され、駆動伝達装置１０が待機状態（図１０（ａ）、（ｂ）参照）となる。
【００５０】
このように、駆動伝達装置１０は、駆動入力ギヤ１０ｂからの駆動力によって第１段ギヤ１２が１回転する間に、第２段ギヤ１３を第１の速度伝達比で駆動する第１駆動状態と、第２段ギヤ１３を第２の速度伝達比で駆動する第２駆動状態とに切換わる。そして、第２段ギヤ１３がホーム位置から中間停止位置へ移動し、さらに中間停止位置からホーム位置へと移動して１回転する間に、昇降板５は１往復の揺動運動を行い、給送ローラ２は１回転の回転を行う。
【００５１】
図１７のグラフに示すように、駆動伝達装置１０は、給送動作の開始後に、駆動小ギヤ１２ｃと従動大ギヤ１３ａとが噛合う第１駆動状態となる。第１段ギヤ１２は、第１駆動状態の期間（Ｔ１）の間に、第２段ギヤ１３を５３．３°回転させてホーム位置から中間停止位置へ移動させる。第１駆動状態における第２段ギヤ１３の回転速度は、駆動小ギヤ１２ｃから従動大ギヤ１３ａへの速度伝達比（２５／２７）によって定まる。即ち、第１段ギヤ１２が１００［ｒｐｍ］で回転駆動されるとすると、第２段ギヤ１３の回転速度は約９２．６［ｒｐｍ］である。その後、第２段ギヤ１３は駆動停止状態となり、第１段ギヤ１３は一定期間（Ｔ２）空転する。
【００５２】
次に、駆動伝達装置１０は、駆動大ギヤ１２ｄと従動小ギヤ１３ｂとが噛合う第２駆動状態となる。第１段ギヤ１２は、第２駆動状態の期間（Ｔ３）の間に、第２段ギヤ１３を３０６．７°回転（Ｔ３）させて中間停止位置からホーム位置へと移動させる。第２駆動状態における第２段ギヤ１３の回転速度は、駆動大ギヤ１２ｄから従動小ギヤ１３ｂへの速度伝達比（３２／２０）によって定まる。即ち、第１段ギヤ１２が１００［ｒｐｍ］で回転駆動されるとすると、第２段ギヤ１３の回転速度は約１６０［ｒｐｍ］である。その後、第２段ギヤ１３は駆動停止状態となり、第１段ギヤ１３は一定期間（Ｔ４）空転した後に待機位置に保持される。
【００５３】
即ち、昇降板５を待機位置から給送位置へ向けて揺動させる際（第１駆動状態）の出力軸１３ｄの回転速度は、給送ローラ２にシートを給送させる際（第２駆動状態）の出力軸１３ｄの回転速度に比して、４２％程度減速されている。これにより、給送ローラ２によるシートの給送速度を維持しながら、待機位置から給送位置へ向かって揺動する昇降板５が停止する際の衝撃や打突音を低減することができる。また、昇降板５に積載されているシートＳの整列性の低下を抑制することができる。これらの効果は、昇降カム２ｂ，２ｃに代えて他の切換手段を用いた場合であっても同様に期待することができる。
【００５４】
ここで、給送モータからの駆動力によって給送ローラの回転及び昇降板の揺動を行う場合等、駆動対象に対し回転速度の異なる複数の回転を出力可能とする構成において、モータの出力を電気的に制御することで回転速度を変化させることも考えられる。即ち、昇降板５を待機位置から給送位置へ向けて揺動させる際には給送モータを第１の速度で回転させ、給送ローラにシートを給送させる際には給送モータを第１の速度より大きい第２の速度で回転させる構成が考えられる。しかしながら、このような構成では、給送モータの出力を制御するための制御回路が必要となる他、モータの回転速度が実際に変化するタイミングのばらつきにより、画像形成装置の生産性が低下する可能性がある。一方、本実施例の構成によれば、簡単な構成により、出力軸１３ｄの回転速度を精度の高いタイミングで変更することが可能となる。
【００５５】
また、第１駆動状態と第２駆動状態との間の切換えが間欠的に行われるため、速度伝達比の異なる２組の歯部が同時に噛合うこと防がれると同時に、駆動停止状態では保持機構１８によって第２段ギヤ１３の回転位相が保持される（図１０乃至図１６参照）。即ち、保持機構１８は、第２段ギヤ１３を、昇降板５の待機位置に対応するホーム位置（第１位相）と給送位置に対応する中間停止位置（第２位相）とに保持可能である。これにより、駆動停止状態における第２段ギヤ１３の回転位相のずれが低減され、駆動伝達装置１０が駆動停止状態から第１又は第２駆動状態へと円滑に移行することが可能となる。即ち、保持機構１８の作用により、駆動伝達装置２０の動作の安定性を向上させることができる。
【００５６】
なお、変速時の第２段ギヤ１３の位相ずれを防ぐ構成として、第２段ギヤ１３を一定の回転方向に付勢するバネ等の付勢部材を配置し、ある駆動状態から次の駆動状態へと短時間で切換わるように構成することも考えられる。しかしながら、このような構成では、第２段ギヤ１３が付勢部材に付勢された状態で第１段ギヤ１２の歯部に噛合うことになり、歯部同士の衝突によって騒音や歯毀れが生じる可能性がある。一方、本実施例の構成によれば、保持機構の作用によって第２段ギヤ１３の歯部が適切な位置に保持された状態で第１段ギヤ１２及び第２段ギヤ１３の歯部の噛合いが開始されるため、このような不都合を回避することができる。
【００５７】
［変形例］
本実施例では、速度伝達比の異なる２組のギヤによって駆動伝達装置１０から出力される回転が２段階に変速されるものとして説明したが、３組以上のギヤを用いて３段階以上の変速を行う構成としてもよい。また、本実施例では、第１駆動状態から第２駆動状態までの間の駆動停止状態と、第２駆動状態から第１駆動状態までの間の駆動停止状態の両方において、保持機構１８によって第２段ギヤ１３の位相が保持される構成としている。即ち、凸部１２ｊ，１２Ｌ及びこれに対応する凹部１３ｇ，１３ｉは第１の凸状部・凹状部に相当し、凸部１２ｉ，１２ｍ及びこれに対応する凹部１３ｆ，１３ｊは第２の凸状部・凹状部に相当する。しかしながら、複数の駆動停止状態の少なくとも１つにおいて、保持機構の凸状部及び凹状部が係合する構成であれば、本実施例と同様の効果を期待することができる。
【００５８】
また、保持機構を構成する凸状部及び凹状部は、これらが第１回転体及び第２回転体と一体的に回転し、適切な位相で係合するように配置されていれば、上述の配置に限らない。本実施例では、凸状部である凸部１２ｉ，１２ｊ，１２Ｌ，１２ｍ及び凹状部である凹部１３ｆ，１３ｇ，１３ｉ，１３ｊが、欠歯ギヤ（１２ｃ，１２ｄ，１３ａ，１３ｂ）の欠歯部に設けられるものとして説明した。しかしながら、例えば、第１及び第２の凸状部を２枚の欠歯ギヤのそれぞれに配置する構成に代えて、欠歯ギヤのいずれか一方にのみ第１及び第２の凸状部を配置してもよい。この場合、凸状部が設けられた駆動ギヤ部に対応する従動ギヤ部に第１及び第２の凹状部を配置すればよい。なお、凸状部は実質的に円弧状に形成されるが、凹状部は必ずしも円弧状の凹形状である必要はなく、凸状部に係合した場合に第２回転体の回転軸線を中心とする回転が規制される形状であればよい。
【００５９】
また、例えば第１段ギヤ１２の軸部１２ｇに直接凸部を設けるなど、駆動ギヤ部と凸状部及び従動ギヤ部と凹状部を一体的に回転する別個の部材としてもよい。ただし、本実施例のように欠歯部に凸状部及び凹状部を配置すれば、駆動伝達装置をコンパクトに構成することができる。さらに、第１及び第２駆動ギヤ部を別個のギヤ部材として、即ち段ギヤを構成するギヤとして設ける構成に代えて、ピッチ半径が異なる扇形の第１及び第２駆動ギヤ部を互いに異なる位相に配置した１枚のギヤ部材を用いてもよい。
【実施例２】
【００６０】
次に、第２の実施例に係る駆動伝達装置２０について、図１８乃至図２７を用いて説明する。本実施例に係る駆動伝達装置２０は、上記実施例１に係る駆動伝達装置１０と比べて、第１段ギヤ２２及び第２段ギヤ２３の形状が異なっている。その他、実施例１と共通する構成要素には、実施例１と同符号を付して説明を省略する。
【００６１】
本実施例に係る駆動伝達装置２０は、図１８に示すように、例えばシート給送部の給送ローラ２及び昇降カム２ｂ，２ｃに給送モータＭ１からの駆動力を伝達する伝達機構として用いると好適である。この駆動伝達装置２０は、給送モータＭ１に直接又は間接に連結された入力軸２０ａと、給送軸２ａに連結された出力軸２３ｄとを有し、給送モータＭ１の駆動力を給送軸２ａへ伝達する。
【００６２】
図１９（ａ）はプリンタ本体の奥側から見た駆動伝達装置２０の斜視図であり、図１９（ｂ）は図１９（ａ）とは反対側から見た駆動伝達装置２０の斜視図である。図２０は駆動伝達装置２０の分解図である。図２１（ａ）、（ｂ）は駆動伝達装置２０のトリガギヤ１１及び第１段ギヤ２２を示す分解図である。図２２（ａ）、（ｂ）は駆動伝達装置２０の第２段ギヤ２３を示す斜視図である。
【００６３】
図１９（ａ）、（ｂ）に示すように、駆動伝達装置２０は、駆動入力ギヤ２０ｂと、トリガギヤ１１と、第１段ギヤ２２と、第２段ギヤ２３と、ソレノイド部１４と、トリガバネ１５と、を備えている。駆動入力ギヤ２０ｂ、第１段ギヤ２２、及び第２段ギヤ２３は、入力軸２０ａの回転を出力軸２３ｄに伝達するための駆動伝達経路を構成している。
【００６４】
図２０に示すように、駆動入力ギヤ２０ｂは入力軸２０ａに取付けられ、入力軸２０ａと一体的に回転する。トリガギヤ１１及び第１段ギヤ２２は、いずれも駆動入力ギヤ２０ｂの回転軸線Ｘ１に平行な回転軸線Ｘ２を中心に回転可能な回転部材である。また、第２段ギヤ２３は、これらの回転軸線Ｘ１，Ｘ２に平行な回転軸線Ｘ３を中心に回転可能な回転部材である。
【００６５】
図２１（ａ）、（ｂ）に示すように、第１回転体に相当する第１段ギヤ２２は、軸部２２ｇと、駆動入力ギヤ２０ｂと噛合う従動ギヤ２２ａと、第１駆動ギヤ部に相当する駆動小ギヤ２２ｃと、第２駆動ギヤ部に相当する駆動大ギヤ２２ｄとを有する。従動ギヤ２２ａ、駆動小ギヤ２２ｃ、及び駆動大ギヤ２２ｄは、軸部２２ｇと一体的に回転する。
【００６６】
従動ギヤ２２ａ、駆動小ギヤ２２ｃ、及び駆動大ギヤ２２ｄは、いずれも周方向の一部に歯部２２ｂ，２２ｈ，２２ｋが形成された、所謂欠歯ギヤである。駆動小ギヤ２２ｃの欠歯部には、周方向における歯部２２ｈの両側に、歯部２２ｈのピッチ円と等しい外形を有する第１凸部２２ｉ及び第２凸部２２ｊが設けられている。また、駆動大ギヤ２２ｄの欠歯部には、周方向における歯部２２ｋの両側に、歯部２２ｋのピッチ円と等しい外形を有する第３凸部２２Ｌ及び第４凸部２２ｍが設けられている。
【００６７】
図２２（ａ）、（ｂ）に示すように、第２回転体に相当する第２段ギヤ２３は、駆動小ギヤ２２ｃと噛合う従動大ギヤ２３ａと、駆動大ギヤ２２ｄと噛合う従動小ギヤ２３ｂと、を備えている。第２従動ギヤ部に相当する従動大ギヤ２３ａは、駆動小ギヤ２２ｃの歯部２２ｈと噛合する歯部２３ｅを備えている。第２従動ギヤ部に相当する従動小ギヤ２３ｂは、駆動大ギヤ２２ｄの歯部２２ｋと噛合する歯部２３ｈを備えている。従動大ギヤ２３ａ及び従動小ギヤ２３ｂは、出力軸２３ｄと一体的に回転する。
【００６８】
従動大ギヤ２３ａ及び従動小ギヤ２３ｂは、いずれも周方向の一部に歯部２３ｅ，２３ｈが形成された、所謂欠歯ギヤである。従動大ギヤ２３ａの欠歯部には、周方向における歯部２３ｅの両側に、いずれも駆動小ギヤ２２ｃのピッチ円に略等しい曲率の凹形状である第１凹部２３ｆ及び第２凹部２３ｇが設けられている。また、従動小ギヤ２３ｂの欠歯部には、周方向における歯部２３ｈの両側に、いずれも駆動大ギヤ２２ｄのピッチ円に略等しい曲率の凹形状である第３凹部２３ｉ及び第４凹部２３ｊが設けられている。即ち、第２段ギヤ２３の第１凹部２３ｆ、第２凹部２３ｇ、第３凹部２３ｉ、及び第４凹部２３ｊは、この順に第１段ギヤ２２の第１凸部２２ｉ、第２凸部２２ｊ、第３凸部２２Ｌ、及び第４凸部２２ｍに係合可能である。言い換えれば、これらの凸部・凹部の各組は、いずれも保持機構を構成する凸状部・凹状部の一例である。
【００６９】
駆動小ギヤ２２ｃ及び従動大ギヤ２３ａの速度伝達比は、駆動大ギヤ２２ｄ及び従動小ギヤ２３ｂの速度伝達比と異なる値に設定されている。言い換えると、駆動小ギヤ２２ｃ及び従動大ギヤ２３ａのギヤ比に対応する第１の速度伝達比が相対的に低く、駆動大ギヤ２２ｄ及び従動小ギヤ２３ｂのギヤ比に対応する第２の速度伝達比が相対的に高く設定されている。
【００７０】
図示した例において、駆動小ギヤ２２ｃの歯部２２ｈは、歯数２５に相当するピッチで形成された１０枚の歯で構成され、従動大ギヤ２３ａの歯部２３ｅは、歯数２７に相当するピッチで形成された９枚の歯（１０本の歯溝）で構成されている。従って、駆動小ギヤ２２ｃから従動大ギヤ２３ａへの速度伝達比は２５／２７である。一方、駆動大ギヤ２２ｄの歯部２２ｋは、歯数３２に相当するピッチで形成された９枚の歯で構成され、従動小ギヤ２３ｂの歯部２３ｈは、歯数２０に相当するピッチで形成された８枚の歯（９本の歯溝）で構成されている。従って、駆動大ギヤ２２ｄから従動小ギヤ２３ｂへの速度伝達比は３２／２０である。
【００７１】
なお、従動大ギヤ２３ａ及び従動小ギヤ２３ｂには、通常は第１段ギヤ２２からの駆動伝達に関与しない歯部２３ｋ，２３Ｌが設けられている。以下の説明では、第２段ギヤ２３から駆動対象への駆動力の出力が出力軸２３ｄを介して行われるものとして説明するが、歯部２３ｋ，２３Ｌを駆動対象に駆動連結する構成としてもよい。
【００７２】
図１９（ａ）、（ｂ）に示すように、駆動伝達装置２０は、第１段ギヤ２２の回転を制御可能な機構として、トリガギヤ１１、ソレノイド部１４、及びトリガバネ１５を含む回転制御機構１７を備えている。回転制御機構１７の構成は、上記実施例１と同様であるため、説明を省略する。実施例１と同様に、回転制御機構１７は、ソレノイド部１４への通電を制御することにより、第１段ギヤ２２の１回転を単位として駆動伝達装置２０の動作を制御可能である。
【００７３】
［駆動伝達装置による変速動作］
本実施例に係る駆動伝達装置２０による駆動速度の切換え作用について、図２３乃至図２６を用いて説明する。なお、図２３乃至図２６は、給送動作の各段階における第１段ギヤ２２及び第２段ギヤ２３の位置関係を示す模式図であり、各図の（ａ）は幅方向に関して給送ローラ２と同じ側から、（ｂ）はその反対側から視た様子を表している。また、図２７は、第１段ギヤ２２の回転速度を１００［ｒｐｍ］としたときの第２段ギヤ２３の回転速度の推移を示すグラフである。
【００７４】
図２３（ａ）に示すように、本実施例では、待機状態において駆動小ギヤ２２ｃの歯部２２ｈと従動大ギヤ２３ａの歯部２３ｅとが噛合うように構成されている。この状態では、回転制御機構１７の作用によって待機位置に保持された第１段ギヤ２２により、第２段ギヤ２３の回転が規制される。以下、待機状態における第２段ギヤ２３の位置をホーム位置とする。第２段ギヤ２３がホーム位置にある状態では、昇降板５は待機位置（図２参照）に保持される。
【００７５】
図２４（ａ）に示すように、ソレノイド部１４への通電及び駆動入力ギヤ２０ｂの回転駆動が開始されると、第１段ギヤ２２が待機位置から回転を開始する。これにより、第２段ギヤ２３は、駆動小ギヤ２２ｃ及び従動大ギヤ２３ａの速度伝達比（２５／２７）に従う回転速度で回転駆動される第１駆動状態となる。すると、第２段ギヤ２３の出力軸２３ｄの回転に伴って給送軸２ａが回転を開始し、昇降板５が待機位置から上方へ向かって揺動を開始する。
【００７６】
図２４（ａ）に示すように、第２段ギヤ２３が第１駆動状態で一定角度（図示した例で６０°）回転すると、駆動小ギヤ２２ｃの歯部２２ｈが従動大ギヤ２３ａの歯部２３ｅから離間する。このとき、第１段ギヤ２２の第１凸部２２ｉが第２段ギヤ２３の第１凹部２３ｆに係合して第２凹部２３ｆに対して摺動することで、第１段ギヤ２２が空転する。これにより、第２段ギヤ２３は、昇降板５が給送位置（図３（ａ）参照）に保持された状態に対応する第１停止位置に保持された状態で、第１段ギヤ２２からの駆動伝達を解除された駆動停止状態となる。また、図２４（ｂ）に示すように、第１段ギヤ２２の回転に伴って、第１凸部２２ｉ及び第１凹部２３ｆに引き続いて第３凸部２２Ｌが第３凹部２３ｉに係合して第３凹部２３ｉに対して摺動し始める。これらの凸部２２ｉ，２２Ｌは保持機構２８を構成する第１の凸状部に相当し、凹部２３ｆ，２３ｉは第１の凹状部に相当する。
【００７７】
その後、図２５（ｂ）に示すように、駆動大ギヤ２２ｄの歯部２２ｋが従動小ギヤ２３ｂの歯部２３ｈに噛合うと、第２段ギヤ２３が駆動大ギヤ２２ｄ及び従動小ギヤ２３ｂ速度伝達比（３２／２０）に従う回転速度で駆動される第２駆動状態となる。これにより、第２段ギヤ２３の出力軸２３ｄから給送軸２ａに駆動力が伝達され、給送ローラ２が回転して昇降板５に支持されたシートＳを送り出す（図３（ｂ）参照）。
【００７８】
図２６（ｂ）に示すように、第２段ギヤ２３が第２駆動状態で一定角度（図示した例で１９８°）回転すると、駆動大ギヤ２２ｄの歯部２２ｋが従動小ギヤ２３ｂの歯部２３ｈから離間する。このとき、第１段ギヤ２２の第４凸部２２ｍが第２段ギヤ２３の第４凹部２３ｊに係合し、第４凸部２２ｍが第４凹部２３ｊに摺動することで第１段ギヤ２２が空転する。これにより、昇降板５が給送位置に保持され、第２段ギヤ２３が図２６（ａ）、（ｂ）に示す第２停止位置に保持された状態で、第２段ギヤ２３が駆動伝達を解除された駆動停止状態となる。また、図２６（ａ）に示すように、第１段ギヤ２２の回転に伴って、第４凸部２２ｍ及び第４凹部２３ｊに引き続いて第２凸部２２ｊが第２凹部２３ｇに係合して第２凹部２３ｇに対して摺動し始める。これらの凸部２２ｊ，２２ｍは、保持機構２８を構成する第２の凸状部に相当し、凹部２３ｇ，２３ｊは第２の凹状部に相当する。
【００７９】
その後、第１段ギヤ２２が１回転の残りの角度分（図示した例で１０２°）回転すると、駆動小ギヤ２２ｃの歯部２２ｈが従動大ギヤ２３ａの歯部２３ｅに再び噛合う。これにより、第２段ギヤ２３が第３駆動状態となり、カム２ｂ，２ｃによって昇降板５が待機位置へ向けて押下げられる。そして、第１段ギヤ２２が再び待機位置へ到達すると、駆動入力ギヤ２０ｂから第１段ギヤ２２への駆動伝達が解除され、駆動伝達装置２０が待機状態（図２３（ａ）、（ｂ）参照）となる。
【００８０】
このように、駆動伝達装置２０は、第１段ギヤ２２が１回転する間に、第２段ギヤ２３が第１駆動状態、第２駆動状態、及び第３駆動状態に間欠的に切換わる。そして、第２段ギヤ２３がホーム位置から第１停止位置、第２停止位置を経由して１回転する間に、昇降板５は１往復の揺動運動を行い、給送ローラ２は１回転の回転を行う。
【００８１】
図２７のグラフに示すように、駆動伝達装置２０は、給送動作の開始後に、駆動小ギヤ２２ｃと従動大ギヤ２３ａとが噛合う第１駆動状態となる。第１段ギヤ２２は、第１駆動状態の期間（Ｔ１）の間に、第２段ギヤ２３を６０°回転させてホーム位置から第１停止位置へ移動させ、昇降板５を待機位置から給送位置へと揺動させる。その後、第２段ギヤ２３は駆動停止状態となり、第１段ギヤ２３は一定期間（Ｔ２）空転する。第１駆動状態における第２段ギヤ２３の回転速度は、駆動小ギヤ２２ｃから従動大ギヤ２３ａへの速度伝達比（２５／２７）によって定まる。即ち、第１段ギヤ２２が１００［ｒｐｍ］で回転駆動されるとすると、第２段ギヤ２３の回転速度は約９２．６［ｒｐｍ］である。
【００８２】
次に、駆動伝達装置２０は、駆動大ギヤ２２ｄと従動小ギヤ２３ｂとが噛合う第２駆動状態となる。第１段ギヤ２２は、第２駆動状態の期間（Ｔ３）の間に、第２段ギヤ２３を１９８°回転（Ｔ３）させて第１停止位置から第２停止位置へと移動させ、給送ローラ２にシートの給送を行わせる。その後、第２段ギヤ２３は駆動停止状態となり、第１段ギヤ２３は一定期間（Ｔ４）空転する。第２駆動状態における第２段ギヤ２３の回転速度は、駆動大ギヤ２２ｄから従動小ギヤ２３ｂへの速度伝達比（３２／２０）によって定まる。即ち、第１段ギヤ２２が１００［ｒｐｍ］で回転駆動されるとすると、第２段ギヤ２３の回転速度は約１６０［ｒｐｍ］である。
【００８３】
さらに、駆動伝達装置２０は、再び駆動小ギヤ２２ｃと従動大ギヤ２３ａとが噛合う第３駆動状態となる。第１段ギヤ２２は、第３駆動状態の期間（Ｔ５）の間に、第２段ギヤ２３を１０２°回転させて第２停止位置からホーム位置へ移動させ、昇降板５を給送位置から待機位置へと揺動させる。そして、第１段ギヤ２２が１回転して待機位置において回転を停止すると、第２段ギヤ２３がホーム位置で停止する。
【００８４】
このように、昇降板５を待機位置から給送位置へ向けて揺動させる際（第１駆動状態）における出力軸２３ｄの回転速度は、給送ローラ２にシートを給送させる場合（第２駆動状態）に比して、４２％程度減速されている。これにより、給送ローラ２によるシートの給送速度を維持しながら、待機位置から給送位置へ向かって揺動する昇降板５が停止する際の衝撃や打突音を低減することができる。また、昇降板５に積載されているシートＳの整列性の低下を抑制することができる。また、上記実施例１と同様に、給送モータの回転速度を電気的に変更する構成に比して、出力軸２３ｄの回転速度を精度の高いタイミングで変更することができる。
【００８５】
ここで、本実施例では、昇降板５を給送位置から待機位置へ向けて揺動させる際（第３駆動状態）においても、給送ローラ２にシートを給送させる場合に比して、４２％程度減速されている。このため、昇降カム２ｂ，２ｃが昇降板５のカム接触部５ｂに当接する際の衝突音を低減することができる。また、実施例１に比して、給送バネ６の付勢力に比して昇降板５を下降させるための昇降カム２ｂ，２ｃの駆動トルクが増加するため、モータの出力が小さい場合であっても昇降板５の昇降動作の安定性を確保することができる。
【００８６】
また、駆動状態の間の切換えが間欠的に行われるため、速度伝達比の異なる２組の歯部が同時に噛合うことが防がれると共に、駆動停止状態においては、第２段ギヤ２３の回転位相が保持される。即ち、保持機構２８は、第２段ギヤ２３を、昇降板５の給送位置に対応する第１停止位置（第２位相）と待機位置に対応する第２停止位置（第１位相）とに保持可能である。これにより、駆動停止状態における第２段ギヤ２３の回転位相のずれが防がれ、駆動伝達装置２０が駆動停止状態から駆動状態へと円滑に移行することが可能となり、保持機構２８の作用により、駆動伝達装置２０の動作の安定性を向上させることができる。
【００８７】
［その他の実施形態］
上記実施例１，２では、駆動伝達装置１０，２０をシート給送装置に適用した場合について説明したが、画像形成装置の他の駆動対象を駆動するための駆動伝達装置として用いてもよい。例えば、姿勢変更によってシートの搬送経路を切換可能なフラップ状のガイド部材を備えた構成において、画像形成装置の生産性確保等の理由により、ガイド部材の往復運動の行きと帰りとで要求される姿勢変更の速度が異なることが考えられる。この場合、上記実施例１，２と同様の駆動伝達装置を用いて、ガイド部材の移動方向に応じて姿勢変更の速度を変更することが考えられる。
【００８８】
また、画像形成装置は、画像形成手段を備えた装置本体の他に、原稿から画像情報を読取るスキャナユニットやシートに綴じ処理等の処理を施すシート処理装置などの付属機器を備えたものがある。本技術は、このような付属機器の駆動伝達装置として用いてもよい。
【符号の説明】
【００８９】
１…シート給送装置（シート給送部）／１ａ…シート支持手段（トレイ）／２…シート給送部材（給送ローラ）／２ｂ，２ｃ…切換手段、カム部材（昇降カム）／５…シート支持手段、揺動部材（昇降板）／６…付勢手段（給送バネ）／１０，２０…駆動伝達装置／１２，２２…第１回転体（第１段ギヤ）／１２ｃ，２２ｃ…第１駆動ギヤ部（駆動小ギヤ）／１２ｄ，２２ｄ…第２駆動ギヤ部（駆動大ギヤ）／１２ｊ，１２Ｌ，２２ｉ，２２Ｌ…凸状部、第１の凸状部（凸部）／１２ｉ，１２ｍ，２２ｊ，２２ｍ…凸状部、第２の凸状部（凸部）／１３，２３…第２回転体（第２段ギヤ）／１３ａ，２３ａ…第１従動ギヤ部（従動大ギヤ）／１３ｂ，２３ｂ…第２従動ギヤ部（従動小ギヤ）／１３ｇ，１３ｉ，２３ｆ，２３ｉ…凹状部、第１の凹状部（凹部）／１３ｆ，１３ｊ，２３ｇ，２３ｊ…凹状部、第２の凹状部（凹部）／１７…回転制御機構／１８，２８…保持機構／５０…画像形成手段（画像形成部）／１００…画像形成装置（プリンタ）
【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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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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