(57)【要約】【課題】欠歯ギア−シャフト間、２枚の欠歯ギア間のガタが大きくても、欠歯ギアが駆動ギアに噛み合う際に歯先当たりが生じる危険性を回避可能な回転力伝達機構を提供する。【解決手段】１対の欠歯ギア（３２１、３２２）は、各有歯部（４１Ｔ、４２Ｔ）が駆動ギア（３１０）に噛み合う回転姿勢では同方向へ回転可能であるように、同軸に配置されている。初動部材（３３１−３３５）は第１欠歯ギアを停止姿勢から回転姿勢へ移行させる。伝達部材（３５０）は回転姿勢の第１欠歯ギアから回転力を第２欠歯ギアへ伝達して第２欠歯ギアを停止姿勢から回転姿勢へ移行させる。カム（３６０）は第２欠歯ギアの回転力で回転し、固定部材（３４１、３７０）との接触点を移動させることにより、固定部材に対して可動部材（３３）を変位させる。第２欠歯ギアの有歯部は回転方向（ＣＣＷ）の先頭の歯（４２１）の歯先（４２２）が切り欠かれている。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
定常的に回転する１枚の駆動ギアの回転力を利用して可動部材を間欠的に変位させる回転力伝達機構であって、
それぞれの有歯部が前記駆動ギアに噛み合う回転姿勢を取ることのできるように同軸に配置された１対の欠歯ギアであり、回転姿勢を維持する間は同方向へ回転し、有歯部が前記駆動ギアから離脱すると、欠歯部が前記駆動ギアに面する停止姿勢を維持する第１欠歯ギアおよび第２欠歯ギアと、
前記第１欠歯ギアを停止姿勢から回転姿勢へ移行させる初動部材と、
回転姿勢の前記第１欠歯ギアから回転力を前記第２欠歯ギアへ伝達することにより、前記第２欠歯ギアを停止姿勢から回転姿勢へ移行させる伝達部材と、
前記第２欠歯ギアの回転力で回転して外部の固定部材または前記可動部材との接触点を移動させることにより、前記固定部材に対して前記可動部材を変位させるカムと、
を備え、
前記第２欠歯ギアの有歯部は、回転方向の先頭に位置する歯の歯先が切り欠かれている
ことを特徴とする回転力伝達機構。
【請求項２】
前記第２欠歯ギアの有歯部において回転方向の先頭に位置する歯は、歯先が切り欠かれていることにより当該歯先に、回転方向の端部よりも逆方向の端部が前記第２欠歯ギアの中心に近い傾斜面を含む請求項１に記載の回転力伝達機構。
【請求項３】
前記第２欠歯ギアの有歯部において回転方向の先頭に位置する歯は、歯先の表面に、前記第２欠歯ギアの中心からの距離が前記第２欠歯ギアのピッチ円の半径よりも長い部分を含む請求項１または請求項２に記載の回転力伝達機構。
【請求項４】
前記第１欠歯ギアの有歯部は、回転方向の先頭に位置する歯の歯先が切り欠かれていることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載の回転力伝達機構。
【請求項５】
前記第１欠歯ギアの有歯部において回転方向の先頭に位置する歯は、歯先が切り欠かれていることにより当該歯先に、回転方向の端部が逆方向の端部よりも前記第１欠歯ギアの中心に近い傾斜面を含む請求項４に記載の回転力伝達機構。
【請求項６】
前記第１欠歯ギアの有歯部において回転方向の先頭に位置する歯は、歯先の表面に、前記第１欠歯ギアの中心からの距離が前記第１欠歯ギアのピッチ円の半径よりも長い部分を含む請求項４または請求項５に記載の回転力伝達機構。
【請求項７】
前記初動部材は、
前記第１欠歯ギアと前記第２欠歯ギアとの間に周方向の力を加える付勢部材と、
前記付勢部材の加える力に抗して前記第１欠歯ギアを停止姿勢に保持する保持部材と、
前記保持部材を変位させて前記第１欠歯ギアの保持を解除させる駆動部と、
を含む請求項１から請求項６までのいずれかに記載の回転力伝達機構。
【請求項８】
前記付勢部材は、
一端が前記第１欠歯ギアに固定され、他端が前記第２欠歯ギアに固定されたバネであって、前記保持部材が前記第１欠歯ギアを停止姿勢に保持する間、前記第２欠歯ギアの回転により復元力を高め、前記駆動部が前記保持部材に前記第１欠歯ギアの保持を解除させるのに伴い、当該復元力で前記第１欠歯ギアを前記第２欠歯ギアに対して回転させるバネ
を含む請求項７に記載の回転力伝達機構。
【請求項９】
前記第１欠歯ギアの表面には、前記第１欠歯ギアと同心で、半径が互いに異なる複数の弧状部分を含む溝が刻まれており、
前記保持部材は、先端が前記溝の中に位置し、かつ前記第１欠歯ギアの半径方向に変位可能に支持された突起部を含み、
前記突起部は先端を、前記溝のうち、いずれかの弧状部分の端に接触させることにより前記第１欠歯ギアを停止姿勢に保持し、
前記駆動部は、前記突起部を前記第１欠歯ギアの半径方向に変位させて前記突起部の先端を前記溝の別の弧状部分へ移動させることにより、前記保持部材に前記第１欠歯ギアの保持を解除させる
ことを特徴とする請求項７または請求項８に記載の回転力伝達機構。
【請求項１０】
前記第１欠歯ギアに面した前記第２欠歯ギアの表面は、前記第２欠歯ギアと同心弧状の凹部を含み、
前記伝達部材は、一端が前記凹部の中に位置し、他端が前記第１欠歯ギアに固定された柱状部を含み、
前記柱状部は、前記第１欠歯ギアの回転に伴い、前記一端で前記凹部の端を周方向に押すことにより、前記第２欠歯ギアを前記第１欠歯ギアの回転に連動して回転させる
ことを特徴とする請求項１から請求項９までのいずれかに記載の回転力伝達機構。
【請求項１１】
前記第２欠歯ギアは、中心部から回転軸方向に突出するスリーブを同軸に含み、
前記第１欠歯ギアは、前記スリーブが挿入される穴を中心部に含む
請求項１から請求項１０までのいずれかに記載の回転力伝達機構。
【請求項１２】
前記第１欠歯ギアと前記第２欠歯ギアとの軸方向の間隔は、両欠歯ギアの温度が許容上限に達した場合でも実質的に詰まらない値に設計されていることを特徴とする請求項１から請求項１１までのいずれかに記載の回転力伝達機構。
【請求項１３】
画像形成装置に搭載され、シートに画像を熱定着させる定着装置であって、
シートに接触して加熱する定着ローラーと、
前記定着ローラーを定常的に回転させるモーターと、
前記定着ローラーに接触して従動回転する位置と、前記定着ローラーから離間する位置との間で変位可能に支持された別ローラーと、
前記モーターの回転力により定常的に回転する駆動ギアと、
前記駆動ギアの回転力を利用して前記別ローラーを前記定着ローラーから間欠的に離間させる請求項１から請求項１２までのいずれかに記載の回転力伝達機構と、
を備えた定着装置。
【請求項１４】
シートを搬送する搬送装置と、
前記シートに画像を作成する作像装置と、
前記シートに前記画像を熱定着させる請求項１３に記載の定着装置と、
を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像形成装置に関し、特に定着ローラーに対する回転力伝達機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンター、コピー機等の画像形成装置は、シート搬送機構、印刷エンジン等の機械的要素（「メカニカルコンポーネント」、略して「メカコン」という。）を含む。メカコン内では、搬送ローラー、ポリゴンミラー、感光体ドラム等に見られる（準）定常的な回転運動が典型的である。その他にも、ピックアップローラーによるシートの繰り出し、クラッチによる搬送ローラーに対する回転力の遮断等、間欠的な運動が多用される。
【０００３】
間欠的な運動の駆動系統では欠歯ギアが駆動力の伝達によく利用される。「欠歯ギア」とは、周の一部に歯がないギアをいう。駆動ギアが定常的に回転する場合、欠歯ギアは、歯のある周部分（「有歯部」という。）が駆動ギアと噛み合う姿勢（以下、「回転姿勢」と呼ぶ。）を取る間、駆動ギアから回転力を受けて回転する。有歯部が駆動ギアから離脱すると駆動ギアからの回転力が途絶えるので欠歯ギアは停止し、歯のない周部分（「欠歯部」という。）が駆動ギアに面する姿勢（以下、「停止姿勢」と呼ぶ。）を維持する。駆動ギアとは別の駆動力源（以下、「初動部材」と呼ぶ。）が欠歯ギアの有歯部を駆動ギアに再び噛み合わせると欠歯ギアは回転を再開する。このようにして欠歯ギアは、駆動ギアの定常的な回転から間欠的な回転を引き出すのに利用される。画像形成装置では欠歯ギアがたとえば、ピックアップローラーによるシートの繰り出し（特許文献１、２参照。）、搬送ローラーのクラッチ（特許文献３参照。）、定着ローラーからの均熱ローラー（特許文献４、５参照。）の離間に利用される。
【０００４】
欠歯ギアの有歯部では、回転方向の先頭に位置する歯の歯先が切り欠かれる場合がある（特許文献６、７参照）。この切り欠きにより、有歯部が駆動ギアと噛み合い始める際、歯先が設計上の咬合位置から外れても駆動ギアの歯先と衝突すること（以下、「歯先当たり」と呼ぶ。）が回避される。その結果、歯先当たりに起因する騒音が低減し、ギアのロック、共振等、駆動力伝達の不具合が抑えられ、歯面損傷によるギアの短寿命化が防止される。
【０００５】
１つの駆動ギアに対して欠歯ギアは、２枚が同軸に重ね合わされて利用される場合がある（特許文献１−３参照）。２枚の欠歯ギアが両方とも停止姿勢を維持するとき、初動部材はそれらの一方のみを回転姿勢に移行させる。他方の欠歯ギアは、先に回転姿勢を取った欠歯ギアから回転力を受けて回転姿勢に移行する。こうして、両方の欠歯ギアが駆動ギアの回転力を負荷へ伝達する。この場合、欠歯ギアが１枚だけである場合と比べ、初動部材が回転させるべき欠歯ギアの慣性モーメントは、負荷へ伝達すべき回転力を高く維持したまま軽減可能である。したがって、初動部材の負担が軽減される。さらに、駆動ギアが各欠歯ギアと噛み合い始める際にその欠歯ギアから受ける抗力が低く抑えられるので、歯先当たりに起因する騒音、ギアのロック、歯面損傷等が抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−００２５６９号公報
【特許文献２】特開２００９−１０７８２６号公報
【特許文献３】特開２０１２−０７６９１１号公報
【特許文献４】特開２０１０−００２６９１号公報
【特許文献５】特開２０１４−０５２４６７号公報
【特許文献６】特開平０８−２２６５１７号公報
【特許文献７】特開２０１４−０１０２７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
２枚の欠歯ギアが同軸に重ね合わされて使用される場合、これらの欠歯ギア間には回転姿勢の位相（基準方向から特定の歯が位置する半径方向までの角度）に差が生じにくい。これは、２枚の欠歯ギアのうち先に回転姿勢を取った方が他方を停止姿勢から回転姿勢へ移行させ、その後、他方と一体的に回転することによる。したがって、前者が駆動ギアにうまく噛み合えさえすれば、後者は自動的に駆動ギアとうまく噛み合う。
【０００８】
しかし、欠歯ギアとシャフトとの間、または２枚の欠歯ギア間のガタ（遊び）が無視できない場合、２枚の欠歯ギアが一体的に回転する際における両ギア間の位相差が過大になりやすい。これは、ガタに伴う各欠歯ギアの回転の不安定性が無視できないことによる。この場合、１枚目の欠歯ギアが駆動ギアにうまく噛み合った状態でも、２枚目の欠歯ギアが駆動ギアに噛み合う際に歯先当たりが生じる危険性が高い。その結果、その歯先当たりに起因する騒音の低減が阻まれ、さらに、ギアのロック等の不具合と歯面損傷との防止が困難である。
【０００９】
特に、定着ローラーから均熱ローラー等の他のローラーを間欠的に離間させる機構（特許文献５参照。）には２枚重ねの欠歯ギアを適用することが難しい。これは次の理由に因る。定着部の動作温度の許容上限は一般に数百℃もの高温である。このような高温に定着ローラー等の可動部材が長時間曝される最悪の状態においても、シャフト、ギア等、回転力伝達機構の構成要素の間隔には各要素の熱膨張に起因する詰まりが生じないように、その間隔のガタは十分に大きな値に設計される。これにより、高温環境下での動作においてもギア等の熱膨張に起因する摩擦力が適度な強さに抑えられるので、過大な摩擦音、ギアのロック、摩擦熱による過熱等の不具合が防止される。しかし、その反面、たとえば、電源投入直後、もしくはリカバリー直後、定着ローラーの高熱が周辺の部材にまでは伝わっていない状態のように比較的低温の環境下では、無視できない大きさのガタが残る。このガタにより、２枚の欠歯ギアを安定に回転させてそれらの間の位相差を無視可能な程度に小さく抑えることが阻まれる。
【００１０】
本発明の目的は上記の課題を解決することであり、特に、欠歯ギアとシャフトとの間、または２枚の欠歯ギア間のガタが無視できない場合でも、欠歯ギアが駆動ギアに噛み合う際に歯先当たりが生じる危険性を回避可能な回転力伝達機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の１つの観点による回転力伝達機構は、定常的に回転する１枚の駆動ギアの回転力を利用して可動部材を間欠的に変位させる。この回転力伝達機構は、それぞれの有歯部が駆動ギアに噛み合う回転姿勢を取ることのできるように同軸に配置された１対の欠歯ギアであり、回転姿勢を維持する間は同方向へ回転し、有歯部が駆動ギアから離脱すると、欠歯部が駆動ギアに面する停止姿勢を維持する第１欠歯ギアおよび第２欠歯ギアと、第１欠歯ギアを停止姿勢から回転姿勢へ移行させる初動部材と、回転姿勢の第１欠歯ギアから回転力を第２欠歯ギアへ伝達することにより、第２欠歯ギアを停止姿勢から回転姿勢へ移行させる伝達部材と、第２欠歯ギアの回転力で回転して外部の固定部材または可動部材との接触点を移動させることにより、固定部材に対して可動部材を変位させるカムとを備えている。第２欠歯ギアの有歯部は、回転方向の先頭に位置する歯の歯先が切り欠かれている。
【００１２】
第２欠歯ギアの有歯部において回転方向の先頭に位置する歯は、歯先が切り欠かれていることによりその歯先に、回転方向の端部よりも逆方向の端部が第２欠歯ギアの中心に近い傾斜面を含んでもよい。この歯は、歯先の表面に、第２欠歯ギアの中心からの距離が第２欠歯ギアのピッチ円の半径よりも長い部分を含んでもよい。
第１欠歯ギアの有歯部は、回転方向の先頭に位置する歯の歯先が切り欠かれていてもよい。第１欠歯ギアの有歯部において回転方向の先頭に位置する歯は、歯先が切り欠かれていることによりその歯先に、回転方向の端部が逆方向の端部よりも第１欠歯ギアの中心に近い傾斜面を含んでもよい。この歯は、歯先の表面に、第１欠歯ギアの中心からの距離が第１欠歯ギアのピッチ円の半径よりも長い部分を含んでもよい。
【００１３】
初動部材は、第１欠歯ギアと第２欠歯ギアとの間に周方向の力を加える付勢部材と、この付勢部材の加える力に抗して第１欠歯ギアを停止姿勢に保持する保持部材と、この保持部材を変位させて第１欠歯ギアの保持を解除させる駆動部とを含んでもよい。この付勢部材は、一端が第１欠歯ギアに固定され、他端が第２欠歯ギアに固定されたバネを含んでもよい。このバネは、保持部材が第１欠歯ギアを停止姿勢に保持する間、第２欠歯ギアの回転により復元力を高め、駆動部が保持部材に第１欠歯ギアの保持を解除させるのに伴い、その復元力で第１欠歯ギアを第２欠歯ギアに対して回転させてもよい。第１欠歯ギアの表面には、第１欠歯ギアと同心で、半径が互いに異なる複数の弧状部分を含む溝が刻まれていてもよい。保持部材は、歯先がこの溝の中に位置し、かつ第１欠歯ギアの半径方向に変位可能に支持された突起部を含んでもよい。この突起部は歯先を、この溝のうち、いずれかの弧状部分の端に接触させることにより第１欠歯ギアを停止姿勢に保持してもよい。駆動部は、この突起部を第１欠歯ギアの半径方向に変位させてこの突起部の歯先を溝の別の弧状部分へ移動させることにより、保持部材に第１欠歯ギアの保持を解除させてもよい。
【００１４】
第１欠歯ギアに面した第２欠歯ギアの表面は、第２欠歯ギアと同心弧状の凹部を含んでもよい。伝達部材は、一端がこの凹部の中に位置し、他端が第１欠歯ギアに固定された柱状部を含んでもよい。この柱状部は、第１欠歯ギアの回転に伴い、一端で凹部の端を周方向に押すことにより、第２欠歯ギアを第１欠歯ギアの回転に連動して回転させてもよい。
第２欠歯ギアは、中心部から回転軸方向に突出するスリーブを同軸に含み、第１欠歯ギアは、このスリーブが挿入される穴を中心部に含んでもよい。第１欠歯ギアと第２欠歯ギアとの軸方向の間隔は、両欠歯ギアの温度が許容上限に達した場合でも実質的に詰まらない値に設計されていてもよい。
【００１５】
本発明の１つの観点による定着装置は、画像形成装置に搭載され、シートに画像を熱定着させる。この定着装置は、シートに接触して加熱する定着ローラーと、この定着ローラーを定常的に回転させるモーターと、定着ローラーに接触して従動回転する位置と定着ローラーから離間する位置との間で変位可能に支持された別ローラーと、モーターの回転力により定常的に回転する駆動ギアと、この駆動ギアの回転力を利用して別ローラーを定着ローラーから間欠的に離間させる上記の回転力伝達機構とを備えている。
【００１６】
本発明の１つの観点による画像形成装置は、シートを搬送する搬送装置と、シートに画像を作成する作像装置と、シートに画像を熱定着させる上記の定着装置とを備えている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の１つの観点による回転力伝達機構では、同軸に配置された１対の欠歯ギアのうち、第１欠歯ギアが初動部材により停止姿勢から回転姿勢へ移行し、回転姿勢の第１欠歯ギアが第２欠歯ギアを停止姿勢から回転姿勢へ移行させる。この構成において、第２欠歯ギアの有歯部は、回転方向の先頭に位置する歯の歯先が切り欠かれている。これによりこの回転力伝達機構は、各欠歯ギアとシャフトとの間、または１対の欠歯ギア間のガタが無視できない場合でも、少なくとも第２欠歯ギアが駆動ギアに噛み合う際に歯先当たりが生じる危険性を回避可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】（ａ）は、本発明の実施形態による画像形成装置の外観を示す斜視図である。（ｂ）は、（ａ）の示す直線Ｉｂ−Ｉｂに沿った模式的な断面図である。
【図２】（ａ）は、図１の（ｂ）の示す定着ローラー、均熱ローラー、およびクリーニングローラーとそれらの駆動機構との模式的な斜視図である。（ｂ）は、（ａ）が示す駆動機構の周辺の外観を示す拡大斜視図である。
【図３】（ａ）は、定着ローラーのフレームからギア列を除去したときの外観を示す拡大斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）の示す構成から更に初動部材の一部を除去したときの外観を示す斜視図である。
【図４】（ａ）は、図３の（ｂ）の示す構成から初動部材を除去したときの外観を示す拡大斜視図である。（ｂ）は、均熱ローラーと欠歯ギアとの接続部の分解斜視図である。（ｃ）は、の（ａ）の示す直線ｃ−ｃに沿ったその接続部の断面図である。
【図５】（ａ）は第１欠歯ギアの表面を示す平面図であり、（ｂ）は第１欠歯ギアの裏面を示す平面図であり、（ｃ）は第１欠歯ギアの側面図である。
【図６】（ａ）は、第２欠歯ギアの表面を示す平面図であり、（ｂ）は、第１欠歯ギアと第２欠歯ギアとの分解斜視図である。
【図７】（ａ）は、軸方向から見たときの、定着ローラー、駆動ギア、および欠歯ギアの位置を示す側面図であり、（ｂ）は、（ａ）から駆動ギアと第１欠歯ギアとを除去したときの側面図であり、（ｃ）は、（ｂ）からローラー以外の部材をすべて除去したときの側面図である。
【図８】（ａ）−（ｃ）は、カムが１回転する期間の前半における第１欠歯ギアの姿勢の変化を回転角の順に示す模式的な平面図であり、（ｄ）−（ｆ）は、第１欠歯ギアが（ａ）−（ｃ）の各姿勢を取るときにおける第２欠歯ギアの姿勢を示す模式的な平面図である。（ｇ）は、欠歯ギアが（ｂ）、（ｅ）の示す停止姿勢を維持するときの定着ローラーと均熱ローラーとを模式的に示す側面図である。
【図９】（ａ）−（ｃ）は、カムが１回転する期間の後半における第１欠歯ギアの姿勢の変化を回転角の順に示す模式的な平面図であり、（ｄ）−（ｆ）は、第１欠歯ギアが（ａ）−（ｃ）の各姿勢を取るときにおける第２欠歯ギアの姿勢を示す模式的な平面図である。（ｇ）は、欠歯ギアが（ｂ）、（ｅ）の示す停止姿勢を維持するときの定着ローラーと均熱ローラーとを模式的に示す側面図である。
【図１０】（ａ）、（ｂ）は、第１欠歯ギアがコイルバネの復元力を受けて回転し始めた際の第１欠歯ギアと駆動ギアとの咬合部分を示す模式的な拡大図である。（ｃ）は、第１欠歯ギアの伝達部材が第２欠歯ギアを押すことにより２枚の欠歯ギアが一体的に回転する際の欠歯ギアと駆動ギアとの咬合部分を示す模式的な拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
［画像形成装置の外観］
図１の（ａ）は、本発明の実施形態による画像形成装置１００の外観を示す斜視図である。この画像形成装置１００は電子写真方式のカラープリンター、すなわちカラーレーザープリンターである。プリンター１００の筐体の上面には排紙トレイ４１が設けられ、その奥に開いた排紙口４２から排紙されたシートを収容する。排紙トレイ４１の前方には操作パネル５１が取り付けられている。操作パネル５１には、各種の機械的な押しボタンに加え、タッチパネル内蔵のディスプレイが配置されている。ディスプレイは、操作画面、各種情報の入力画面等のグラフィックスユーザーインターフェース（ＧＵＩ）画面を表示する。タッチパネルは、アイコン、仮想ボタン、メニュー、ツールバー等、ＧＵＩ画面の含むガジェットを通してユーザーの入力操作を受け付ける。プリンター１００の底部には給紙カセット１１が引き出し可能に取り付けられ、その中にシートの束が収容される。「シート」とは、紙製もしくは樹脂製の薄膜状もしくは薄板状の材料、物品、または印刷物をいう。給紙カセット１１に収容可能なシートの種類すなわち紙種は、普通紙、上質紙、カラー用紙、または塗工紙であり、サイズは、Ａ３、Ａ４、Ａ５、またはＢ４である。さらに、シートの姿勢は縦置きと横置きとのいずれにも設定可能である。
【００２０】
［画像形成装置の内部構造］
図１の（ｂ）は、図１の（ａ）の示す直線Ｉｂ−Ｉｂに沿ったプリンター１００の模式的な断面図である。この図が示すようにプリンター１００は、給送部１０、作像部２０、定着部３０、および排紙部４０を含む。
給送部１０は、給紙ローラー１２を利用して給紙カセット１１からシートＳＨ１を１枚ずつ繰り出す。このシートＳＨ１が給紙カセット１１から到達する時点ではタイミングローラー１３は停止しているので、そのシートＳＨ１はその先端をタイミングローラー１３に接触させた状態で一旦停止する。その到着時点から所定時間が経過した時点で、給送部１０はタイミングローラー１３に回転を開始させる。これにより、停止していたシートＳＨ１が作像部２０へ送出される。
【００２１】
作像部２０は、たとえばタンデム型の印刷エンジンであり、給送部１０から送られたシートＳＨ２にカラートナー像を形成する。具体的には、４つの感光体（ＰＣ）ユニット２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋのそれぞれがまず感光体（ＰＣ）ドラム２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋの表面を帯電させ、その帯電部分を露光部２２からの光に曝す。これらの光は、画像データの示すイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の階調値分布に従って変調されているので、ＰＣドラム２１Ｙ、…の各表面には、各色の階調値分布に対応する静電潜像が形成される。ＰＣユニット２０Ｙ、…は次に静電潜像を、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋのトナーで現像する。これら４色のトナー像は、１次転写ローラー２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３ＫとＰＣドラム２１Ｙ、…との間の電界により、ＰＣドラム２１Ｙ、…の表面から順番に中間転写ベルト２４の表面上の同じ位置へ転写される。こうしてその位置に１つのカラートナー像が構成される。このカラートナー像はその後、中間転写ベルト２４の駆動プーリー２４Ｒと２次転写ローラー２５との間のニップを通過する際、両者２４Ｒ、２５の間の電界により、同じニップへ同時に通紙されたシートＳＨ２の表面へ転写される。その後、このシートＳＨ２は駆動プーリー２４Ｒの回転により、定着部３０へ送出される。
【００２２】
定着部３０は、作像部２０から送出されたシートＳＨ３にトナー像を熱定着させる。具体的には、定着部３０はこのシートＳＨ３を定着ローラー３１と加圧ローラー３２との間のニップへ通紙させる。このとき、定着ローラー３１はシートＳＨ３の表面へ内蔵のヒーターの熱を加え、加圧ローラー３２はシートＳＨ３の加熱部分に対して圧力を加えて定着ローラー３１へ押し付ける。定着ローラー３１からの熱と加圧ローラー３２からの圧力とにより、トナーがシートＳＨ３の表面上に溶着する。その後、定着ローラー３１と加圧ローラー３２とはこのシートＳＨ３を排紙部４０へ送出する。
【００２３】
排紙部４０は、定着部３０から送出されたシートＳＨ３を排紙トレイ４１へ搬送する。具体的には、そのシートＳＨ３の先端が定着部３０から排紙ローラー４３の間のニップまで到達したとき、この先端を排紙ローラー４３が排紙口４２へ引き込む。これにより、そのシートＳＨ３は先端から順に排紙口４２を通過し、排紙トレイ４１に積載される。
［定着ローラーの駆動機構］
図２の（ａ）は、定着ローラー３１、均熱ローラー３３、およびクリーニングローラー３４とそれらの駆動機構３００との模式的な斜視図である。図１の（ｂ）と図２の（ａ）とが示すように、定着部３０は更に、均熱ローラー３３とクリーニングローラー３４とを含む。これらのローラー３３、３４は定着ローラー３１と回転軸が互いに平行に配置されている。定着ローラー３１の回転軸はフレーム３１Ｆにより直接、回転可能に支持され、他のローラー３３、３４の回転軸は、支持部材３３Ａ、３４Ａを通してフレーム３１Ｆにより間接的に、回転可能に支持されている。フレーム３１Ｆと支持部材３３Ａ、３４Ａとは硬質樹脂製または金属製である。フレーム３１Ｆはその下面がプリンター１００の筐体に固定される。
【００２４】
定着ローラー３１は、芯金、弾性体層、および離型層を含む（図２の（ａ）は示していない）。芯金はたとえば直径数十ｍｍの円筒部材であり、主に、アルミニウム、鉄等の金属から成る。弾性体層は、芯金の外側を覆う、主にシリコーンゴム等、高弾性の耐熱性樹脂から成る層である。離型層は、弾性体層の外側を覆うフッ素樹脂等の薄膜であり、定着ローラー３１の外周面を形成している。離型層は、定着ローラー３１による加熱で溶融したトナーがシートの表面から定着ローラー３１の外周面へ転移する現象（オフセット現象）を防止する。
【００２５】
均熱ローラー３３は、アルミニウム、銅等、熱伝導性の高い金属製の円筒部材であり、定着ローラー３１の外周面に離間可能に接触し、定着ローラー３１の回転に伴って従動回転する。定着対象のシートの幅、すなわち定着ローラー３１の軸方向におけるそのシートの長さが定着ローラー３１の加熱部分の長さよりも短い場合（たとえばＡ４サイズのプリンターでは、Ｂ５、２Ｌ版、ハガキ等。）、均熱ローラー３３は定着ローラー３１の外周面に押し付けられる。これにより均熱ローラー３３は、シートによる局所的な熱の吸収にかかわらず、定着ローラー３１の表面温度分布を、特に軸方向において実質的に均一に保つ。一方、定着対象のシートの幅が定着ローラー３１の加熱部分の長さと実質的に等しい場合、均熱ローラー３３は定着ローラー３１の外周面から離される。これにより定着ローラー３１から均熱ローラー３３への熱の逃げが防止される。
【００２６】
クリーニングローラー３４は、外周面が耐熱性の不織布で覆われた円筒部材であり、均熱ローラー３３の外周面に接触している。クリーニングローラー３４は駆動系統３００から回転力を受けて、均熱ローラー３３とは独立に回転する。この回転力を利用してクリーニングローラー３４は、自身の外周面で均熱ローラー３３の外周面から、紙粉、トナー等の異物を擦り取る。
【００２７】
図２の（ｂ）は、（ａ）が示す駆動機構３００の周辺の外観を示す拡大斜視図である。この図が示すように駆動機構３００はギア列２０１、２０２、２０３、２０４、２０５、２０６、２０７を含む。各ギア２０１、…、２０７は硬質樹脂製または金属製の平歯車である。ギア列の先頭（図２の（ｂ）の中では最も下）に位置するギア２０１は、プリンター１００の筐体に固定された駆動モーター、たとえば直流ブラシレス（ＢＬＤＣ）モーター（図２の（ｂ）は示していない。）のシャフトに同軸に固定され、そのシャフトと共に回転する。ギア列のうち２番目以降のギア２０２−２０７は、フレーム３１Ｆに支持されたシャフトにより、そのまわりを回転可能に支持されている。２番目のギア２０２は、先頭のギア２０１と３番目のギア２０３とに噛み合い、先頭のギア２０１を通して駆動モーターから受けた回転力を３番目のギア２０３へ伝達する。３番目のギア２０３は、定着ローラー３１のシャフト３１Ｓに同軸に固定され、先頭のギア２０１と２番目のギア２０２とを通して駆動モーターから受けた回転力を定着ローラー３１に伝える。４番目のギア２０４は３番目のギア２０３と噛み合い、５番目のギア２０５は４番目のギア２０４と噛み合う。６番目のギア２０６は５番目のギア２０５に同軸に固定され、そのギア２０５と同じ角速度で回転する。最後尾のギア２０７はクリーニングローラー３４のシャフト３４Ｓに同軸に固定され、６番目のギア２０６と噛み合っている。こうして、ギア列の後半の４枚２０４−２０７は、前半の３枚２０１−２０３を通して駆動モーターが定着ローラー３１へ与える回転力の一部を、クリーニングローラー３４へ分け与える。駆動モーターが回転を持続させる間、定着ローラー３１とクリーニングローラー３４とは定常的に回転し続ける。
【００２８】
［均熱ローラーの離間機構］
図２の（ｂ）が示すように駆動機構３００は更に、駆動ギア３１０、第１欠歯ギア３２１、第２欠歯ギア３２２、および初動部材３３１−３３４を含む。これらは協働して均熱ローラー３３を定着ローラー３１から離間させ、または再び定着ローラー３１に接触させる。駆動ギア３１０は、クリーニングローラー３４のシャフト３４Ｓに同軸に固定された硬質樹脂製または金属製の平歯車であり、クリーニングローラー３４と同じ角速度で回転する。第１欠歯ギア３２１と第２欠歯ギア３２２とは硬質樹脂製または金属製の平歯車であり、外周の一部から歯が除去されている。欠歯ギア３２１、３２２は歯先円が同じサイズであり、互いに同軸に重ね合わされ、均熱ローラー３３のシャフトにより同軸に、そのまわりを均熱ローラー３３とは独立に回転可能であるように支持されている。各欠歯ギア３２１、３２２は、有歯部が駆動ギア３１０と噛み合い可能である。２枚重ねの欠歯ギア３２１、３２２全体の歯幅が駆動ギア３１０の歯幅とほぼ等しい。初動部材３３１−３３４は定着ローラー３１のフレーム３１Ｆの上部に設置され、欠歯ギア３２１、３２２に覆い被さるように下方へ伸びている。
【００２９】
−初動部材−
図３の（ａ）は、定着ローラー３１のフレーム３１Ｆからギア列２０１−２０７を除去したときの外観を示す拡大斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）の示す構成から更に初動部材の一部３３１を除去したときの外観を示す斜視図である。これらの図が示すように、初動部材は、スライダー３３１、保持部材３３２、ソレノイド３３３、および緩衝部材３３４を含む。スライダー３３１は実質的に板状の部材であり、均熱ローラー３３のシャフトに対して垂直に拡がるフレーム３１Ｆの側面に板面を接触させた状態でその側面を上下方向に摺動可能である。保持部材３３２は棒状部材であり、フレーム３１Ｆの側面の貫通穴３１Ｈを通してその側面の法線方向に伸びている。保持部材３３２の基端はスライダー３３１の摺動面に固定され、先端は、均熱ローラー３３のシャフトに支持された第１欠歯ギア３２１の表面に接している。保持部材３３２はスライダー３３１の摺動に伴い、フレーム３１Ｆの側面に対して垂直な姿勢を保ったまま、上下方向に平行移動する。ソレノイド３３３はスライダー３３１の上端に固定され、プランジャー３３Ｐの先端がフレーム３１Ｆの上面を押すように設置されている。緩衝部材３３４は円柱形状のエラストマーであり、ソレノイド３３３の下方に位置するフレーム３１Ｆの側面の上端から下へ伸びる切り込み３１Ｃの中に配置されている。緩衝部材３３４の下端はその切り込み３１Ｃの下面に固定され、上端はフレーム３１Ｆの上面よりも高い位置まで伸びている。ソレノイド３３３のオフ時、ソレノイド３３３に内蔵のバネの弾性力によりプランジャー３３Ｐはその先端でフレーム３１Ｆの上面を押す。これにより、ソレノイド３３３とスライダー３３１との全体がフレーム３１Ｆに対して持ち上がる。図３はこの状態を示す。ソレノイド３３３がオンするとプランジャー３３Ｐがソレノイド３３３の内部に引き込まれるので、ソレノイド３３３とスライダー３３１との全体が自重で落下する。このとき、ソレノイド３３３の下面が緩衝部材３３４の上端に受け止められるので、緩衝部材３３４の弾性により、フレーム３１Ｆの上面から受ける衝撃が緩和される。図３の（ａ）が示す一点鎖線はこの状態におけるスライダー３３１の位置を示す。こうして、ソレノイド３３３のオンオフに合わせてスライダー３３１が上下に変位する。
【００３０】
ソレノイド３３３のオンオフはプリンター１００の制御部が、たとえば印刷対象のシートのサイズに応じて切り換える。具体的には、シートの幅に対する閾値が、定着ローラー３１の加熱部分の長さ以下の値に予め設定される。ある印刷ジョブが対象とするシートの幅が閾値よりも短い場合、制御部はこのジョブ処理を開始する前にソレノイド３３３をオンまたはオフさせて、均熱ローラー３３を定着ローラー３１に接触させる。次の印刷ジョブでは対象のシートの幅が閾値以上である場合、制御部は次のジョブ処理を開始する前にソレノイド３３３のオンオフを切り換えて、均熱ローラー３３を定着ローラー３１から離間させる。
【００３１】
−欠歯ギア−
図４の（ａ）は、図３の（ｂ）の示す構成から初動部材３３１−３３４を除去したときの外観を示す拡大斜視図である。定着ローラー３１は、図２の示すギア列の前半２０１−２０３を通して駆動モーターから受けた回転力により、シャフト３１Ｓのまわりを反時計方向ＣＣＷに回転する。クリーニングローラー３４のシャフト３４Ｓは支持部材３４Ａの貫通穴に回転可能に挿入され、その支持部材３４Ａは上端がコイルバネ３４Ｂでフレーム３１Ｆの上面（図４の（ａ）は示していない。）に接続されている。このシャフト３４Ｓのまわりをクリーニングローラー３４は、図２の示すギア列の後半２０４−２０７を通して定着ローラー３１から分け与えられた回転力により、時計方向ＣＷに回転する。この回転に合わせて駆動ギア３１０も時計方向ＣＷに回転する。均熱ローラー３３のシャフト３３Ｓは支持部材３３Ａの貫通穴に回転可能に挿入され、その支持部材３３Ａは上端がコイルバネ３３Ｂでフレーム３１Ｆの上面（図４の（ａ）は示していない。）に接続されている。このシャフト３３Ｓのまわりを欠歯ギア３２１、３２２は、駆動ギア３１０に対して回転姿勢にある間、駆動ギア３１０からの回転力により反時計方向ＣＣＷに回転する。
【００３２】
図４の（ｂ）は、均熱ローラー３３と欠歯ギア３２１、３２２との接続部の分解斜視図であり、図４の（ｃ）は、図４の（ａ）の示す直線ｃ−ｃに沿ったその接続部の断面図である。均熱ローラー３３の端部では、円筒形状の軸受３３Ｌにシャフト３３Ｓが同軸に挿入され、この軸受３３Ｌがシャフト３３Ｓと支持部材３３Ａとの隙間を埋める。軸受３３Ｌは、断熱性が高く、かつ熱膨張率が低い樹脂製である。均熱ローラー３３の軸方向においてこの軸受３３Ｌよりも外側には、まず第２欠歯ギア３２２が配置され、その外側に第１欠歯ギア３２１が配置される。第２欠歯ギア３２２の外側の表面には中心部からスリーブ３２Ｖが突出している。スリーブ３２Ｖの中に均熱ローラー３３のシャフト３３Ｓが挿入され、スリーブ３２Ｖは第１欠歯ギア３２１の中心の穴に挿入される。これにより、シャフト３３Ｓに直に接触するのは第２欠歯ギア３２２だけである。
【００３３】
図４の（ｃ）が示すように、第１欠歯ギア３２１と第２欠歯ギア３２２との隙間ＧＰ１にも、均熱ローラー３３のシャフト３３Ｓと第２欠歯ギア３２２との隙間ＧＰ２にも、十分に大きなガタが設計されている。これによりいずれの隙間ＧＰ１、ＧＰ２にも、シャフト３３Ｓと欠歯ギア３２１、３２２との熱膨張に起因する詰まりが生じない。実際、定着ローラー３１の表面温度は一般に、２００℃前後の高い値に維持される。したがって、定着ローラー３１と直に接触する均熱ローラー３３を始め、そのシャフト３３Ｓ、および欠歯ギア３２１、３２２も、定着ローラー３１からの熱を受けて同程度の高温になり得る。このような高温に長時間曝された結果、各部材３３Ｓ、３２１、３２２の熱膨張が許容上限に達しても、上記のガタにより、それらの隙間ＧＰ１、ＧＰ２には詰まりが生じない。
【００３４】
−第１欠歯ギアの構造−
図５の（ａ）は、第１欠歯ギア３２１の表面（回転軸方向において均熱ローラー３３とは反対側に位置する面）３２Ｏを示す平面図であり、（ｂ）は、第１欠歯ギア３２１の裏面（回転軸方向において均熱ローラー３３と同じ側に位置する面）３２Ｕを示す平面図であり、（ｃ）は第１欠歯ギア３２１の側面図である。
【００３５】
第１欠歯ギア３２１は外周に有歯部４１Ｔと欠歯部４１Ｍとを２つずつ含む。第１欠歯ギア３２１の回転方向（図５の（ａ）では反時計方向ＣＣＷ、（ｂ）では時計方向ＣＷ）において有歯部４１Ｔの先頭に位置する歯４１１は、第１欠歯ギア３２１の中心に対して互いに対称に位置する。
第１欠歯ギア３２１の表面３２Ｏには半円形状の外溝４１Ｇと内溝４１Ｈとが刻まれている。各溝４１Ｇ、４１Ｈは第１欠歯ギア３２１と同心であり、その中心に対して互いに対称的に配置されている。外溝４１Ｇが描く半円は、内溝４１Ｈが描く半円よりも半径が大きい。各溝４１Ｇ、４１Ｈの周方向における端は第１欠歯ギア３２１の回転方向における有歯部４１Ｔの後端とほぼ同じ半径方向に位置し、互いに接続されている。回転方向における各溝４１Ｇ、４１Ｈの後端は、半径方向に伸びる壁４１Ｗ、４１Ｘで仕切られている。これらの溝４１Ｇ、４１Ｈの中に保持部材３３２の先端３２Ｔが挿入される。
【００３６】
第１欠歯ギア３２１の裏面３２Ｕからは伝達部材３５０が突出している。伝達部材３５０は、第１欠歯ギア３２１の裏面３２Ｕに対して平行な断面が実質的に「コ」の字形をした柱状部材であり、第１欠歯ギア３２１と一体に成形されている。
−第２欠歯ギアの構造−
図６の（ａ）は、第２欠歯ギア３２２の表面（回転軸方向において均熱ローラー３３とは反対側に位置する面）を示す平面図であり、（ｂ）は、第１欠歯ギア３２１と第２欠歯ギア３３２との分解斜視図である。
【００３７】
第２欠歯ギア３２２は外周に有歯部４２Ｔと欠歯部４２Ｍとを２つずつ含む。第２欠歯ギア３２２の回転方向（図６の（ａ）では反時計方向ＣＣＷ）において有歯部４２Ｔの先頭に位置する歯４２１は、第２欠歯ギア３２２の中心に対して互いに対称に位置する。
第２欠歯ギア３２２の表面は、第２欠歯ギア３２２と同心弧状の凹部４２Ｇを含む。第２欠歯ギア３２２の回転方向において凹部４２Ｇの後端は一方の有歯部４２Ｔの後端とほぼ同じ半径方向に位置する。凹部４２Ｇの周方向の各端は、半径方向に伸びる壁４２Ｗ、４２Ｘで仕切られている。凹部４２Ｇの中には、第１欠歯ギア３２１の裏面３２Ｕから突出した伝達部材３５０が挿入され、さらに、伝達部材３５０と凹部４２Ｇの先端の壁４２Ｘとの間にコイルバネ３３５が周方向に伸縮可能に挿入される。このバネ３３５は、後述のように、第１欠歯ギア３２１に対する初動部材の一部として機能する。
【００３８】
第２欠歯ギア３２２の裏面（回転軸方向において均熱ローラー３３と同じ側に位置する面）にはカム３６０が一体的に成形されている。カム３６０は、第２欠歯ギア３２２の表面に対して平行な板状部材であり、外周が睡蓮の葉のように、切れ込み３６１を含む滑らかな閉曲線を描いている。カム３６０は第２欠歯ギア３２２に対して偏心している。カム３６０の外周と第２欠歯ギア３２１の中心との間の距離は、一方の有歯部４２Ｔの先端とほぼ同じ半径方向（図６の（ｃ）では切れ込み３６１の近傍）において最大であり、他方の有歯部４２Ｔの先端とほぼ同じ半径方向（図では、切れ込み３６１の位置する方向に対してほぼ正反対の方向）において最小（切れ込み３６１を除く。）である。
【００３９】
−カム、均熱ローラー、定着ローラー間の位置関係−
図７の（ａ）は、軸方向から見たときの、定着ローラー３１、駆動ギア３１０、および欠歯ギア３２１、３２２の位置を示す側面図であり、（ｂ）は、（ａ）から駆動ギア３１０と第１欠歯ギア３２１とを除去したときの側面図であり、（ｃ）は、（ｂ）からローラー３１、３３以外の部材をすべて除去したときの側面図である。
【００４０】
支持部材３３Ａの下部は、図７の（ｂ）の示す切り込み３３Ｃを、図７の（ａ）の示すようにクリーニングローラー３４のシャフト３４Ｓに、定着ローラー３１の位置する側から引っ掛けている。支持部材３３Ａの上端はコイルバネ３３Ｂでフレーム３１Ｆの上面（図７は示していない。）に接続されている。このバネ３３Ｂの伸縮する範囲で支持部材３３Ａは、クリーニングローラー３４のシャフト３４Ｓのまわりを揺動可能である。
【００４１】
均熱ローラー３３のシャフト３３Ｓは支持部材３３Ａの中央部を貫通し、図４の（ｃ）の示すように軸受３３Ｌにより回転可能に支持されている。支持部材３３Ａは上記のような揺動が可能であるので、その揺動方向の力を均熱ローラー３３のシャフト３３Ｓがカム３６０から受けるとこのシャフト３３Ｓは、図７の（ｃ）の示すように、クリーニングローラー３４のシャフト３４Ｓのまわりを角度Δθの範囲で揺動する。これにより均熱ローラー３３は、定着ローラー３１に接触する位置と、それから距離ΔＧだけ離れた位置との間を移動する。
【００４２】
カム３６０が均熱ローラー３３のシャフト３３Ｓに与える支持部材３３Ａの揺動方向の力は、駆動ギア３１０の回転力を利用して２枚の欠歯ギア３２１、３２２がカム３６０を回転させることにより生じる。まず、第１欠歯ギア３２１は、図７の（ａ）が示すような回転姿勢を取る間、駆動ギア３１０の回転力により回転する。この回転は、第１欠歯ギア３２１の裏面から突出した伝達部材３５０（たとえば図６の（ｂ）参照。）により第２欠歯ギア３２２を回転させる。したがって、第２欠歯ギア３２２と一体であるカム３６０も回転する。カム３６０は、図７の（ｂ）が示すように、板バネ３４１と爪３７０とにより両側（図では左右）から挟まれている。板バネ３４１は基端が支持部材３３Ａの上端に固定され、先端がカム３６０の外周のうち、カム３６０に対して定着ローラー３１が位置する側とは反対側（図７の（ａ）、（ｂ）では左側）の部分に接触している。この接触点が定着ローラー３１から実質的に遠のかないように、板バネ３４１は復元力をカム３６０の外周に対して加える。爪３７０は、軟質樹脂等の弾性体から成る棒状部材であり、フレーム３１Ｆのうち、その上面から下方へカム３６０と定着ローラー３１のシャフト３１Ｓとの間に伸びる部分（図７の（ａ）、（ｂ）は二点鎖線で示す。）に固定された基端から均熱ローラー３３のシャフト３３Ｓに向かって（図では左向きに）伸び、先端を第２欠歯ギア３２２の歯底面に接触させている。これにより爪３７０は、第２欠歯ギア３２２の逆回転（図７の（ａ）、（ｂ）では時計方向）を妨げると共に、第２欠歯ギア３２２との接触点が定着ローラー３１に実質的に近づかないように、弾性力を第２欠歯ギア３２２に対して加える。このように板バネ３４１と爪３７０とにより両側から挟まれているので、カム３６０はその外周全体を、図７の（ｃ）が二点鎖線で示すように、クリーニングローラー３４のシャフト３４Ｓに対して揺動させないまま回転する。一方、カム３６０の回転中心に対して均熱ローラー３３のシャフト３３Ｓは偏心しているので、カム３６０の回転に伴ってこのシャフト３３Ｓはカム３６０から支持部材３３Ａの揺動方向の力を受ける。
【００４３】
図７の示す構造は、駆動ギア３１０と欠歯ギア３２１、３２２とを除き、均熱ローラー３３のシャフト３３Ｓの反対側の端部にも同様に設置されている。したがって、このシャフト３３Ｓは両端部で、カム３６０から支持部材３３Ａの揺動方向の力を受けてクリーニングローラー３４のシャフト３４Ｓのまわりを揺動する。これにより均熱ローラー３３は定着ローラー３１に接触し、それから離間する。
【００４４】
−欠歯ギア間での回転力の伝達−
図８の（ａ）−（ｃ）は、カム３６０が１回転する期間の前半における第１欠歯ギア３２１の姿勢の変化を、回転角の順に示す模式的な平面図であり、（ｄ）−（ｆ）は、第１欠歯ギア３２１が（ａ）−（ｃ）の各姿勢を取るときにおける第２欠歯ギア３２２の姿勢を示す模式的な平面図である。
【００４５】
図８の（ａ）が示すように、有歯部４１Ｔが駆動ギア３１０を離脱した直後、保持部材３３２の先端は第１欠歯ギア３２１の表面の内溝４１Ｈの中に位置するので、第１欠歯ギア３２１の反時計方向ＣＣＷの回転に伴って内溝４１Ｈの先端の壁４１Ｘに衝突する。このとき、欠歯部４１Ｍが駆動ギア３１０に面しているので第１欠歯ギア３２１の回転が止まり、第１欠歯ギア３２１は停止姿勢に移行する。一方、第２欠歯ギア３２２は、図８の（ｄ）が示すように、有歯部４２Ｔが駆動ギア３１０と噛み合う回転姿勢を取っているので、駆動ギア３１０からの回転力でカム３６０と共に反時計方向ＣＣＷへ回転する。第１欠歯ギア３２１の停止により伝達部材３５０が停止しているので、第２欠歯ギア３２２の凹部４２Ｇの中ではコイルバネ３３５が凹部４２Ｇの後端の壁４２Ｘに押されて縮み始める。
【００４６】
図８の（ｂ）が示すように第１欠歯ギア３２１が停止姿勢を維持している間に、図８の（ｅ）が示すように有歯部４２Ｔが駆動ギア３１０から離脱するので第２欠歯ギア３２２の回転が止まり、第２欠歯ギア３２２は、欠歯部４２Ｍが駆動ギア３１０に面した停止姿勢を取る。このとき、第２欠歯ギア３２２の凹部４２Ｇの中ではコイルバネ３３５が、伝達部材３５０と凹部４２Ｇの後端の壁４２Ｘとの両方により押し縮められているので、その反作用として伝達部材３５０に対して周方向の力Ｆｐを加える。しかし、この時点ではまだ、第１欠歯ギア３２１の内溝４１Ｈの先端の壁４１Ｘに保持部材３３２の先端が接触しているので、第１欠歯ギア３２１は伝達部材３５０からの力Ｆｐに抗して停止姿勢を維持し続ける。
【００４７】
図８の（ｇ）は、欠歯ギア３２１、３２２が図８の（ｂ）、（ｅ）の示す停止姿勢を維持するときの定着ローラー３１と均熱ローラー３３とを模式的に示す側面図である。この図が二点鎖線で示すように、カム３６０はその外周のうち、第２欠歯ギア３２１の中心からの距離が最大の部分（図８の（ｂ）、（ｅ）、（ｇ）では切れ込み３６１の近傍）を定着ローラー３１の方へ向ける。これに伴い、均熱ローラー３３のシャフト３３Ｓはクリーニングローラー３４のシャフト３４Ｓのまわりを揺動し、定着ローラー３１から最も離れた位置へ移動する。これにより、均熱ローラー３３が定着ローラー３１から離間する。欠歯ギア３２１、３２２が停止姿勢を維持する間、両ローラー３１、３３は離間状態を維持する。
【００４８】
図８の（ｂ）が示すように保持部材３３２の先端が第１欠歯ギア３２１の内溝４１Ｈの中に位置するので、初動部材のソレノイド３３３（図３参照。）はオン状態にある。したがって、離間している両ローラー３１、３３を接触させる場合、制御部はソレノイド３３３をオフさせる。これによりスライダー３３１が持ち上がるので保持部材３３２が上昇して第１欠歯ギア３２１の内溝４１Ｈから外溝４１Ｇへ移動し、壁４１Ｘから離れる。したがって、伝達部材３５０がコイルバネ３３５から受ける周方向の力Ｆｐにより第１欠歯ギア３２１は、図８の（ｃ）が示すように反時計方向ＣＣＷへ回転し、有歯部４１Ｔが駆動ギア３１０と噛み合う回転姿勢を再び取る。このようにコイルバネ３３５は、第１欠歯ギア３２１に対する初動部材の一部として機能する。
【００４９】
コイルバネ３３５が伸びきった後も第１欠歯ギア３２１はその回転姿勢により、駆動ギア３１０から回転力を受けて回転し続ける。これに伴い、伝達部材３５０は第２欠歯ギア３２２の凹部４２Ｇの中を再び前進し、程なく、図８の（ｆ）が示すように凹部４２Ｇの先端の壁４２Ｗに衝突してこの壁４２Ｗを反時計方向ＣＣＷへ押す。したがって、第２欠歯ギア３２２が反時計方向ＣＣＷへの回転を再開し、停止姿勢から回転姿勢へ移行する。
【００５０】
図９の（ａ）−（ｃ）は、カム３６０が１回転する期間の後半における第１欠歯ギア３２１の姿勢の変化を、回転角の順に示す模式的な平面図であり、（ｄ）−（ｆ）は、第１欠歯ギア３２１が（ａ）−（ｃ）の各姿勢を取るときにおける第２欠歯ギア３２２の姿勢を示す模式的な平面図である。
第１欠歯ギア３２１の回転に伴って保持部材３３２の先端は、図９の（ａ）が示すように第１欠歯ギア３２１の外溝４１Ｇの先端の壁４１Ｗに衝突する。このとき、欠歯部４１Ｍが駆動ギア３１０に面しているので第１欠歯ギア３２１の回転が止まり、第１欠歯ギア３２１は停止姿勢に移行する。一方、第２欠歯ギア３２２は、図９の（ｄ）が示すように回転姿勢を維持しているので、駆動ギア３１０からの回転力でカム３６０と共に反時計方向ＣＣＷへ回転し続ける。第１欠歯ギア３２１の停止により伝達部材３５０が停止しているので、第２欠歯ギア３２２の凹部４２Ｇの中ではコイルバネ３３５が凹部４２Ｇの後端の壁４２Ｘに押されて再び縮む。
【００５１】
図９の（ｂ）が示すように第１欠歯ギア３２１が停止姿勢を維持している間に、図９の（ｅ）が示すように有歯部４２Ｔが駆動ギア３１０から離脱するので第２欠歯ギア３２２の回転が止まり、第２欠歯ギア３２２は停止姿勢を取る。このとき、第２欠歯ギア３２２の凹部４２Ｇの中ではコイルバネ３３５が伝達部材３５０に対して周方向の力Ｆｐを加える。しかし、この時点ではまだ、第１欠歯ギア３２１の外溝４１Ｇの先端の壁４１Ｗに保持部材３３２の先端が接触しているので、第１欠歯ギア３２１は伝達部材３５０からの力Ｆｐに抗して停止姿勢を維持し続ける。
【００５２】
図９の（ｇ）は、欠歯ギア３２１、３２２が図９の（ｂ）、（ｅ）の示す停止姿勢を維持するときの定着ローラー３１と均熱ローラー３３とを模式的に示す側面図である。この図が二点鎖線で示すように、カム３６０はその外周のうち、第２欠歯ギア３２１の中心からの距離が最小の部分（図９の（ｂ）、（ｅ）、（ｇ）では切れ込み３６１とはカム３６０の中心に対して反対側の部分）を定着ローラー３１の方へ向ける。これに伴い、均熱ローラー３３のシャフト３３Ｓはクリーニングローラー３４のシャフト３４Ｓのまわりを揺動し、定着ローラー３１に最も近い位置へ移動する。これにより、均熱ローラー３３が定着ローラー３１に接触する。欠歯ギア３２１、３２２が停止姿勢を維持する間、両ローラー３１、３３は接触状態を維持する。
【００５３】
図９の（ｂ）が示すように保持部材３３２の先端は第１欠歯ギア３２１の外溝４１Ｇの中に位置するので、ソレノイド３３３はオフ状態にある。したがって、接触している両ローラー３１、３３を離間させる場合、制御部はソレノイド３３３をオンさせる。これによりスライダー３３１が落下するので保持部材３３２が下降して第１欠歯ギア３２１の外溝４１Ｇから内溝４１Ｈへ移動し、壁４１Ｗから離れる。したがって、伝達部材３５０がコイルバネ３３５から受ける周方向の力Ｆｐにより第１欠歯ギア３２１は、図９の（ｃ）が示すように反時計方向ＣＣＷへ回転して回転姿勢を再び取る。
【００５４】
コイルバネ３３５が伸びきった後も第１欠歯ギア３２１はその回転姿勢により、駆動ギア３１０から回転力を受けて回転し続ける。これに伴い、伝達部材３５０は第２欠歯ギア３２２の凹部４２Ｇの中を再び前進し、程なく、図９の（ｆ）が示すように凹部４２Ｇの先端の壁４２Ｗに衝突してこの壁４２Ｗを反時計方向ＣＣＷへ押す。したがって、第２欠歯ギア３２２が反時計方向ＣＣＷへの回転を再開し、停止姿勢から回転姿勢へ移行する。
【００５５】
以上のとおり、ソレノイド３３３のオンオフに応じて欠歯ギア３２１、３２２は停止姿勢から回転姿勢へ移行し、カム３６０を実質的に１８０°ずつ間欠的に回転させる。これにより均熱ローラー３３は定着ローラー３１に対する接触と離間とを間欠的に繰り返す。
［第１欠歯ギアの歯先の切り欠き］
図５の（ａ）、（ｂ）が示すように、第１欠歯ギア３２１の有歯部４１Ｔは、回転方向（図５の（ａ）では反時計方向ＣＣＷ、（ｂ）では時計方向ＣＷ）の先頭に位置する歯４１１の歯先が切り欠かれている。特にこの歯４１１は、歯先が切り欠かれていることにより、その歯先に傾斜面４１２を含む。この切り欠きにより、以下に述べるように、有歯部４１Ｔが駆動ギア３１０と噛み合い始める際、先頭の歯４１１の歯先が駆動ギア３１０の歯先と衝突すること、すなわち歯先当たりが回避される。
【００５６】
この歯先当たりの危険性は、第１欠歯ギア３２１と第２欠歯ギア３２２との隙間ＧＰ１のガタ（図４の（ｃ）参照。）が大きく設計されていることに起因する。実際、この設計では、各部材３３Ｓ、３２１の熱膨張が許容上限に達した最悪の場合が想定されているので、通常は隙間ＧＰ１が大きく確保される。しかし、これは、欠歯ギア３２１、３２２が停止姿勢を取る度に両ギア間の相対位置、特に位相差がばらつくことを意味する。その結果、第１欠歯ギア３２１がコイルバネ３３５の復元力を受けて回転し始めた際、有歯部４１Ｔの先頭の歯４１１が設計上の咬合位置に到達するタイミングが狂いやすい。
【００５７】
図１０の（ａ）、（ｂ）は、第１欠歯ギア３２１がコイルバネ３３５の復元力を受けて回転し始めた際における第１欠歯ギア３２１と駆動ギア３１０との咬合部分を示す模式的な拡大図である。図の太い破線は先頭の歯４１１の設計上の咬合位置を示す。この位置に正しいタイミングで到達すれば、先頭の歯４１１はその直後、駆動ギア３１０の歯３１２と滑らかに接触する。先頭の歯４１１の歯先は第１欠歯ギア３２１のピッチ円ＰＴＣよりも外側に位置するので、駆動ギア３１０のその歯３１２から回転方向（図では反時計方向ＣＣＷ）に十分に大きな力を受ける。
【００５８】
図１０の（ａ）では、有歯部４１Ｔの先頭の歯４１１が設計上の咬合位置に到達するタイミングが遅い。図の太い実線は、この場合における先頭の歯４１１の実際の咬合位置を示す。図の細い実線は、仮に先頭の歯４１１が切り欠かれることなく、後続の歯と同じ形状であった場合を示す。この細い実線は、先頭の歯４１１の直後に位置する駆動ギア３１０の歯３１２と重なっている。これは、もし切り欠きがなければ有歯部４１Ｔの先頭の歯４１１の歯先が駆動ギア３１０のこの歯３１２と衝突し、すなわち歯先当たりが生じることを表す。実際には、図の太い実線が示すように先頭の歯４１１は歯先が切り欠かれている。特に傾斜面４１２は、回転方向ＣＣＷにおける端部が逆方向の端部よりも第１欠歯ギア３２１の中心に近いので、駆動ギア３１０の歯先の軌跡とは交差しない。すなわち、その歯先には先頭の歯４１１は衝突しない。
【００５９】
図１０の（ｂ）では、有歯部４１Ｔの先頭の歯４１１が設計上の咬合位置に到達するタイミングが早い。図の太い実線は、この場合における先頭の歯４１１の実際の咬合位置を示す。図の細い実線は、仮に先頭の歯４１１が切り欠かれることなく、後続の歯と同じ形状であった場合を示す。この細い実線は、先頭の歯４１１の直前に位置する駆動ギア３１０の歯３１１の歯先と重なっている。これは、もし切り欠きがなければ有歯部４１Ｔの先頭の歯４１１が駆動ギア３１０のこの歯３１１の歯先と衝突し、すなわち歯先当たりが生じることを表す。実際には、図の太い実線が示すように先頭の歯４１１は歯先が切り欠かれているので、先頭の歯４１１は駆動ギア３１０の歯３１１の歯先とは衝突しない。または、衝突したとしてもその歯先に接触するのは傾斜面４１２である。回転方向ＣＣＷにおける傾斜面４１２の端部は逆方向の端部よりも第１欠歯ギア３２１の中心に近いので、駆動ギア３１０の歯３１１の歯先から傾斜面４１２が受ける衝撃力のうち、傾斜面４１２の法線方向の成分は傾斜面４１２の接線方向の成分よりも小さく抑えられる。したがって、第１欠歯ギア３２１は駆動ギア３１０から、回転方向ＣＣＷとは逆方向に弾く力を受けるものの、回転軸に向かう力を実質的には受けない。
【００６０】
［第２欠歯ギアの歯先の切り欠き］
図６の（ａ）が示すように、第２欠歯ギア３２２の有歯部４２Ｔは、回転方向（図では反時計方向ＣＣＷ）の先頭に位置する歯４２１の歯先が切り欠かれている。特にこの歯４２１は、歯先が切り欠かれていることにより、その歯先に傾斜面４２２を含む。この切り欠きにより、以下に述べるように、有歯部４２Ｔが駆動ギア３１０と噛み合い始める際、先頭の歯４２１の歯先が駆動ギア３１０の歯先と衝突すること、すなわち歯先当たりが回避される。
【００６１】
この歯先当たりの危険性は主に、第２欠歯ギア３２２と均熱ローラー３３のシャフト３３Ｓとの隙間ＧＰ２のガタ（図４の（ｃ）参照。）が大きく設計されていることに起因する。実際、この設計では、各部材３３Ｓ、３２１の熱膨張が許容上限に達した最悪の場合が想定されているので、通常は隙間ＧＰ２が大きく確保される。しかし、これは、第１欠歯ギア３２１の伝達部材３５０が第２欠歯ギア３２２を押すことにより２枚の欠歯ギア３２１、３２２が一体的に回転する際、その回転軸が均熱ローラー３３のシャフト３３Ｓに対して傾斜しやすいことを意味する。この傾斜により、各欠歯ギア３２１、３２２の歯が駆動ギア３１０の同じ歯に接触するタイミングがずれるので、駆動ギア３１０に対する両欠歯ギア３２１、３２２間の実質的な位相差が過大になりやすい。この場合、第１欠歯ギア３２１が駆動ギア３１０にうまく噛み合った状態でも、第２欠歯ギア３２２が駆動ギア３１０に噛み合う際に歯先当たりが生じる危険性が生じる。
【００６２】
図１０の（ｃ）は、第１欠歯ギア３２１の伝達部材３５０が第２欠歯ギア３２２を押すことにより２枚の欠歯ギア３２１、３２２が一体的に回転する際の欠歯ギア３２１、３２２と駆動ギア３１０との咬合部分を示す模式的な拡大図である。図の細い破線は第１欠歯ギア３２１の有歯部４１Ｔの咬合位置を示す。伝達部材３５０が第２欠歯ギア３２２を押し始める時点ではすでに第１欠歯ギア３２１は回転姿勢にあるので、有歯部４１Ｔは正しい咬合位置にある。図の太い破線は第２欠歯ギア３２２の有歯部４２Ｔの設計上の咬合位置を示す。この位置に正しいタイミングで到達すれば、有歯部４２Ｔは第１欠歯ギア３２１の有歯部４１Ｔと位相が一致する。特に第２欠歯ギア３２２の有歯部４２Ｔの先頭の歯４２１は、直後に駆動ギア３１０の歯３１２と滑らかに接触する。先頭の歯４２１の歯先は第２欠歯ギア３２２のピッチ円ＰＴＣよりも外側に位置するので、駆動ギア３１０のその歯３１２から回転方向（図では反時計方向ＣＣＷ）に十分に大きな力を受ける。
【００６３】
図１０の（ｃ）の太い実線は、第２欠歯ギア３２２の有歯部４２Ｔの実際の咬合位置を示す。第２欠歯ギア３２２は第１欠歯ギア３２１の伝達部材３５０に押されることで回転し始めるので、第２欠歯ギア３２２の有歯部４２Ｔが第１欠歯ギア３２１の有歯部４１Ｔよりも位相が進むことはない。両有歯部４１Ｔ、４２Ｔ間に位相差が生じるのは、この太い実線が示すように、第２欠歯ギア３２２の有歯部４２Ｔが第１欠歯ギア３２１の有歯部４１Ｔよりも位相が遅れる場合である。図の細い実線は、仮に第２欠歯ギア３２２の有歯部４２Ｔの先頭の歯４２１が切り欠かれることなく、後続の歯と同じ形状であった場合を示す。この細い実線は、先頭の歯４２１の直後に位置する駆動ギア３１０の歯３１２と重なっている。これは、もし切り欠きがなければ有歯部４２Ｔの先頭の歯４２１の歯先が駆動ギア３１０のこの歯３１２と衝突し、すなわち歯先当たりが生じることを表す。実際には図の太い実線が示すように先頭の歯４２１は歯先が切り欠かれている。特に傾斜面４２２は、第１欠歯ギア３２１の傾斜面４１２とは逆に、回転方向ＣＣＷにおける端部よりも逆方向の端部が第２欠歯ギア３２２の中心に近いので、先頭の歯４２１は駆動ギア３１０の歯３１２とは衝突しない。または、衝突したとしても、その歯３１２に接触するのは傾斜面４２２である。回転方向ＣＣＷにおける傾斜面４２２の端部よりも逆方向の端部が第２欠歯ギア３２２の中心に近いので、駆動ギア３１０の歯３１２から傾斜面４２２が受ける衝撃力のうち、第２欠歯ギア３２２の中心方向の成分は回転方向ＣＣＷの成分よりも小さく抑えられる。したがって、第２欠歯ギア３２２は駆動ギア３１０から、回転方向ＣＣＷに加速する力を受けるものの、回転軸に向かう力を実質的には受けない。
【００６４】
［実施形態の利点］
本発明の上記の実施形態によるプリンター１００では、定着ローラー３１からの均熱ローラー３３の離間機構に、第１欠歯ギア３２１と第２欠歯ギア３２２との組み合わせを利用する。第１欠歯ギア３２１が初動部材３３１−３３５により停止姿勢から回転姿勢へ移行し、回転姿勢の第１欠歯ギア３２１が第２欠歯ギア３２２を停止姿勢から回転姿勢へ移行させる。この構成において、第２欠歯ギア３２２の有歯部４２Ｔは、回転方向ＣＣＷの先頭に位置する歯４２１の歯先が切り欠かれている。これにより、第１欠歯ギア３２１と第２欠歯ギア３２２との隙間ＧＰ１、および均熱ローラー３３のシャフト３３Ｓと第２欠歯ギア３２２との隙間ＧＰ２の両方においてガタが無視できない場合でも、少なくとも第２欠歯ギア３２２が駆動ギア３１０に噛み合う際に歯先当たりが生じる危険性を回避することができる。
【００６５】
特に、第２欠歯ギア３２２の傾斜面４２２は、第１欠歯ギア３２１の傾斜面４１２とは逆に、回転方向ＣＣＷにおける端部よりも逆方向の端部が第２欠歯ギア３２２の中心に近い。この場合、第２欠歯ギア３２２の有歯部４２Ｔの先頭の歯４２１は駆動ギア３１０の歯３１２とは衝突しない。または、衝突したとしても傾斜面４２２がその歯３１２に接触するので、その歯３１２から傾斜面４２２が受ける衝撃力は実質上、第２欠歯ギア３２２を回転方向ＣＣＷに加速する成分しか含まない。したがって、第１欠歯ギア３２１が駆動ギア３１０にうまく噛み合えさえすれば、第２欠歯ギア３２２は自動的に駆動ギア３１０とうまく噛み合う。こうして、歯先当たりに起因する騒音が低減し、ギアのロック等の不具合と歯面損傷とが防止される。その結果、ギアの長寿命化が容易である。
【００６６】
［変形例］
（A）本発明の実施形態による画像形成装置はレーザープリンター１００である。本発明の実施形態による画像形成装置はその他に、インクジェット等の他方式のプリンターであってもよく、ファクシミリ、コピー機等の単機能機であっても、または複合機であってもよい。
【００６７】
（B）欠歯ギア３２１、３２２の組み合わせを用いた回転力伝達機構は、定着ローラー３１からの均熱ローラー３３の離間機構に利用される。その他に、定着ローラー３１からの加圧ローラー３２の離間機構、給紙ローラー１２またはタイミングローラー１３のクラッチ等、定常的な回転から間欠的な運動を引き出す伝達機構には、欠歯ギア３２１、３２２の組み合わせが応用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は画像形成装置における定着ローラーの駆動機構に関し、上記のとおり、定着ローラー３１から均熱ローラー３３を離間させる機構に２枚の欠歯ギア３２１、３２２の組み合わせを利用する際、第２欠歯ギア３２２の有歯部４２Ｔの先頭に位置する歯４２１の歯先を切り欠いておく。このように、本発明は明らかに産業上利用可能である。
【符号の説明】
【００６９】
１００                          レーザープリンター
３１                            定着ローラー
３１Ｓ                          定着ローラーのシャフト
３１Ｆ                          フレーム
３１Ｃ                          フレームの側面上端の切り込み
３１Ｈ                          フレームの側面の貫通穴
３３                            均熱ローラー
３３Ｓ                          均熱ローラーのシャフト
３３Ｌ                          均熱ローラーのシャフトの軸受
３３Ａ                          均熱ローラーの支持部材
３３Ｂ                          支持部材上端のコイルバネ
３３Ｃ                          支持部材下部の切り込み
３４                            クリーニングローラー
３４Ｓ                          クリーニングローラーのシャフト
３４Ａ                          クリーニングローラーの支持部材
３４Ｂ                          支持部材上端のコイルバネ
３００                          駆動機構
３１０                          駆動ギア
３１１、３１２                  駆動ギアの歯
３２１                          第１欠歯ギア
３２Ｏ                          第１欠歯ギアの表面
３２Ｕ                          第１欠歯ギアの裏面
３２２                          第２欠歯ギア
３２Ｖ                          第２欠歯ギアのスリーブ
３３１                          スライダー
３３２                          保持部材
３２Ｔ                          保持部材の先端
３３３                          ソレノイド
３３Ｐ                          ソレノイドのプランジャー
３３４                          緩衝部材
３３５                          コイルバネ
３５０                          伝達部材
４１Ｍ                          第１欠歯ギアの欠歯部
４１Ｔ                          第１欠歯ギアの有歯部
４１１                          有歯部の先頭の歯
４１２                          歯先の傾斜部
４２Ｍ                          第２欠歯ギアの欠歯部
４２Ｔ                          第２欠歯ギアの有歯部
４２１                          有歯部の先頭の歯
４２２                          歯先の傾斜部
ＰＴＣ                          欠歯ギアのピッチ円
【図１】
2018017299.tif 000003
【図２】
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【図３】
2018017299.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2018017299.tif 000009
【図８】
2018017299.tif 000010
【図９】
2018017299.tif 000011
【図１０】
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