(57)【要約】【課題】省スペースで多くの駆動経路への切り替えを行える構成を実現する。【解決手段】正逆回転可能なモータにより回転駆動される駆動ギア１３２と、第１揺動ギア１３３及び第２揺動ギア１３４とを有する。第１揺動ギア１３３及び第２揺動ギア１３４は、駆動ギア１３２と噛み合って駆動ギア１３２の回転方向に応じてそれぞれ駆動ギア１３２の回転中心を中心として揺動する。そして、駆動ギア１３２が矢印Ａ方向に回転した時には、第１揺動ギア１３３が第１ギア列１３８ａに、第２揺動ギア１３４が第２ギア列１３８ｂにそれぞれ連結する。一方、駆動ギア１３２が矢印Ｅ方向に回転した時には、第１揺動ギア１３３と第１ギア列１３８ａとの駆動連結が解除されると共に、第２揺動ギア１３４と第２ギア列１３８ｂとの駆動連結が解除され、第２揺動ギア１３４が第３ギア列１３８ｃと連結する。【選択図】図１０
2015064511.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正逆回転可能な駆動源により回転駆動される駆動回転体と、
それぞれが前記駆動回転体と接触して回転駆動され、前記駆動回転体の回転方向に応じてそれぞれ前記駆動回転体の回転中心を中心として揺動する複数の揺動回転体と、を備えた、
ことを特徴とする駆動切替装置。
【請求項２】
前記駆動回転体が所定方向に回転した場合に、前記複数の揺動回転体のうちの第１揺動回転体と接触して駆動される第１駆動経路、及び、前記複数の揺動回転体のうちの第２揺動回転体と接触して駆動される第２駆動経路と、
前記駆動回転体が所定方向と反対方向に回転した場合に、前記第２揺動回転体と接触して駆動される第３駆動経路と、を有する、
ことを特徴とする、請求項１に記載の駆動切替装置。
【請求項３】
前記駆動回転体が前記所定方向に回転して前記第１揺動回転体と前記第１駆動経路との間で駆動が伝達される前に、前記第２揺動回転体と前記第３駆動経路との間の駆動伝達が切断され、前記駆動回転体が前記反対方向に回転して前記第２揺動回転体と前記第３駆動経路との間で駆動が伝達される前に、前記第１揺動回転体と前記第１駆動経路との間の駆動伝達が切断される、
ことを特徴とする、請求項２に記載の駆動切替装置。
【請求項４】
前記駆動回転体が前記所定方向に回転した場合に、前記第１揺動回転体と前記第１駆動経路との間で駆動が伝達されるタイミングと、前記第２揺動回転体と前記第２駆動経路との間で駆動が伝達されるタイミングとがほぼ同じである、
ことを特徴とする、請求項２又は３に記載の駆動切替装置。
【請求項５】
前記複数の揺動回転体は、それぞれ揺動距離が同一である、
ことを特徴とする、請求項１ないし４のうちの何れか１項に記載の駆動切替装置。
【請求項６】
前記複数の揺動回転体は、それぞれ前記駆動回転体の回転中心を中心として揺動する回転半径が同一である、
ことを特徴とする、請求項５に記載の駆動切替装置。
【請求項７】
前記複数の揺動回転体は、それぞれ（モジュール）×（歯数）が同一のギアである、
ことを特徴とする、請求項６に記載の駆動切替装置。
【請求項８】
前記駆動回転体及び前記複数の揺動回転体は、それぞれギアである、
ことを特徴とする、請求項１ないし７のうちの何れか１項に記載の駆動切替装置。
【請求項９】
駆動源からの駆動経路を切り替える駆動切替装置と、
回転体と、前記回転体との間で記録材を挟持搬送するニップ部を形成するニップ形成部材と、前記ニップ部の加圧を解除する加圧解除機構と、前記ニップ部で記録材を搬送する部材に駆動を伝達する搬送駆動部と、前記加圧解除機構に駆動を伝達する加圧解除駆動部と、を有し、前記ニップ部を通過する記録材に形成されたトナー画像を加熱する加熱装置と、を備え、
前記駆動切替装置は、請求項１ないし８のうちの何れか１項に記載の駆動切替装置であり、
前記搬送駆動部及び前記加圧解除駆動部は、前記複数の揺動回転体のうちの異なる揺動回転体からそれぞれ駆動が伝達される、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
前記加熱装置は、前記ニップ部を通過した記録材を排出する排出手段と、前記排出手段に駆動を伝達する排出駆動部と、を有し、
前記排出駆動部は、前記複数の揺動回転体のうちの何れかの揺動回転体が前記搬送駆動部に駆動を伝達する場合に、その他の揺動回転体から駆動が伝達される、
ことを特徴とする、請求項９に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動源からの駆動経路を切り替える駆動切替装置、及び、このような駆動切替装置を備えた、複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらのうちの複数の機能を備えた複合機などの画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、装置が小型化するにつれて、従来以上に、各モジュールを駆動させるための駆動部も小型化が求められ、さらに、同一の駆動源から複数の動作を行うことができる駆動が求められている。例えば、正逆回転可能な駆動源により駆動される駆動回転体としての駆動ギアに噛み合って、駆動ギアの回転方向に応じて揺動する１個の揺動回転体を有する構成が従来から知られている（例えば特許文献１）。この構成の場合、揺動ギアが揺動することで２個のギア列（駆動経路）の何れかにモータから駆動が伝達される経路を切り替える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２００９２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のように１個の揺動ギアを有する構成の場合、駆動経路を切り替えられるのは２個のギア列となり、より多くの駆動経路への切り替えを行うことはできない。
【０００５】
ここで、駆動経路を切り替えるためにワンウェイクラッチを用いることが考えられる。例えば、駆動ギアの周囲にそれぞれが複数の入力ギアを接続する。それぞれの入力ギアには、ワンウェイクラッチを介して同軸上に出力ギアを配置し、それぞれの出力ギアにギア列を接続する。そして、駆動ギアを所定方向に回転した場合に、何れかの入力ギアからはワンウェイクラッチ及び出力ギアを介してギア列に動力を伝達し、他の入力ギアと出力ギアとの間ではワンウェイクラッチにより駆動伝達が切断されるようにする。この結果、駆動ギアの回転方向に応じて駆動経路を切り替えることができる。
【０００６】
但し、このようにワンウェイクラッチを用いた構成の場合、それぞれの駆動経路で出力ギアと入力ギアとの２つのギアが必要となるため、省スペースで構成することが難しく、更には部品点数も多くなってしまう。このため、例えば、画像形成装置をさらに小型化するために、より省スペースで複数の働きを行うことのできる構成を実現することは難しい。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑み、省スペースで多くの駆動経路への切り替えを行える構成を実現すべく発明したものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、正逆回転可能な駆動源により回転駆動される駆動回転体と、それぞれが前記駆動回転体と接触して回転駆動され、前記駆動回転体の回転方向に応じてそれぞれ前記駆動回転体の回転中心を中心として揺動する複数の揺動回転体と、を備えたことを特徴とする駆動切替装置にある。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、複数の揺動回転体を駆動回転体の回転中心を中心として揺動させるため、多くの駆動経路への切り替えを行える。また、駆動経路の切り替えにワンウェイクラッチを設ける必要がないため、省スペースで構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の概略構成断面図。
【図２】第１の実施形態に係る定着装置の概略構成断面図。
【図３】第１の実施形態に係る定着装置の加圧解除機構を示す断面図。
【図４】第１の実施形態に係る定着装置を装置本体に装着した状態を示す斜視図。
【図５】第１の実施形態に係る定着装置の一部を分解して示す斜視図。
【図６】第１の実施形態に係る駆動切替装置の斜視図。
【図７】図６の背面側から見た駆動切替装置の斜視図。
【図８】（ａ）揺動ギアの分解斜視図、（ｂ）揺動ギアの平面図。
【図９】揺動ギアの揺動を規制するストッパ部の構成を示す平面図。
【図１０】第１の実施形態に係る駆動切替装置の、（ａ）モータの正回転時の、（ｂ）モータの逆回転時の、それぞれ各ギアの位置関係を示す平面図。
【図１１】（ａ）モータの正回転時の、（ｂ）モータの逆回転時の、それぞれ揺動ギアの動作を説明するために駆動切替装置の駆動ギア周辺を拡大して示す平面図。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係る駆動切替装置の、（ａ）モータの正回転時の、（ｂ）モータの逆回転時の、それぞれ各ギアの位置関係を示す平面図。
【図１３】本発明の第３の実施形態に係る駆動切替装置の平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態について、図１ないし図１１を用いて説明する。まず、本実施形態の画像形成装置の概略構成について、図１を用いて説明する。
【００１２】
［画像形成装置］
本実施形態の画像形成装置１０は、電子写真方式を採用するフルカラープリンタである。このような画像形成装置１０は、トナー画像を形成する画像形成部１１と、画像形成部１１により形成されたトナー画像を転写する記録材を搬送する記録材搬送部１２とを備える。なお、記録材としては、例えば、転写シート・エレクトロファックスシート・静電記録紙・ＯＨＰシート・印刷用紙・フォーマット紙などのシート材などが挙げられる。画像形成部１１は、複数の画像形成ステーション１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを中間転写ベルト１３の走行方向に並べた、所謂タンデム型の構成を有する。各画像形成ステーション１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄでは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー画像がそれぞれ形成される。本実施形態の場合、各画像形成ステーション１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは、プロセスカートリッジにより構成される。
【００１３】
各画像形成ステーションでは、次のようにトナー画像を形成する。まず、感光ドラム１４の表面を帯電ローラなどの帯電装置により帯電し、帯電した感光ドラム１４の表面を露光装置１５により、画像情報に応じてレーザなどにより露光することで静電潜像を形成する。次いで、現像装置によりこの静電潜像をトナーにより現像することで、感光ドラム１４の表面にトナー画像を形成する。
【００１４】
各画像形成ステーションの感光ドラム１４の表面に形成されたトナー画像は、順次、一次転写部Ｔ１にて中間転写ベルト１３に重ねて転写されることで、中間転写ベルト１３上にフルカラーのトナー画像が形成される。一次転写部Ｔ１には、感光ドラム１４と中間転写ベルト１３を挟んで対向配置される一次転写部としての一次転写ローラ１６が配置されている。そして、一次転写ローラ１６と感光ドラム１４との間に一次転写バイアスを印加することで、感光ドラム１４上のトナー画像が中間転写ベルト１３に転写される。
【００１５】
中間転写ベルト１３上のトナー画像は、記録材搬送部１２により搬送される記録材Ｐに二次転写部Ｔ２にて転写される。二次転写部Ｔ２には、中間転写ベルト１３を挟んで互いに対向配置される二次転写内ローラ１７ａ、二次転写外ローラ１７ｂが配置されている。そして、二次転写内ローラ１７ａと二次転写外ローラ１７ｂとの間に二次転写バイアスを印加することで、中間転写ベルト１３上のトナー画像が記録材Ｐに転写される。トナー画像が転写された記録材Ｐは、加熱装置としての定着装置１００で加熱、加圧されることでトナー画像が定着される。定着装置１００の詳細については後述する。トナー画像が定着された記録材Ｐは、排出ローラ１８により排出トレイ１９に排出される。
【００１６】
記録材搬送部１２は、複数の搬送ローラから構成され、カセット２０に収容された記録材Ｐをピックアップローラ２１によりピックアップして、搬送経路２２に搬送する。搬送経路２２に搬送された記録材Ｐは、レジストローラ対２３により画像形成部１１に形成されたトナー画像とタイミングを合わせて二次転写部Ｔ２に搬送される。また、定着装置１００から排出された記録材Ｐは、上述のように排出トレイ１９に排出される他、両面印刷を行うべく反転して反転搬送経路３０に搬送される。反転搬送経路３０を搬送された記録材Ｐは、搬送経路２２に合流して、上述と同様に二次転写部Ｔ２に搬送される。
【００１７】
また、本実施形態の場合、上述のような各種装置を配置した装置本体２４に開閉扉２５を開閉自在に設けている。開閉扉２５は、搬送経路２２や定着装置１００が配置される側に、回動軸２６を中心に回動自在に設けられている。そして、開閉扉２５を開放することで、定着装置１００及び搬送経路２２が露出して、定着装置１００の着脱や、搬送経路２２でジャムした記録材の除去が可能となる。このために、定着装置１００は、装置本体２４に着脱自在に設けられている。また、搬送経路２２に配置されたレジストローラ対２３などの搬送ローラ対の片側のローラ、及び、二次転写部Ｔ２を構成する二次転写外ローラ１７ｂは、開閉扉２５側に設けられている。そして、開閉扉２５を開放した際には、対向するローラや中間転写ベルト１３と離間するようになっている。
【００１８】
［定着装置］
次に、本実施形態の加熱装置としての定着装置１００の詳細について、図２及び図３を用いて説明する。定着装置１００は、回転体としての定着フィルム１０１と、ニップ形成部材として定着フィルム１０１と対向配置される対向ローラ１０２とを有する。そして、これら定着フィルム１０１と対向ローラ１０２との間で記録材を挟持搬送するニップ部Ｎを形成して、加熱源としてのヒータ１０４によりニップ部Ｎを通過する記録材に形成されたトナー画像を加熱する。また、ニップ部Ｎは、加圧解除機構１０３により加圧解除可能となっている。更に、ニップ部Ｎを通過した記録材は、排出手段としての排出部４００により定着装置１００から排出される（図１参照）。排出部４００は、後述する図５に示すように、１対の排出ローラ４０１、４０２から構成される。
【００１９】
定着フィルム１０１は、円筒状の薄肉金属の基層上に弾性層が形成された円筒状の耐熱性の部材であり、定着フィルム１０１の両端部に配置された軌道規制部材１０５にルーズに外嵌させてある。このような定着フィルム１０１は、熱容量を小さくしてクイックスタート性を向上させるために、フィルム膜厚を１００μｍ以下、好ましくは２０μｍ以上５０μｍ以下のものとしている。なお、定着フィルム１０１としては、基層がＳＵＳ等の金属からなるものや、耐熱性のあるＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰからなる単層フィルムとしても良い。或いは、基層がポリイミド、ポリアミドイミド、ＰＥＥＫ、ＰＥＳ、ＰＰＳ等で、その外周表面にＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等をコーティングもしくは被覆した複合層フィルムとしても良い。
【００２０】
対向ローラ１０２は、例えば鉄などの金属からなる芯金と、芯金周りに同心一体に成形被覆させた、シリコーンゴム・フッ素ゴム・フッ素樹脂などの耐熱性・弾性材層とで構成されており、表層に離型層を設けてある。例えば、離型層はフッ素樹脂、シリコーン樹脂、フルオロシリコーンゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等の離型性かつ耐熱性のよい材料を選択することができる。芯金の両端部にＰＥＥＫ、ＰＰＳ、液晶ポリマー等の耐熱性樹脂よりなる不図示の加圧部支持部材を装着し、回動可能に支持されている。また、対向ローラ１０２は、装置本体２４に設けられた後述する駆動源としてのモータ１３１により駆動切替装置１３０を介して駆動される。定着フィルム１０１は、対向ローラ１０２を回転駆動させることで従動して回転し、ニップ部Ｎで挟持した記録材を搬送する。
【００２１】
上述のように定着フィルム１０１の両端部を外嵌する軌道規制部材１０５は、耐熱性の樹脂であるＰＥＴ、ＰＰＳ、ＬＣＰ等からなる部材である。このような軌道規制部材１０５は、定着装置１００の側板に移動可能に支持されており、定着フィルム１０１を回動可能に支持すると共に定着装置１００のケース内に配設する。そして、軌道規制部材１０５は、定着フィルム１０１の回転を案内すると共に、定着フィルム１０１の長手方向（ニップ部Ｎでの記録材搬送方向と交差する方向）への突き当て部として機能する。
【００２２】
定着フィルム１０１の内部には、長手方向に亙ってステー１０６が配置されており、ステー１０６の両端部は、軌道規制部材１０５に支持されている。このようなステー１０６は、主に鉄やＳＵＳ等の金属からなる部材である。また、ステー１０６の対向ローラ１０２側には圧接部材１０７を配置している。そして、ステー１０６を比較的柔軟な樹脂製の圧接部材１０７に押し当てることで、圧接部材１０７に長手方向（ニップ部Ｎでの記録材搬送方向と交差する方向）の強度を持たせ、かつ圧接部材１０７を矯正させるようにしている。
【００２３】
圧接部材１０７は、横断面略半円弧状の耐熱性・断熱性の部材である。例えば、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ＰＥＥＫ樹脂、ＰＥＳ樹脂、ＰＰＳ樹脂、ＰＦＡ樹脂、ＰＴＦＥ樹脂、ＬＣＰ樹脂等の絶縁性及び耐熱性の良い材料により形成されている。そして、圧接部材１０７は、定着フィルム１０１のバックアップや、定着フィルム１０１を介して対向ローラ１０２に向けて圧接することで形成されるニップ部Ｎの加圧、定着フィルム１０１の回転時の搬送安定性を図る役目をする。
【００２４】
圧接部材１０７には、加熱源としてのセラミックヒータ（以下、ヒータと記す）１０４を支持している。ヒータ１０４は、圧接部材１０７のニップ部Ｎ側の面に長手方向に沿って形成された溝内に嵌め込まれ支持されている。このヒータ１０４は、細長薄板状のセラミック基板と、この基板面に具備させた通電発熱抵抗体層を基本構成とするもので、発熱抵抗体層に対する通電により全体に急峻な立ち上がり特性で昇温する低熱容量のヒータである。
【００２５】
また、本実施形態の場合、定着フィルム１０１を加圧部材１０８により対向ローラ１０２に向けて加圧することで、上述のニップ部Ｎを形成している。このような加圧部材１０８は、図３に示すように、加圧弾性部材としてのバネ１０９を張架して、バネ１０９の弾性力により軌道規制部材１０５を対向ローラ１０２方向に加圧する（押し付ける）ものである。したがって、加圧部材１０８は、軌道規制部材１０５及びステー１０６を介して圧接部材１０７を対向ローラ１０２に向けて加圧する。圧接部材１０７が加圧されることで、定着フィルム１０１と対向ローラ１０２との間で上述のニップ部Ｎが形成される。
【００２６】
加圧解除機構１０３は、上述のような加圧部材１０８を移動させて、ニップ部Ｎを加圧状態と加圧解除状態とに切り替えるものである。このような加圧解除機構１０３は、カム１０３ａと、加圧部材１０８に形成されたカム１０３ａのカム面と接触するカム接触面１０３ｂとを備える。カム１０３ａは、装置本体２４に設けられた後述する駆動源としてのモータ１３１により駆動切替装置１３０を介して駆動され、カム面を加圧部材１０８のカム接触面１０３ｂに接触又は離間させることで、ニップ部Ｎの加圧と加圧解除とを行う。
【００２７】
ニップ部Ｎの加圧時は、図３のように、カム１０３ａの位相を、加圧部材１０８のカム接触面１０３ｂがカム１０３ａのカム面と接触しないようにしている。これにより、加圧部材１０８がバネ１０９の弾性力により軌道規制部材１０５を加圧して、ニップ部Ｎを加圧される。
【００２８】
一方、加圧解除時は、カム１０３ａが図３の状態から略１８０°回転し、カム１０３ａのカム面が加圧部材１０８のカム接触面１０３ｂと接触して、加圧部材１０８をバネ１０９の弾性力に抗して押し上げる。これにより、ニップ部Ｎの加圧が解除される。
【００２９】
このように構成される定着装置１００は、図４に示すように、装置本体２４に装着され、駆動切替装置１３０により駆動される。駆動切替装置１３０は、装置本体２４に装着された定着装置１００の近傍に備えられ、定着装置１００の装置本体２４への着脱に伴い、定着装置１００に設けられた各駆動部としてのギアと接続又は分離する。即ち、定着装置１００は、図５に示すように、各駆動部としてのギア１４２、１４３、１４４を備えている。ギア１４２は、ニップ部Ｎで記録材を搬送する部材としての対向ローラ１０２に駆動を伝達する搬送駆動部である。また、ギア１４３は、加圧解除機構１０３のカム１０３ａに駆動を伝達する加圧解除駆動部である。また、ギア１４４は、排出部４００の排出ローラ４０１に駆動を伝達する排出駆動部である。これら各ギア１４２、１４３、１４４は、次述する駆動切替装置１３０の各駆動経路をそれぞれ駆動伝達可能に接続され、駆動切替装置１３０の動作に応じてそれぞれ駆動が伝達される。
【００３０】
［駆動切替装置］
次に、駆動切替装置１３０について、図６ないし図１１を用いて説明する。駆動切替装置１３０は、駆動源としてのモータ１３１と、駆動回転体としての駆動ギア１３２と、複数の揺動回転体としての第１揺動ギア１３３、第２揺動ギア１３４と、複数の駆動経路としての各ギア列とを有する。また、駆動切替装置１３０は、図６に示すように箱状の第１フレーム１５１を有する。図示の例では、第１フレーム１５１の片側を開放させているが、実際の使用時には、図７に示すように、第１フレーム１５１の開放側を平板状の第２フレーム１５２で覆っている。そして、後述する各ギアを第１フレーム１５１と第２フレーム１５２との間に配置して、これら各フレームにそれぞれギアの回転軸の両端部を回転自在に支持している。
【００３１】
モータ１３１は、正逆回転可能なＤＣブラシレスモータであり、第１フレーム１５１の背面側（第２フレーム１５２と反対側）に対して位置決め固定されている。このようなモータ１３１は、不図示の電源から給電されることで回転駆動する。なお、モータ１３１は、ＤＣブラシレスモータに限らず、正逆回転できるものであれば、例えばステッピングモータなど他のモータであっても良い。
【００３２】
駆動ギア１３２は、図６に示すように、第１フレーム１５１の開放側に回転自在に支持されている。このような駆動ギア１３２は、後述する図１０、１１に示すように、モータ１３１の周面がギア形状に加工された出力軸１３１ａと噛み合って、モータ１３１により回転駆動される。なお、出力軸１３１ａは、周面をギア形状に加工していなくても、軸にギアを圧入などにより固定するものでも良い。
【００３３】
第１揺動回転体としての第１揺動ギア１３３及び第２揺動回転体としての第２揺動ギア１３４は、駆動ギア１３２と噛み合って（接触して）回転駆動され、駆動ギア１３２の回転方向に応じてそれぞれ駆動ギア１３２の回転中心を中心として揺動する。本実施形態では、第１揺動ギア１３３と第２揺動ギア１３４とは、駆動ギア１３２の回転中心を中心として揺動する回転半径を同一としている。即ち、第１揺動ギア１３３と第２揺動ギア１３４とは、後述する図１０及び図１１に示すように、駆動ギア１３２の回転中心を中心とする同一円α上を揺動する。
【００３４】
［揺動ギア］
ここで、第１揺動ギア１３３及び第２揺動ギア１３４の構成について、図８を用いて説明する。なお、第１揺動ギア１３３と第２揺動ギア１３４とは同じ構成である。第１揺動ギア１３３（第２揺動ギア１３４）は、図８（ａ）に示すように、ギア部材１３９と、ホルダ部材１４０と、弾性部材１４１とを有する。
【００３５】
ギア部材１３９は、円筒状に形成され、外周面にギア歯が形成されており、駆動ギア１３２など隣接するギアと噛み合う。本実施形態では、第１揺動ギア１３３と第２揺動ギア１３４とは、共通のギア部材１３９を使用することで、モジュール及び歯数を同一としている。
【００３６】
ホルダ部材１４０は、ギア部材１３９内に挿入されてギア部材１３９を回転自在に支持する。具体的には、ギア部材１３９の内周面は、大径部と小径部とが軸方向に並んで配置される段付き形状としており、後述する図９に示すように、小径部の内周面１３９ａにホルダ部材１４０に設けられた円形の輪郭形状を有するリブ１４０ｃが内嵌される。この結果、ギア部材１３９がリブ１４０ｃに回転自在に支持される。
【００３７】
弾性部材１４１は、板バネにより構成され、図８（ｂ）に示すように、一端部をホルダ部材１４０に固定すると共に、他端側をギア部材１３９の大径部の内周面１３９ｂに矢印Ｆ方向に弾性的に付勢した状態で当接させている。そして、ギア部材１３９を揺動させる際にギア部材１３９に回転負荷を与えることで、第１揺動ギア１３３（第２揺動ギア１３４）に揺動力を発生させる。
【００３８】
また、ホルダ部材１４０には、ギア部材１３９の軸方向に貫通し、この軸方向に直交する方向に長い長孔部１４０ａが形成されている。そして、図６に示すように、長孔部１４０ａに第１フレーム１５１に突設された軸１５１ａを通すことで、ホルダ部材１４０が第１フレーム１５１に対して軸１５１ａに直交する方向に移動可能に保持される。
【００３９】
駆動ギア１３２が回転すると、この駆動ギア１３２と噛み合うギア部材１３９に回転駆動力が伝達される。ギア部材１３９は、弾性部材１４１により回転負荷が付与されているため、ギア部材１３９が回転しているときには、ギア部材１３９を回転駆動する駆動ギア１３２から回転負荷に応じた歯面を押す力が与えられ、これが揺動動作をさせる揺動力となる。そして、この揺動力によりホルダ部材１４０が長孔部１４０ａと軸１５１ａとの係合により移動し、ホルダ部材１４０に支持されているギア部材１３９も同方向に移動する。この結果、第１揺動ギア１３３（第２揺動ギア１３４）が駆動ギア１３２の回転により揺動する。
【００４０】
また、ホルダ部材１４０には、図８（ａ）に示すように、突起部１４０ｂが備えられていて、図９に示すように、第２フレーム１５２に形成された規制溝１５２ａに突起部１４０ｂが進入するようにしている。この規制溝１５２ａは、突起部１４０ｂとの係合により第１揺動ギア１３３（第２揺動ギア１３４）の揺動範囲を規制するものである。したがって、第１揺動ギア１３３（第２揺動ギア１３４）は、突起部１４０ｂが規制溝１５２ａの一部に突き当たることで、それ以上揺動しなくなる。その後は、ギア部材１３９は、その位置で、弾性部材１４１の回転負荷に拘らず、ホルダ部材１４０に設けられたリブ１４０ｃを回転軸として回転する。本実施形態の場合、第１揺動ギア１３３と第２揺動ギア１３４とで、規制溝１５２ａにより規制される揺動範囲を同じとすることで、それぞれ揺動距離、即ち、それぞれの中心の移動距離を同一としている。
【００４１】
［駆動経路］
また、駆動切替装置１３０は、図６及び図１０に示すように、複数の駆動経路を有する。即ち、第１揺動ギア１３３から駆動伝達される第１駆動経路としての第１ギア列１３８ａ、第２揺動ギア１３４から駆動伝達される第２駆動経路としての第２ギア列１３８ｂ及び第３駆動経路としての第３ギア列１３８ｃを有する。これら各ギア列には、第１揺動ギア１３３及び第２揺動ギア１３４が揺動されることで、それぞれ駆動力の伝達及び切断が行われる。即ち、駆動切替装置１３０は、モータ１３１からの駆動が伝達される経路を各ギア列に切り替える。
【００４２】
［駆動経路の切り替え］
次に、このような駆動経路の切り替えについて、図１０及び図１１を用いて説明する。図１０（ａ）に示すように、モータ１３１の出力軸１３１ａを矢印Ａ方向に回転(以下、正回転)した場合、駆動ギア１３２は、出力軸１３１ａにより所定方向（矢印Ｂ方向）に回転駆動される。そして、駆動ギア１３２とそれぞれ噛み合う第１揺動ギア１３３及び第２揺動ギア１３４に回転駆動力が伝達される。
【００４３】
この時、第１揺動ギア１３３には、前述の弾性部材１４１によって回転負荷が与えられているため、駆動回転時に矢印Ｃ方向に力を受ける。この結果、第１揺動ギア１３３は、図１１（ａ）で示す位置から、駆動ギア１３２を中心として、矢印Ｐ１方向へ揺動動作を始め、図１１（ｂ）に実線で示す位置に移動する。図１１（ｂ）の二点鎖線で示したものは揺動動作前の位置を表したものである。
【００４４】
同時に、第２揺動ギア１３４は、駆動ギア１３２が所定方向に回転駆動されることで、図１０（ａ）に示すように、矢印Ｄ方向の力を受ける。この結果、第２揺動ギア１３４は、図１１（ａ）で示す位置から、駆動ギア１３２を中心として、矢印Ｐ２方向へ揺動動作を始め、図１１（ｂ）に実線で示す位置に移動する。図１１（ｂ）の二点鎖線で示したものは揺動動作前の位置を表したものである。
【００４５】
このような揺動動作により、図１０（ａ）に示すように、第１揺動ギア１３３は、第１ギア列１３８ａのアイドラギア１３５と噛み合い（接触して）、第１ギア列１３８ａへ駆動を伝達する。同時に、第２揺動ギア１３４は、第２ギア列１３８ｂのアイドラギア１３６と噛み合い（接触して）、第２ギア列１３８ｂへ駆動を伝達する。
【００４６】
一方、図１０（ｂ）に示すように、モータ１３１の出力軸１３１ａを正回転とは逆方向（矢印Ｅ方向）に回転(以下、逆回転)させた場合、駆動ギア１３２は、出力軸１３１ａにより所定方向と反対方向（矢印Ｆ方向）に回転駆動される。この結果、第１揺動ギア１３３は、駆動ギア１３２を中心として、矢印Ｐ３方向への揺動動作を行い、その結果として図示の位置に到達する。このとき、第１揺動ギア１３３はアイドラギア１３５から離れて噛み合わなくなり、第１揺動ギア１３３と第１ギア列１３８ａとの間の駆動伝達が切断される。そして、第１揺動ギア１３３と噛み合っているギアは入力ギアである駆動ギア１３２だけの状態となる。このような状態になることで、第１揺動ギア１３３は、駆動ギア１３２に回転させられ、その場で空転しているだけの状態となる。
【００４７】
同時に、第２揺動ギア１３４は、駆動ギア１３２を中心として、矢印Ｐ４方向への揺動動作を行い、第３ギア列１３８ｃのアイドラギア１３７と噛み合い（接触して）、第３ギア列１３８ｃへ駆動を伝達する。このとき、第２揺動ギア１３４はアイドラギア１３６から離れて噛み合わなくなり、第２揺動ギア１３４と第２ギア列１３８ｂとの間の駆動伝達が切断される。
【００４８】
このように２つの揺動ギアの揺動動作によりモータ１３１の正逆動作に応じて、即ち、駆動ギア１３２の回転方向に応じて、複数のギア列を選択的に切り替えるのと同時に、ギア列への駆動連結及び解除を行うことができる。
【００４９】
また、本実施形態では、駆動ギア１３２が所定方向に回転して第１揺動ギア１３３と第１ギア列１３８ａとの間で駆動が伝達（駆動連結）される前に、第２揺動ギア１３４と第３ギア列１３８ｃとの間の駆動伝達が切断（解除）されるようにしている。また、駆動ギア１３２が所定方向と反対方向に回転して第２揺動ギア１３４と第３ギア列１３８ｃとの間で駆動が伝達される前に、第１揺動ギア１３３と第１ギア列１３８ａとの間の駆動伝達が切断されるようにしている。即ち、第１ギア列１３８ａと第３ギア列１３８ｃとが同時に駆動されないようにしている。
【００５０】
更に、駆動ギア１３２が所定方向に回転した場合に、第１揺動ギア１３３と第１ギア列１３８ａとの間で駆動が伝達されるタイミングと、第２揺動ギア１３４と第２ギア列１３８ｂとの間で駆動が伝達されるタイミングとが同じとなるようにしている。このために本実施形態の場合、前述したように、第１揺動ギア１３３と第２揺動ギア１３４との関係を規制している。
【００５１】
即ち、第１揺動ギア１３３と第２揺動ギア１３４とは、揺動距離を同一としている。また、第１揺動ギア１３３と第２揺動ギア１３４とは、それぞれ駆動ギア１３２の回転中心を中心として揺動する回転半径を同一としている。このために、第１揺動ギア１３３のギア部材１３９の（モジュール）×（歯数）が、第２揺動ギア１３４のギア部材１３９の（モジュール）×（歯数）と同一となっている。本実施形態では、ギア部材１３９を共通としているため、モジュール及び歯数は同一である。
【００５２】
このように、第１揺動ギア１３３及び第２揺動ギア１３４は、同じ入力ギアである駆動ギア１３２によって回転させられていて、且つ、回転半径と揺動距離が同一である。このため、第１揺動ギア１３３と第２揺動ギア１３４とは、ほぼ同一の動作をし、ほぼ同一のタイミングで駆動切替を行うことができる。この結果、モータ１３１を正回転させたときは、第１ギア列１３８ａの負荷軸が回転し始めるタイミングと第２ギア列１３８ｂの負荷軸が回転し始めるタイミングをほぼ同一にすることができる。一方、モータ１３１を逆回転させたときは、第１ギア列１３８ａが連結解除されたのとほぼ同一のタイミングで第２ギア列１３８ｂの駆動連結が解除され、第３ギア列１３８ｃへと駆動連結されるようになる。
【００５３】
なお、このように駆動連結及び解除のタイミングを合わせるためには、少なくとも、第１揺動ギア１３３と第２揺動ギア１３４との揺動距離を同一とする。これにより、駆動連結及び解除のタイミングをより近づけることができる。そして、第１揺動ギア１３３と第２揺動ギア１３４との回転半径を同一とすることで、更にこのタイミングを近づけることができ、ギアの（モジュール）×（歯数）を同一とすることで、このタイミングをほぼ同一にできる。
【００５４】
このように構成される駆動切替装置１３０が定着装置１００に接続された場合、第１ギア列１３８ａが対向ローラ１０２に駆動を伝達するギア１４２と噛み合う（連結される）。また、第２ギア列１３８ｂが排出ローラ４０１に駆動を伝達するギア１４４に噛み合う。更に、第３ギア列１３８ｃが加圧解除機構１０３に駆動を伝達するギア１４３と噛み合う。したがって、搬送駆動部であるギア１４２及び加圧解除駆動部であるギア１４３は、複数の揺動ギアのうちの異なる揺動ギアから駆動が伝達される。即ち、ギア１４２には、第１揺動ギア１３３から第１ギア列１３８ａを介して駆動が伝達される。また、ギア１４３には、第２揺動ギア１３４から第３ギア列１３８ｃを介して駆動が伝達される。
【００５５】
また、本実施形態の場合、排出駆動部であるギア１４４は、複数の揺動ギアのうちの何れかの揺動ギアが搬送駆動部であるギア１４２に駆動を伝達する場合に、その他の揺動ギアから駆動が伝達される。即ち、ギア１４２に第１揺動ギア１３３から駆動が伝達される場合に、ギア１４４には、その他の揺動ギアである第２揺動ギア１３４から駆動が伝達される。
【００５６】
したがって、モータ１３１を正回転させたときは、第１揺動ギア１３３が第１ギア列１３８ａに連結され、第１ギア列１３８ａと連結されるギア１４２に、モータ１３１の駆動力が伝達される。この結果、ギア１４２から駆動が伝達される対向ローラ１０２が回転して、ニップ部Ｎで記録材を搬送する。このとき、第２揺動ギア１３４が第２ギア列１３８ｂに連結され、第２ギア列１３８ｂと連結されるギア１４４にも、モータ１３１の駆動力が伝達される。この結果、ギア１４４から駆動が伝達される排出ローラ４０１が回転して、ニップ部Ｎを通過した記録材を排出する。
【００５７】
ここで、駆動切替装置１３０は、上述したように駆動連結のタイミングをほぼ同じとしているため、対向ローラ１０２と排出ローラ４０１とは、ほぼ同じタイミングで回転する。また、この際、第２揺動ギア１３４は第３ギア列１３８ｃとの駆動連結が解除されているため、第３ギア列１３８ｃと連結されるギア１４３には駆動力が伝達されず、加圧解除機構１０３が駆動することはない。
【００５８】
一方、モータ１３１を逆回転させたときは、第１揺動ギア１３３と第１ギア列１３８ａとの駆動連結が解除され、対向ローラ１０２の回転が停止する。これと同時に、第２揺動ギア１３４と第２ギア列１３８ｂとの駆動連結が解除されて、第２揺動ギア１３４が第３ギア列１３８ｃに連結される。これにより、排出ローラ４０１の回転が停止すると共に、第３ギア列１３８ｃと連結されるギア１４３にモータ１３１の駆動力が伝達される。この結果、ギア１４３から駆動が伝達される加圧解除機構１０３のカム１０３ａが回転し、加圧解除動作を行う。
【００５９】
このように構成される本実施形態の場合、複数の揺動ギアである第１揺動ギア１３３及び第２揺動ギア１３４を駆動ギア１３２の回転中心を中心として揺動させている。このため、１つのモータ１３１から多くの駆動経路である第１ギア列１３８ａ、第２ギア列１３８ｂ、第３ギア列１３８ｃへの切り替えを行える。即ち、本実施形態では、３つのギア列への切り替えが可能となる。また、このような駆動経路の切り替えに、前述したようなワンウェイクラッチを設ける必要がないため、省スペースで構成することができる。即ち、ワンウェイクラッチを用いた場合には、それぞれの駆動経路で出力ギアと入力ギアとの２つのギアが必要となる。これに対して、本実施形態の場合、駆動経路を切り替えるために揺動ギアを用いているため、ギアの数を少なくでき、駆動切替装置１３０が占めるスペースを小さくできると共に、部品点数を少なくでき、低コスト化を図れる。
【００６０】
ここで、より多くの駆動経路を切り替えて動作させようとしたときには、それぞれの駆動がばらばらに動き始めたりしないように、駆動切替のタイミングの誤差を小さくすると共に、適切なタイミングで駆動切替を行えることが要求される。これに対して、本実施形態では、上述のように構成することで、タイミングを同じとしたい駆動経路への切替をほぼ同時に行え、且つ、適切なタイミングで駆動切替動作を行えるようにしている。
【００６１】
即ち、本実施形態の場合、第１ギア列１３８ａと第３ギア列１３８ｃとが同時に駆動されないようにしているため、これらとそれぞれ連結される対向ローラ１０２と加圧解除機構１０３とが同時に駆動されることはない。また、第２揺動ギア１３４は、第３ギア列１３８ｃと連結する際には、第２ギア列１３８ｂとの駆動連結が解除される。したがって、対向ローラ１０２と排出ローラ４０１への駆動伝達を解除してから、定着装置１００の加圧解除動作をさせることができる。同様に、加圧解除機構１０３への駆動伝達を解除してから、対向ローラ１０２と排出ローラ４０１を回転させることができる。
【００６２】
また、駆動連結及び解除のタイミングをほぼ同一としているため、対向ローラ１０２と排出ローラ４０１との回転を同時に開始でき、例えば、これらの間で記録材がつまってしまうことを防止できる。即ち、本実施形態の場合、多くの駆動経路への切り替えを行える構成で、同時に駆動させたくない駆動経路への切り替え、及び、同時に駆動させたい駆動経路への切り替えを適切なタイミングで行うことができ、切替タイミングの誤差を小さくできる。
【００６３】
＜第２の実施形態＞
本発明の第２の実施形態について、図１２を用いて説明する。本実施形態では、第１揺動ギア１３３から駆動伝達される駆動経路として、第１ギア列１３８ａに加えて、第４駆動経路としての第４ギア列１３８ｄを有する。その他の構成及び作用については、上述の第１の実施形態と同様であるため、以下、第１の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００６４】
本実施形態では、モータ１３１（図６、７参照）が正回転した時は、図１２（ａ）に示すように、第１揺動ギア１３３が、矢印Ｐ１方向に揺動動作をすることでアイドラギア１３５に連結して、第１ギア列１３８ａにモータ１３１の駆動を伝達する。一方、モータ１３１が逆回転した時は、図１２（ｂ）に示すように、第１揺動ギア１３３が、矢印Ｐ３方向に揺動動作をすることでアイドラギア１６０に連結して、第４ギア列１３８ｄにモータ１３１の駆動を伝達する。第２揺動ギア１３４については、第１の実施形態と同様に、モータ１３１の正逆回転に応じて、第２ギア列１３８ｂと第３ギア列１３８ｃとにそれぞれ駆動を伝達する。
【００６５】
本実施形態の場合、このように、モータ１３１が正逆回転した時に、各揺動ギアによって切り替えられるギア列を２つずつ有していることで、回転させられる負荷を２つずつ計４つ備えることができる。即ち、１つのモータ１３１から４つの駆動経路への切り替えが可能となる。
【００６６】
＜第３の実施形態＞
本発明の第３の実施形態について、図１３を用いて説明する。本実施形態の場合、駆動ギア１３２を中心として揺動する揺動ギアを３個としている。即ち、第１揺動ギア１３３及び第２揺動ギア１３４に加えて、第３揺動回転体としての第３揺動ギア１６１を備えている。また、第３揺動ギア１６１は、モータ１３１（図６、７参照）の正逆回転に応じて、第５駆動経路としての第５ギア列１３８ｅと第６駆動経路としての第６ギア列１３８ｆとにそれぞれ駆動を伝達する。このように揺動ギアを増やすことで、切り替えられる駆動経路を更に増やすことができる。その他の構成及び作用については、上述の第２の実施形態と同様である。
【００６７】
＜他の実施形態＞
本発明は、上述の各実施形態の構成に限らず、同時に回転させる負荷が設置した駆動源で同時に駆動させられる範囲内であれば、揺動ギアを更に増やすこともできる。そして、切り替えられる駆動経路を更に増やすことができる。
【００６８】
また、揺動動作をするギアの一例として、ギア部材とホルダ部材と弾性部材からなる揺動ギアを挙げたが、本発明においては、構成をこれに限定するものではなく、その他の構成で揺動動作を行うものであれば良い。
【００６９】
また、上述の駆動回転体としての駆動ギアや揺動回転体としての揺動ギアは、接触して回転伝達されるものであれば、他の構成としても良い。例えば、摩擦により回転を伝達する摩擦車としても良い。この場合、駆動経路も摩擦車により構成する。但し、駆動経路については、揺動回転体としてのギア或いは摩擦車と接触する部材については、ギア或いは摩擦車により構成するが、その他の部分については、他の動力伝達部材、例えば、プーリとベルトなどにより構成しても良い。
【００７０】
また、本発明の駆動離切替装置により駆動切替を行う対象は、上述したような定着装置以外に、例えば、記録材を搬送する装置など、他の構成にも適用できる。更には、画像形成装置以外の他の駆動切替を行う構成にも、勿論適用できる。
【符号の説明】
【００７１】
１０・・・画像形成装置／１００・・・定着装置（加熱装置）／１０１・・・定着フィルム（回転体）／１０２・・・対向ローラ（ニップ形成部材）／１０３・・・加圧解除機構／１３０・・・駆動切替装置／１３１・・・モータ（駆動源）／１３２・・・駆動ギア（駆動回転体）／１３３・・・第１揺動ギア（第１揺動回転体）／１３４・・・第２揺動ギア（第２揺動回転体）／１３８ａ・・・第１ギア列（第１駆動経路）／１３８ｂ・・・第２ギア列（第２駆動経路）／１３８ｃ・・・第３ギア列（第３駆動経路）／１４２・・・ギア（搬送駆動部）／１４３・・・ギア（加圧解除駆動部）／１４４・・・ギア（排出駆動部）／４００・・・排出部（排出手段）
【図１】
2015064511.tif 000003
【図２】
2015064511.tif 000004
【図３】
2015064511.tif 000005
【図４】
2015064511.tif 000006
【図５】
2015064511.tif 000007
【図６】
2015064511.tif 000008
【図７】
2015064511.tif 000009
【図８】
2015064511.tif 000010
【図９】
2015064511.tif 000011
【図１０】
2015064511.tif 000012
【図１１】
2015064511.tif 000013
【図１２】
2015064511.tif 000014
【図１３】
2015064511.tif 000015