JP2010202379A - 給紙装置、画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】欠歯一回転クラッチ方式の給紙装置を提供し、省スペースかつ動作音の静音化を達成する。
【解決手段】給紙軸１３には一部を切り欠いた半月の給紙コロ１１、空振りコロ１４、カム１５、欠歯ギヤ１６を同軸上に設ける。給紙開始時には、駆動ギヤ１８が回転し、欠歯ギヤ１６へ回転が伝達し、給紙軸１３が回転する。カム１５は給紙軸１３の回転と同時に回転するが、カム１５の回転に連動して底板１７が昇降し、積載されたシートは自動的に給紙コロ１１へ押圧され、給紙が行われる。欠歯ギヤ１６の噛み合い時には、欠歯ギヤ１６のみが回転できれば良いので、欠歯ギヤ駆動手段の駆動力を非常に小さくでき、欠歯ギヤ１６が駆動ギヤ１８へ噛み合う際の衝突エネルギーを小さくでき、欠歯一回転クラッチ方式の給紙装置としては動作音を静かにできる。
【選択図】図３

Description

本発明は、レーザープリンタ、インクジェットプリンタ、複写機、これらの複合機に用いられる画像形成装置の分野において利用される給紙装置と、これを用いた画像形成装置に関する。

プリンターや複写機などの画像形成装置においては、近年、動作音の静音化がますます望まれている。特に、医療現場や、小売業販売店の現場などでは、エンドユーザーが画像形成装置を使用する環境の中に、エンドユーザーにとっての顧客が同じスペースに同時に居る場合が多いため、静音化への要望が特に強い。

また、一般の画像形成装置において、手差し給紙装置は、装置の構成上、給紙動作部がカバーで覆われていない構成が多く、動作音が大きい。また静音化だけでなく同時にコストを小さくするような簡易な構成の給紙装置が望まれる。

そこで、簡易な構成の手差し給紙装置として、特許文献４に開示されている給紙装置が挙げられる。この装置の場合、給紙コロとカム、欠歯ギヤ、スプリングボスとソレノイドフラッパとの係合形状であるツメ形状を持ったディスク部品が給紙軸に同軸上に配置されている。そして、最初は欠歯ギヤが本体側の駆動歯車と噛んでいない状態であり、印刷信号が入力されるとソレノイドフラッパとツメが離間し、別に設けられた引張スプリングによる回動モーメントにて給紙軸が回動し、欠歯ギヤが駆動ギヤに噛む仕組みとなっている。そしてさらに、給紙軸の回動に伴い、カム側に付勢された底板が昇降運動を繰り返す。このように底板が自動的に昇降運動する構成にすることで、ユーザーは紙セット時に手操作にて底板を昇降させる必要がなく、高機能である。

しかしながら、この構成の場合、引張スプリングによる回動モーメントは給紙軸及び給紙コロを回動させ、かつ底板を昇降させるだけの大きさを要するので、給紙開始時に欠歯ギヤが駆動ギヤに与える衝突エネルギーや、待機位置復帰時にソレノイドフラッパがディスクツメに衝突する衝突エネルギーが非常に大きく、動作音が大きくなってしまう問題がある。

そこで、特許文献１に開示されている給紙装置においては、給紙装置を、第１欠歯ギヤ、第２欠歯ギヤ、第１静止手段、第２静止手段、駆動ギヤなどから構成し、欠歯ギヤと駆動ギヤの噛合いの際には、第２欠歯ギヤのみ給紙軸とは別に回動し、給紙軸を回動させる必要がない構成なので、欠歯ギヤが本体側の駆動ギヤへ与える衝撃が小さく、静音化を実現している。

しかし、複数の欠歯ギヤを使用するため、給紙軸方向に大きなスペースが必要となり、省スペース化の観点からは問題である。また、複数の欠歯ギヤが同時に同一の駆動ギヤに噛む構成のため、欠歯ギヤ同士の位相ズレによる振動が生じ、異音問題や、画像にも悪影響を及ぼすことがある。

本発明では、これら従来の問題を解決するため、欠歯一回転クラッチ方式の給紙装置を提供し、省スペースかつ動作音の静音化を達成することを目的とする。

本発明の給紙装置のうち請求項１に係るものは、給紙軸、該給紙軸に同軸上で、一部を切り欠いた半月形状の給紙コロ、カム、及び欠歯ギヤが設けられ、前記カムに接離可能に底板部材が昇降可能に設けられた給紙装置において、前記欠歯ギヤを、前記給紙軸に対して該給紙軸の回転方向に相対運動させるための欠歯ギヤ駆動手段、所定のタイミングで前記欠歯ギヤを静止させるための欠歯ギヤ静止手段、前記欠歯ギヤと前記給紙軸を連動させるための連結手段、及び前記給紙軸を静止させるための給紙軸静止手段を備えてなることを特徴とする。

請求項２に係るものは、請求項１に記載の給紙装置において、前記欠歯ギヤ駆動手段が引張スプリングであることを特徴とする。

請求項３に係るものは、請求項１または２に記載の給紙装置において、前記欠歯ギヤ静止手段が、前記欠歯ギヤに設けられたストッパ形状部と、該ストッパ形状部と係止可能に設けられた電磁ソレノイドとからなることを特徴とする。

請求項４に係るものは、請求項１から３のいずれかに記載の給紙装置において、前記連結手段が、前記給紙軸に設けられたピン部品と、前記欠歯ギヤに設けられた扇形状の溝とからなることを特徴とする。

請求項５に係るものは、請求項１から４のいずれかに記載の給紙装置において、前記給紙軸静止手段が、前記底板部材に一体あるいは別体で設けた突形状部と、前記カムに設けた凹み形状部と、前記底板部材を前記給紙コロ側に付勢する底板付勢部材とからなることを特徴とする。

請求項６に係るものは、請求項５に記載の給紙装置において、前記突部形状が、回動可能に設けられたコロ部品からなることを特徴とする。

請求項７に係るものは、請求項１に記載の給紙装置において、前記欠歯ギヤ駆動手段が、前記欠歯ギヤに設けた錘からなることを特徴とする。

請求項８に係るものは、請求項１に記載の給紙装置において、前記欠歯ギヤ駆動手段は、該欠歯ギヤが自重で回転するように形成されてなることを特徴とする。

請求項９に係る画像形成装置は、請求項１から８のいずれかに記載の給紙装置を、手差給紙装置に用いたことを特徴とする。

本発明によれば、欠歯ギヤは一つのみ使用し、静音化を達成するもので、同時に省スペース化を達成できる欠歯一回転クラッチ方式の給紙装置を提供できる。

レーザープリンタの外観構成を示す概略斜視図 図１のレーザープリンタの内部構造を示す概略断側面図 手差し給紙ユニットの概略を示す斜視図 欠歯ギヤを備えた給紙軸の斜視図 欠歯ギヤの略扇形状の溝１６ｂと電磁ソレノイドのソレノイドフラッパ２０ａと係止するツメ形状部を示す斜視図 同ソレノイドフラッパが非励磁時の側面図 同ソレノイドフラッパが励磁時の側面図 底板の突起形状部とカムの凹み形状部を示す斜視図 待機状態の側面図 待機状態の側面図 給紙開始準備状態の側面図 給紙開始状態の側面図 欠歯ギヤかみ合い時の側面図 給紙軸駆動状態の側面図 底板上昇状態の側面図 給紙状態の側面図 底板下降時の状態の側面図 欠歯離間前状態の側面図 本実施例の給紙装置の駆動制御フロー図 本発明の実施例２を示す斜視図 同要部の拡大斜視図 欠歯ギヤに錘を設けた本発明の実施例３の斜視図 実施例３の動作状態の斜視図

以下本発明を実施するための最良の形態を、図に示す実施例を参照して説明する。なお本発明は図示の画像形成装置への実施には限定されず、画像形成を行う種々の装置に適用可能である。

本発明の実施例を図を用いて説明する。本実施例は、画像形成装置としてレーザープリンタへの適用例を示し、図１は当該レーザープリンタの外観構成を示す概略斜視図、図２はその内部構造を示す概略断側面図である。

本実施例のレーザープリンタにおいては、図１のように、最下位の位置に給紙カセット１が設けられており、本体内部で印刷されたシート類は排紙トレイ２に積載される。また、前面には手差し給紙部９が配置されている。

本体内部構造は、図２に示すように、装置本体内にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色毎のドラム形状の感光体３、感光体３周りに配設された電子写真プロセス部材、静電潜像を形成するためのレーザー光を照射する光書き込みユニット４、各感光体３上に形成された各色トナー像を記録用のシート類Ｐに転写するための中間転写ベルト５、トナー像が転写されたシート類Ｐに対して定着処理を行う定着装置６などの画像形成に関与する機構部が内蔵されている。

また、中間転写ベルト５に対するシート類Ｐの給紙・搬送経路は、装置本体内の手前側でほぼ垂直方向に設定されており、このような給紙・搬送経路に対してシート類Ｐを給紙コロ７等により給紙するための給紙カセット１が装置本体の最下位位置において手前方向に引き出し自在に設けられている。

最初、給紙カセット１に積載されたシート類Ｐは、給紙コロ７で給紙され、図示の給紙・搬送経路を通り排紙トレイ２に排紙される。また、手差し給紙の場合、シート積載台１０に積載されたシート類Ｐは、給紙開始時に手差し用の給紙コロ１１により給紙され、図示の搬送経路を通り、排紙トレイ２に排紙される。

図３は、手差し給紙ユニットの概略を示す斜視図である。シート類Ｐはシート積載台１０上に積載され、紙の端をそろえるためにスライド移動可能にフェンス部品１２を設けてある。使用者はシートを積載したのち、フェンス部品を狭めるようにスライド移動させる。このようにシートをセットすることでシートの斜め送りを防ぐことができる。

給紙軸１３には一部を切り欠いた半月の給紙コロ１１、空振りコロ１４、カム１５、欠歯ギヤ１６が同軸上に設けられている。また、シート積載時、シートの先端は底板１７上にあり、底板１７の中央部には摩擦パッド３３が設けられている。ここで、底板１７は図示しない付勢部材２２により給紙コロ１１及びカム１５側へ付勢されており、給紙軸１３及びカム１５の回転により、底板１７は昇降可能となっている。

これらの構成により、給紙開始時には、駆動ギヤ１８が回転し、欠歯ギヤ１６へ回転が伝達し、給紙軸１３が回転する。カム１５は給紙軸１３の回転と同時に回転するが、カム１５の回転に連動して底板１７が昇降し、積載されたシートは自動的に給紙コロ１１へ押圧され、給紙が行われる。

図４に示すように、欠歯ギヤ１６は給紙軸１３に対して回動方向へ所定の範囲で相対運動可能となっている。ここで、給紙軸１３には平行ピン１９が設けられ、欠歯ギヤ１６の軸穴部には略扇形状の溝１６ｂが設けられており、平行ピン１９が略扇形状の溝１６ｂに当接することで、欠歯ギヤ１６と給紙軸１３が連動可能となる。すなわち、平行ピン１９及び欠歯ギヤ１６の略扇形状の溝１６ｂにより連結手段を構成する。さらに、給紙軸１３とは別に欠歯ギヤ１６単体のみを回動させるための欠歯ギヤ駆動手段として、引張スプリング２１が設けられている。引張スプリングは一端２１ａが欠歯ギヤ１６に設けられたスプリング引掛け部１６ａに、もう一端２１ｂが図４には示していない給紙フレームに設けたスプリング引掛け部に係止されている。

また、図５に示すように、欠歯ギヤ１６には略扇形状の溝１６ｂとは給紙軸１３の軸方向に関して反対側に、電磁ソレノイド２０のソレノイドフラッパ２０ａと係止するツメ形状部１６ｃが設けられている。ツメ形状部１６ｃと欠歯ギヤ１６は一体成型されている。そして図６に示すように、ソレノイドフラッパ２０ａは非励磁時にはソレノイドスプリング２０ｂにより、欠歯ギヤ１６側へ付勢されており、引張スプリング２１により欠歯ギヤ１６が図中の矢印Ａ方向へ回動しようとしても、ソレノイドフラッパ２０ａとツメ形状部１６ｃが係止することで、欠歯ギヤ１６の回動は抑止される。すなわち、欠歯ギヤ１６に設けられたツメ形状部１６ｃと電磁ソレノイドに２０より、欠歯ギヤ静止手段を構成する。また、所定のタイミングで給紙信号が電磁ソレノイド２０へ送られると、ソレノイドフラッパ２０ａは図７のフラッパ支点２０ｃを中心に、図中の矢印Ｂ方向に示すように回動し、欠歯ギヤ１６は矢印Ａ方向へ回動可能となる。

さらに、図８に示すように、底板１７には突起形状部１７ａが設けられており、またカム１５には凹み形状部１５ａが設けられている。底板１７は付勢部材２２よりカム１５側へ付勢されているので、付勢部材２２の力により突起形状部１７ａがカム１５の凹み形状部１５ａに係止され、カム１５及び給紙軸１３は静止状態となる。すなわち、給紙軸静止手段が、突部形状部１７ａとカム１５の凹み形状部１５ａと底板付勢部材２２により構成される。

以上の構成が本発明に必要な構成要素であるが、次に、給紙時の具体的な動作について詳述する。
（１）待機状態について
待機状態、すなわち給紙動作を行わない状態について図９、図１０を用いて説明する。
この状態では、底板の突部形状部１７ａと、カム１５の凹み形状部１５ａが係止されており（すなわち給紙軸静止手段が働いており）、給紙軸１３は図の位置で静止している。また、給紙軸１３に対して相対運動可能な欠歯ギヤ１６は引張スプリング２１より構成される欠歯ギヤ駆動手段により、図中矢印Ａ方向に付勢されているが、電磁ソレノイド２０が非励磁状態なので、欠歯ギヤ静止手段（電磁ソレノイドフラッパ２０ａ、欠歯ギヤ１６に設けられたツメ形状部１６ｃ）が働き、回動できずに静止している。
また、このとき欠歯ギヤ１６の軸穴部に設けられた略扇形状の溝１６ｂ、及び給紙軸１３に設けられた平行ピン１９の位置関係は、欠歯ギヤ１６のみが給紙軸１３に対して、矢印Ａで示す回転方向に回転可能とするための遊び空間Ｃを確保できるように構成されている。すなわち、連結手段は働いていない状態である。

（２）給紙開始準備状態について
次に、印刷信号により、図１１に示すように、駆動ギヤ１８が図示しない駆動源からの駆動伝達により図中矢印Ｄ方向へ回転を開始する。通常、給紙枚数に寄らず、連続通紙中は駆動ギヤ１８は常に駆動を続ける。

（３）給紙開始状態について
次に、印刷信号より所定の時間経過後、給紙開始信号が入力され、電磁ソレノイド２０はごく短時間の間だけ励磁される。そのため、図１２に示すように、ソレノイドフラッパ２０ａは図中矢印Ｂ方向へ回動し、欠歯ギヤ静止手段は解除され、欠歯ギヤ駆動手段である引張スプリング２１の力で欠歯ギヤ１６のみが図中矢印Ａ方向へ回動し始める。一方、給紙軸静止手段はまだ働いており、給紙軸１３は静止したままである。

（４）欠歯ギヤかみ合い時について
やがて、図１３に示すように、欠歯ギヤ１６は駆動ギヤ１８に噛みはじめる。欠歯ギヤがかみ始めるまでは、前記遊び空間Ｃは確保される。

（５）給紙軸駆動状態について
欠歯ギヤ１６が駆動ギヤ１８に噛んだ後は、欠歯ギヤ１６は駆動ギヤ１８の回転力により回転駆動される。所定量だけ欠歯ギヤ１６が駆動されると、図１４に示すように、前記遊び空間Ｃがなくなり、連結手段が働き始め、欠歯ギヤ１６の回転が給紙軸１３へ伝達される。この時、給紙軸１３の回転力は、駆動ギヤ１８の回転力が欠歯ギヤ１６を介して得られるものなので、給紙軸静止手段の静止力よりも十分強く、カム１５の凹み形状部１５ａは底板１７の突部形状部１７ａを乗り越え、底板１７を少量押し下げるようにして、給紙軸静止手段は解除される。

（６）底板上昇状態について
次に、図１５のように、欠歯ギヤ１６は駆動ギヤ１８に噛んだ状態かつ連結手段も働いた状態のまま、給紙軸１３及びカム１５は図中矢印Ａ方向に回転されるので、カム１５の回転に伴い、カム面１５ｂに接触している底板１７は付勢部材２２により給紙コロ１１側へ上昇する。

（７）給紙状態について
やがて底板１７は底板１７上に載置されたシート材Ｐを給紙コロ１１に押し付け、また給紙コロ１１は給紙軸１３とともに回転しているので、シート材Ｐは下流の分離部へ送られ、１枚に分離されてさらに下流の搬送経路、すなわち図中矢印Ｅ方向へ搬送され、さらに下流の画像印字部へと搬送される。このときカム面１５ｂは図１６に示すように底板１７から離間する状態で、シート材Ｐを給紙コロ１１に押し付けている押し付け力は付勢部材２２により得られる。

（８）底板下降時について
さらに給紙軸１３、カム１５が回転を続けると、図１７に示すように、やがてカム面１５ｃが底板１７に接触し始め、底板は下降し始める。

（９）欠歯離間前状態について
さらに給紙軸１３、カム１５が回転を続け、欠歯ギヤ１６が駆動ギヤ１８に対し離間する前に、図１８に示すように、底板１７の突部形状部１７ａと、カム１５の凹み形状部１５ａが係止される方向へ、付勢部材２２により給紙軸１３が回転モーメントを受け始め、給紙軸１３は付勢部材２２の付勢力によっても回転しようとする。すなわち、給紙軸１３は欠歯ギヤ１６に対して回転方向に相対運動することになるので、遊び空間Ｃが再び確保されることになり、同時に連結手段が解除される。

（１０）欠歯ギヤ離間時及び待機位置復帰時について
やがて図１７に示すように、欠歯ギヤ１６が駆動ギヤ１８から離間すると、欠歯駆動手段である引張スプリング２１により欠歯ギヤ１６は単体で回転し、やがてソレノイドフラッパ２０ａがツメ形状部１６ｃに係止して、欠歯ギヤの回転が停止する。すなわち欠歯ギヤ静止手段が働く。また、上述した（９）の状態で付勢部材２２により矢印Ａ方向への回転モーメントを受ける給紙軸１３は、やがて底板１７の突部形状部１７ａとカム１５の凹み形状部１５ａが係止される状態で停止する。すなわち給紙軸静止手段が働く。これらの状態は、図９で示す上述の（１）の状態と等しく、待機状態に復帰した状態である。

本実施例の給紙装置の駆動制御フローの例を図１９に示す。図１９に記載した中継ローラとは、図２に示したローラ２６、レジストローラはローラ２７に相当し、ギヤは手差し給紙用の欠歯ギヤ１６に相当し、中継ローラとギヤは共通のモータにより駆動が可能であるものとして説明している。

図１９のフローでは、ジョブが開始されると（ステップ１）、手差し給紙用のモータがオンとなり、ギヤと中継ローラとが回転を開始する（ステップ２）。ついで、用紙がセットされているか否かを検知し（ペーパーエンドセンサのオン、オフにより検知：ステップ３）、用紙があればステップ４以降へ進み、用紙が無ければステップ９へ進んで、例えば画像形成装置本体の操作部の表示パネル等に、「用紙をセットしてください」等のメッセージを表示し、あるいは同様の内容のメッセージを音声等の手段でユーザーに伝える（ステップ９）。これを受けて、ユーザーが用紙をセットするとペーパーエンドセンサがオンとなり、既述のステップ２以降へと戻り、進む。

ステップ４では、電磁ソレノイドがオンとなり、例えば０．２〜０．３秒後にオフとなる。すると給紙開始となり、給紙軸１３が一回転し、底板１７が昇降し、上述の待機位置に復帰する（ステップ４）。ついでモータがオフとなり、レジストローラでの用紙へのたるみ作成が完了し（ステップ５）、ついでモータが再びオンとなり再給紙が開始され（ステップ６）、所要の通紙枚数分の工程が完了するまでステップ３〜ステップ６が繰り返される。もちろん、途中でステップ９、１０の動作が入り込むこともあり得る。

そして、所要の通紙枚数分の工程が完了する、すなわちジョブが完了すると、モータがオフとなり、手差し駆動ギヤ、中継ローラは回転を止め（ステップ７）、ついで画像形成装置本体のエンジン停止となる（ステップ８）。

すなわち、図１９に示すように本実施例では、特許文献４に記載の給紙装置と同様に、底板昇降のための一回転制御はシンプルに構成することができる。

以上説明した本発明に係る給紙装置の実施例では、特許文献４に記載の給紙装置と比較すると、例えば上述の（４）の欠歯ギヤの噛み合い時には、欠歯ギヤのみが回転できれば良いので、欠歯ギヤ駆動手段の駆動力を非常に小さくできる。したがって、欠歯ギヤが駆動ギヤへ噛み合う際の衝突エネルギーを小さくできるので、欠歯一回転クラッチ方式の給紙装置を、動作音を静かなものに構成することができる。

同様に、上述した（１０）の欠歯ギヤ離間時及び待機位置復帰時においても、ソレノイドフラッパがツメ形状に係止する際にも、欠歯ギヤのみが回転できれば良いので、欠歯ギヤ駆動手段の駆動力を非常に小さくできる。よって、ソレノイドフラッパがツメ形状へ係止する際の衝突エネルギーを小さくできるので、欠歯一回転クラッチ方式の給紙装置を、動作音を静かに達成することができる。

また特許文献１に記載の給紙装置と比較しても、本実施例の給紙装置では、複数の欠歯ギヤを必要としないため、給紙軸方向に余分なスペースを必要としないので、省スペースに動作音を静かにすることができる。さらに、複数の欠歯ギヤを使用する際に特有のギヤ同士の位相ズレによる振動、異音問題、画像問題も皆無である。

さて、図１８に示した欠歯ギヤ離間前の状態（上述の（９））においては、底板１７の突部形状部１７ａと、カム１５の凹み形状部１５ａが係止される方向に、付勢部材２２により給紙軸１３は回転モーメントを受けるが、例えば機械寿命という観点からみて、長期間機械を使い続けると、カム１５と底板１７は通紙の度に摺動を繰り返すため、やがて部品に削れなどが生じ摺動負荷が大きくなってくる。すると、付勢部材２２が給紙軸１３に及ぼす回転モーメントよりも摺動負荷が大きくなり、給紙軸１３が回転しきれず、遊び空間Ｃが確保されないまま給紙軸１３が止まってしまうことになる。この状態で再び給紙開始信号が出されても、遊び空間Ｃがないので欠歯ギヤ１６は十分回転できず、駆動ギヤに噛むことができなくなって不給紙ジャムという問題の発生が生じる。

そこで、図２０、図２１に示すように、底板１７の突部形状部１７ａを、小径のコロ部品２３、コロ軸２４で構成する。また底板１７には、コロ軸２４を受けるための軸受部１７ｂを設ける。このような構成にすることで、コロ部品２３、コロ軸２４、軸受部１７ｂの間もそれぞれ摺動することができ、カム１５と底板１７間の摺動負荷を小さくすることができるので、長期間給紙装置を使用した場合も、請求項１に記載の効果を持続させることができる。

また、図４に示すように、欠歯ギヤ駆動手段として引張スプリング２１と、欠歯ギヤ１６に設けたスプリング引掛け部１６ａを用いると、引張スプリング２１及びスプリング引掛け部１６ａの分だけ給紙軸１３の軸線方向にスペースが必要となるので、図２２に示すように、欠歯ギヤ１６に錘２５を設ける。錘２５は、図９に示す待機状態（上述の（１）の状態）において、錘２５の自重により欠歯ギヤ１６が矢印Ａ方向に回動モーメントが加わるような位置に設けられている。このような構成にすることで、欠歯ギヤ１６の駆動手段は欠歯ギヤ１６に設けられた錘２５により構成され、駆動軸の軸方向に欠歯ギヤ駆動手段を設ける必要がないので、さらに省スペース化が図れる。

なお、図２３に示すように、例えばリブによって欠歯ギヤ１６自身が自重で回動モーメントを受けるような形状であれば、錘を用いずとも欠歯ギヤ駆動手段を達成することができる。この場合、錘やスプリングを用いないので、さらにコストを安くすることができる。

以上の実施例には、全て画像形成装置における手差給紙装置を用いた。手差給紙装置は、底板の昇降部分がユーザー側に露出している部分が多く、省スペースかつ動作音を静かに達成する効果は非常におおきなものであるといえる。

すなわち本発明の給紙装置では、給紙軸と、給紙軸と同軸上に、一部を切り欠いた半月形状の給紙コロと、カムと、欠歯ギヤが設けられ、カムに接離可能に底板部材が昇降可能に設けられた給紙装置において、欠歯ギヤを給紙軸に対して給紙軸の回転方向に相対運動させるための欠歯ギヤ駆動手段と、所定のタイミングにおいて欠歯ギヤを静止させるための欠歯ギヤ静止手段と、欠歯ギヤと給紙軸を連動させるための連結手段と、給紙軸を静止するための給紙軸静止手段とを備えていることで、欠歯ギヤ駆動手段の駆動力を小さくし、そのことで欠歯ギヤが駆動ギヤへ噛み合う際の衝突エネルギーを小さくできるので、欠歯一回転クラッチ方式の給紙装置を、動作音を静かに達成することができる。また、欠歯ギヤを複数用いる必要がないので、省スペース化を達成することができる。

また、欠歯ギヤ駆動手段に引張スプリングを用いて構成を簡素化し、安価に達成できる。欠歯ギヤ静止手段を、欠歯ギヤに設けたストッパ形状部と、ストッパ形状部と係止可能な電磁ソレノイドにより構成すれば、やはり構成が簡素になるので安価に達成することができる。また連結手段を、給紙軸に設けたピン部品と、欠歯ギヤに設けた扇形状の溝により構成すれば、やはり構成を簡素にできるので安価に達成することができる。

また給紙軸静止手段を、底板部材に一体及び別体に設けられた突部形状と、カムに設けられた凹み形状部と、底板部材を給紙コロ側に付勢する底板付勢部材により構成し、給紙圧付勢部材と底板付勢部材を兼用すれば、いっそう安価に構成することができる。また、突部形状を、回動可能に設けられたコロ部品により構成し、カムと底板間の摺動負荷を小さくすれば、長期間給紙装置を使用した場合も効果を持続させることができる。さらに、欠歯ギヤの駆動手段を、欠歯ギヤに設けた錘により構成すれば、駆動軸の軸方向に欠歯ギヤ駆動手段を設ける必要がないので、さらに省スペース化を図れる。また欠歯ギヤ駆動手段を、欠歯ギヤの自重回転で構成することにより、駆動軸の軸方向に駆動手段を設ける必要がなくなり、さらにいっそうの省スペース化を図れ、かついっそう安価に構成できるようになる。

なお、特許文献１には、第一欠歯ギヤと第二欠歯ギヤを用いて、欠歯ギヤを用いた一回転クラッチ底板昇降方式における給紙装置が開示され、静音化・安定化を実現している。本発明は上述のように欠歯ギヤは一つのみ使用し、静音化を達成するもので、同時に省スペース化を達成できる点で異なっている。

また特許文献２では、欠歯ギヤを用いた一回転クラッチ底板昇降方式の給紙装置において、ソレノイドフラッパと係止するディスク面形状を、給紙装置が待機状態に復帰する際の、ソレノイドフラッパ復帰時の衝突音が小さくなるように形成しているが、本発明では、ディスク面形状に関するものではなく、欠歯ギヤの駆動方式に関するもので、静音化の効果が大きい。

さらに特許文献３では、欠歯ギヤを用いた一回転クラッチ底板昇降方式の給紙装置において、ソレノイドフラッパと係止するディスク部品と、欠歯ギヤとを別体に構成し、ディスク部品と欠歯ギヤとの間にスプリング等の弾性部材を設け、給紙装置が待機状態に復帰する際の、ディスク部品と欠歯ギヤとの衝突音を小さくしており、また給紙軸と欠歯ギヤは常に同位相で回転し、ディスク部品と欠歯ギヤは別体であるが、本発明では給紙軸と欠歯ギヤは相対運動可能で、ディスク部品と欠歯ギヤは一体に設けており、特許文献３では大きな衝突エネルギーを弾性部材により緩和して静音化を達成しているが、本発明では衝突エネルギーそのものを小さくすることができ、静音化の効果がより大きいと言える。

またさらに、特許文献４では、欠歯ギヤを用いた一回転クラッチ底板昇降方式の給紙装置において、欠歯ギヤを駆動するスプリング力を効率的に配置し、カム及び給紙軸と欠歯ギヤは完全同期しているが、本発明ではカム及び給紙軸と欠歯ギヤが相対運動可能である。すなわち特許文献４では欠歯ギヤを駆動するスプリング力が大きく、欠歯ギヤの噛み合い時や、ソレノイドフラッパと係止部分の衝撃時の衝突エネルギーが大きいので、動作音においては不利であるが、本発明では衝突エネルギーそのものを小さくすることができ、非常な静音化を達成し得る。

１：給紙カセット
２：排紙トレイ
３：感光体
４：光書き込みユニット
５：中間転写ベルト
６：定着装置
７：給紙コロ
９：手差し給紙部
１０：シート積載台
１１：給紙コロ
１２：フェンス部品
１３：給紙軸
１４：空振りコロ
１５：カム
１５ａ：凹み形状部
１６：欠歯ギヤ
１６ａ：スプリング引掛け部
１６ｂ：略扇形状の溝
１６ｃ：ツメ形状部
１７：底板
１７ａ：突起形状部
１７ｂ：軸受部
１８：駆動ギヤ
１９：平行ピン
２０：電磁ソレノイド
２０ａ：ソレノイドフラッパ
２０ｂ：ソレノイドスプリング
２１：引張スプリング
２２：付勢部材
２３：コロ部品
２４：コロ軸
２５：錘
２６、２７：ローラ
３３：摩擦パッド
Ｐ：シート類
Ｃ：遊び空間

特許第３５１７５５８号公報 特許第３９１２８８０号公報 特開２００４−１２４９８８号公報 特開２００７−６２９３３号公報

Claims (9)

1. 給紙軸、該給紙軸に同軸上で、一部を切り欠いた半月形状の給紙コロ、カム、及び欠歯ギヤが設けられ、
   前記カムに接離可能に底板部材が昇降可能に設けられた給紙装置において、
   前記欠歯ギヤを、前記給紙軸に対して該給紙軸の回転方向に相対運動させるための欠歯ギヤ駆動手段、
   所定のタイミングで前記欠歯ギヤを静止させるための欠歯ギヤ静止手段、
   前記欠歯ギヤと前記給紙軸を連動させるための連結手段、及び
   前記給紙軸を静止させるための給紙軸静止手段を備えてなる、
   ことを特徴とする給紙装置。
2. 請求項１に記載の給紙装置において、
   前記欠歯ギヤ駆動手段が引張スプリングである、
   ことを特徴とする給紙装置。
3. 請求項１または２に記載の給紙装置において、
   前記欠歯ギヤ静止手段が、
   前記欠歯ギヤに設けられたストッパ形状部と、
   該ストッパ形状部と係止可能に設けられた電磁ソレノイドと、
   からなることを特徴とする給紙装置。
4. 請求項１から３のいずれかに記載の給紙装置において、
   前記連結手段が、
   前記給紙軸に設けられたピン部品と、
   前記欠歯ギヤに設けられた扇形状の溝と、
   からなることを特徴とする給紙装置。
5. 請求項１から４のいずれかに記載の給紙装置において、
   前記給紙軸静止手段が、
   前記底板部材に一体あるいは別体で設けた突形状部と、
   前記カムに設けた凹み形状部と、
   前記底板部材を前記給紙コロ側に付勢する底板付勢部材と、
   からなることを特徴とする給紙装置。
6. 請求項５に記載の給紙装置において、
   前記突部形状が、回動可能に設けられたコロ部品からなることを特徴とする給紙装置。
7. 請求項１に記載の給紙装置において、
   前記欠歯ギヤ駆動手段が、前記欠歯ギヤに設けた錘からなることを特徴とする給紙装置。
8. 請求項１に記載の給紙装置において、
   前記欠歯ギヤ駆動手段は、該欠歯ギヤが自重で回転するように形成されてなることを特徴とする給紙装置。
9. 請求項１から８のいずれかに記載の給紙装置を、手差給紙装置に用いたことを特徴とする画像形成装置。