(57)【要約】【課題】給紙ローラに伝達される回転力を利用してピックアップローラの昇降駆動や回転駆動を行うように構成された給紙装置において、ピックアップローラが用紙の搬送に悪影響を与えることを簡易な構成によって防止することが可能な給紙装置を提供する。【解決手段】給紙ローラ５の回転軸である第１の軸６は、その外周面からピン６２が突出するように形成されている。このピン６２は、第１のギア２８に回転力を伝達する機能を有する。一方、第１のギア２８の内周には、ピン６２に係合可能な係合片２８０が設けられる。ピン６２および係合片２８０は、給紙ローラ５の第１の軸６から第１のギア２８に対して回転力が伝達されるときにのみ、互いに係合するように構成される。【選択図】図６
2010052891.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給紙されるべき用紙を載置可能な給紙トレイと、
揺動可能なアーム部に軸支され、かつ、給紙時に給紙トレイ上の用紙を取り出すように構成されたピックアップローラと、
前記ピックアップローラによって取り出された用紙を用紙搬送経路のさらに下流に搬送するように構成された給紙ローラと、
前記給紙ローラに伝達される回転駆動力を前記ピックアップローラの回転軸に伝達するように構成された第１の伝達機構と、
前記回転駆動力を前記アーム部に伝達することによって、前記アーム部を揺動させるように構成された第２の伝達機構と、
を備え、
前記第１の伝達機構は、給紙ローラの回転軸に外嵌される第１のギアと、前記ピックアップローラの回転軸に取り付けられた第２のギアと、前記第１のギアおよび前記第２のギアにそれぞれ噛合するように前記アーム部に軸支された中間ギアとを備えており、
前記給紙ローラの回転軸に対して第１のギアが空転するように前記給紙ローラの回転軸に設けられた回転伝達部と前記第１のギアの内周部とが遊びを持った状態で係合するように構成された給紙装置。
【請求項２】
前記回転伝達部は、前記給紙ローラの回転軸の外周から突出するように形成された単一の突出片であり、
前記第１のギアは、その内周面から突出するように形成された単一の係止片であって、前記給紙ローラの回転軸から前記第１のギアに対して回転力が伝達されるときにのみ前記突出片と係合するように構成された係止片を備えた
請求項１に記載の給紙装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、給紙トレイ上の用紙を用紙処理部に対して順次搬送するように構成された給紙装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置等の用紙に対して処理を行う用紙処理装置には、通常、給紙装置が搭載される。給紙装置は、給紙すべき用紙が載置される用紙トレイ、用紙トレイから用紙を取り出すピックアップローラ、およびピックアップローラが取り出した用紙を用紙搬送経路の下流に搬送する給紙ローラを備えている。
【０００３】
給紙装置においては、給紙ローラの回転駆動制御、ピックアップローラの昇降駆動制御、およびピックアップローラの回転駆動制御といった多くの駆動制御が必要になる。その一方で、近年、用紙処理装置の小型化、省電力化、および低コスト化の要請を満たすために、給紙装置においても、小型化、省電力化、および低コスト化が求められる。
【０００４】
そこで、従来技術の中には、給紙ローラに伝達される回転力を利用してピックアップローラの昇降駆動や回転駆動を行うように構成された給紙装置が登場している（例えば、特許文献１参照。）。このような技術を用いることにより、ピックアップローラの昇降駆動に特化したソレノイドを別途設けたり、専らピックアップローラの回転や昇降を行うための新たな駆動源を設けたりする必要がなく、給紙装置の小型化や低コスト化が図られるとされている。
【特許文献１】特開平１−１１７１４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の特許文献１に係る技術では、単一の駆動源を用いて、給紙ローラの回転駆動、ピックアップローラの昇降駆動、およびピックアップローラの回転駆動を行っている都合上、給紙ローラの回転時に意図しないピックアップローラの昇降駆動が為されてしまい、その結果用紙の搬送に悪影響が発生する可能性が存在する。
【０００６】
例えば、レジストローラが用紙の搬送を開始する際に、用紙を給紙ローラによって少しだけ下流に押し出すように搬送することがあるが、給紙ローラによって少しだけ下流に押し出す際にピックアップローラが用紙上に降下してしまい、このピックアップローラが搬送される用紙に対して負荷として作用してしまうという不具合が発生することがあった。特に、給紙ローラへの回転駆動が切断されるとピックアップローラの回転がロックされるため、用紙に作用する負荷が大きくなってしまい、用紙先端ボイド領域のバラツキが発生するという問題が生じることがあった。このとき、給紙ローラと同様にピックアップローラにもワンウェイクラッチを設けるという解決策も考えられるが、部品点数の増加は小型化および低コスト化の要請に反するため好ましくない。
【０００７】
この発明の目的は、給紙ローラに伝達される回転力を利用してピックアップローラの昇降駆動や回転駆動を行うように構成された給紙装置において、ピックアップローラが用紙の搬送に悪影響を与えることを簡易な構成によって防止することが可能な給紙装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る給紙装置は、給紙トレイ、ピックアップローラ、給紙ローラ、第１の伝達機構、および第２の伝達機構を備える。給紙トレイは、給紙されるべき用紙を載置可能に構成される。給紙トレイの例としては、手差しトレイが挙げられるがこれに限定されるものではない。
【０００９】
ピックアップローラは、揺動可能なアーム部に軸支され、かつ、給紙時に給紙トレイ上の用紙を取り出すように構成される。給紙ローラは、ピックアップローラによって取り出された用紙を用紙搬送経路のさらに下流に搬送するように構成される。
【００１０】
第１の伝達機構は、給紙ローラに伝達される回転駆動力をピックアップローラの回転軸に伝達するように構成される。第２の伝達機構は、回転駆動力をアーム部に伝達することによって、アーム部を揺動させるように構成される。第２の伝達機構の構成例としては、給紙ローラに伝達されるべき回転駆動力を利用してカムを回転させ、カムの周面に当接する部材を介してアーム部を揺動させる構成が挙げられるが、これに限定されるものではない。
【００１１】
第１の伝達機構は、給紙ローラの回転軸に外嵌される第１のギアと、ピックアップローラの回転軸に取り付けられた第２のギアと、第１のギアおよび第２のギアにそれぞれ噛合するようにアーム部に軸支された中間ギアとを備える。
【００１２】
さらに、給紙ローラの回転軸に対して第１のギアが空転するように給紙ローラの回転軸に設けられた回転伝達部と第１のギアの内周部とが遊びを持った状態で係合するように構成される。回転伝達部の構成例としては、給紙ローラの回転軸の外周から突出するように形成された単一の突出片が挙げられる。また、第１のギアの構成例としては、第１のギアの内周面から突出するように形成された単一の係止片であって、給紙ローラの回転軸から第１のギアに対して回転力が伝達されるときにのみ突出片と係合するように構成された係止片が挙げられる。ただし、回転伝達部および第１のギア構成はこれらものに限定されるものではない。
【００１３】
上述して構成においては、用紙を用紙処理部に導入する際に、搬送される用紙の上にピックアップローラが落下した場合であっても、第１のギアが給紙ローラの回転軸に対して所定量だけ空転可能になっているため、ピックアップローラが搬送される用紙に連れ回りする。このため、回転がロックされた状態でピックアップローラが用紙上に落下した場合に比較して、搬送される用紙に対してピックアップローラから作用する負荷が小さく抑えられる。このため、例えば、回転が停止した状態でピックアップローラが搬送中の用紙上に落下したとしても、さらに下流側のローラによって搬送される用紙先端の送り量（ボイド領域）のバラツキが発生することを防止することが可能となる。しかも、ピックアップローラにワンウェイクラッチなどの高価な部品を新たに追加することなく、ピックアップローラが用紙の搬送や用紙の処理に影響を与えることが防止される。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、給紙ローラに伝達される回転力を利用してピックアップローラの昇降駆動や回転駆動を行うように構成された給紙装置において、ピックアップローラが用紙の搬送に悪影響を与えることを簡易な構成によって防止可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は、本発明の実施形態に係る給紙装置１００の概略を示す図である。図１に示すように、給紙装置１００は、用紙１を載置可能に構成された手差しトレイ２を備える。手差しトレイ２の近傍には、給紙動作時に最上位の用紙１を呼び込むように構成されたピックアップローラ８、ピックアップローラ８によって手差しトレイ２から取り出された用紙１を用紙搬送経路のさらに下流に搬送する給紙ローラ５が設けられる。
【００１６】
ピックアップローラは、図２（Ａ）に示すように、給紙ローラ５の中心軸である第１の軸６に回動可能に支持された第１のアーム７の先端に軸支される。給紙ローラ５は、用紙１の多重送りを防止するための分離ローラ９に用紙搬送経路を挟んで当接するように構成される。
【００１７】
用紙搬送経路における給紙ローラ５および分離ローラ９の下流には、１対のレジストローラ３、４が配置される。レジストローラ３、４の近傍には、用紙１がレジストローラ３、４の位置に到達したことを検出するための用紙検出スイッチ７５が設けられる。
【００１８】
一方、用紙搬送経路における給紙ローラ５および分離ローラ９の上流には、待機時において用紙搬送経路への用紙１の進入を妨げるように構成されたシャッタ１２が設けられる。シャッタ１２は、第２の軸１０の周りに回動可能な第２のアーム１１（図１および図６参照）の先端に取り付けられる。この実施形態では、給紙装置１００がシャッタ１２を備える例を説明しているが、シャッタ１２は本発明にとっての任意的構成であり、本発明にとっての必須的構成ではない。
【００１９】
上述の各ローラには、用紙処理装置（例えば、画像形成装置）の本体側からの動力が伝達されるように構成される。例えば、給紙ローラ５およびピックアップローラ８には、図外の単一のモータから駆動ギア１４を介して動力が伝達される。駆動ギア１４には第１のスプリングクラッチ１５が接続される。第１のスプリングクラッチ１５は、図２（Ｂ）に示すように、駆動ギア１４の軸端に形成されたボス１６と第１の軸６の端部に形成されたボス１７とにわたって外嵌されたコイルスプリング１８、およびコイルスプリング１８に外嵌された円筒状クラッチカバー１９を備える。
【００２０】
この円筒状クラッチカバー１９には、図３（Ａ）に示すように、円筒状のラッチ２０が外嵌固定される。また、ラッチ２０には、図３（Ｂ）に示すように、第１の爪片２１が選択的に係合する。第１の爪片２１は、軸２４を中心に揺動可能に構成されている。また、第１の爪片２１には、スプリング２６によりラッチ２０に係合する方向の力が常時加えられている。
【００２１】
上述の駆動ギア１４に噛み合うように伝達ギア４３が設けられ、さらに伝達ギア４３に噛み合うように従動ギア４４が設けられる。従動ギア４４には第２のスプリングクラッチ４１が接続される。第２のスプリングクラッチ４１は、従動ギア４４の回転軸と従動軸３８とにわたって取り付けられる。第２のスプリングクラッチ４１の基本構成は、第１のスプリングクラッチ１５と同様であり、コイルスプリングおよびクラッチカバー４５等を備えている。クラッチカバー４５の外周部には軸方向の互いに異なる位置に配置された１対のクラッチ爪４６および４７が設けられる。クラッチカバー４５の近傍には、クラッチ爪４７に選択的に係合可能な第２の爪片４８およびクラッチ爪４６に選択的に係合可能な第３の爪片４９が設けられる。第２の爪片４８および第３の爪片４９は一体に構成されており、軸５０を中心に回動可能に構成される。
【００２２】
第１の爪片２１、第２の爪片４８、および第３の爪片４９の近傍には、ソレノイド２２が配置される。ソレノイド２２のプランジャ２２２には、第２の爪片４８および第３の爪片４９に固定された揺動片５２が連結されており、ソレノイド２２のオン／オフによって第２の爪片４８および第３の爪片４９が揺動するように構成される。揺動片５２は、スプリング２３によって第３の爪片４９がクラッチカバー４５に接近する方向に力が加えられている。第２の爪片４８および第３の爪片４９には、第１の爪片２１に係合するように構成されたピン２５が接続されており、第２の爪片４８および第３の爪片４９の揺動動作はピン２５を介して第１の爪片２１に伝達されるように構成される。
【００２３】
上述の従動軸３８には、第１のカム３９および第２のカム７２が取り付けられる。第１のカム３９は、図４（Ａ）〜図４（Ｃ）に示すように、ピックアップローラ８を選択的に待機位置にて保持するために設けられる。より具体的には、第１のカム３９の近傍に支軸３４を中心に回動可能な揺動軸３５が配置されており、第１のカム３９の外周面が揺動軸３５に固定された従動子４０に選択的に当接するように構成される。揺動軸３５には、従動子４０を挟んで支軸３４の反対側に長孔３６が設けられており、この長孔３６に第１のアーム７の中央部から突出した連結軸３７が嵌められている。このため、第１のカム３９の回転に伴い揺動軸３５が回動し、その結果、ピックアップローラ８を支持する第１のアーム７が回動する。
【００２４】
第２のカム７２は、図５（Ａ）〜図５（Ｃ）に示すように、シャッタ１２を選択的に用紙搬送経路から退避させるために設けられる。第２のカム７２は、その外周面がシャッタ１２を支持する第２のアーム１１のボス部に固定された従動子７１に選択的に当接するように構成される。第２のカム７２が回転すると、第２のカム７２の外周面によって従動子７１が押し上げられ、その結果、第２のアーム１１が持ち上げられシャッタ１２が用紙搬送経路から退避する（図５（Ｂ）参照。）。また、第２のカム７２がさらに回転すると、図５（Ｃ）に示すように、第２のアーム１１が降下してシャッタ１２が用紙搬送経路に復帰する。
【００２５】
上述の第１の軸６には、図１に示すように、第１のギア２８が外から嵌められる。第１のギア２８には、第１のアーム７に軸支された中間ギア３１が噛み合わされる。さらに、中間ギア３１には、ピックアップローラ８の回転軸２９に固定された第２のギア３０が噛み合わされる。
【００２６】
図６は、第１の軸６に対して第１のギア２８が外嵌された状態を示している。図６に示すように、第１の軸６は、その外周面からピン６２が突出するように設けられている。このピン６２は、第１のギア２８に回転力を伝達する機能を有する。一方、第１のギア２８の内周には、ピン６２に係合可能な係合片２８０が設けられる。ここで、給紙ローラ５の第１の軸６に対して第１のギア２８が空転可能になるように構成するために、第１の軸６のピン６２と第１のギア２８の係合片２８０とが遊びを持った状態で係合している。具体的には、ピン６２および係合片２８０は、給紙ローラ５の第１の軸６から第１のギア２８に対して回転力が伝達されるときにのみ、互いに係合するように構成される。
【００２７】
上述の構成において、ソレノイド２２がオンすると、図７（Ａ）に示すように、第１の爪片２１がクラッチカバー１９を開放するため、第１の軸６に動力が伝わり、給紙ローラ５が回転し始める。また、第１の軸６の回転力は、ギア２８、３１、３０を介して、ピックアップローラの回転軸２９にも伝達されるため、ピックアップローラ８も回転し始める。
【００２８】
さらに、図７（Ｂ）に示すように、第３の爪片４９も開放され、第１のカム３９および第２のカム７２も回転し始めるため、ピックアップローラ８が用紙１上に落下してピックアップ動作を行うとともに、シャッタ１２が用紙搬送経路から退避する。
【００２９】
ソレノイド２２がオンしてからクラッチカバー４５が１回転弱すると、図８に示すように、第２の爪片４８とクラッチ爪４７とが係合する。この結果、ソレノイド２２がオン状態のままで、第１のスプリングクラッチ１５は給紙ローラ５に駆動力を伝え続けるが、第２のスプリングクラッチ４１は、この時点で駆動力の伝達を切り、第１カム３９および第２のカム７２の回転が停止する。なお、このとき、ピックアップローラ８は、図４（Ｃ）に示すように用紙１から離間した待機位置まで上がっており、シャッタ１２は、図５（Ｃ）に示すように用紙搬送経路上まで降下している。
【００３０】
そして、レジストローラ３、４まで到達した用紙１に撓みをつくるために、用紙検出スイッチ７５にて用紙１が検出された後もしばらくソレノイド２２がオンのまま維持し、その後ソレノイドをオフする。ソレノイド２２がオフすると、第１の爪片２１がクラッチカバー１９に係止されるため、給紙ローラ５が停止する。また、第２のスプリングクラッチ４１も、前の１回転弱回転した残りを回転した後停止して最初の状態（図３（Ｂ）参照。）に戻り、給紙動作が完了する。
【００３１】
以上の構成において、必要に応じて、レジストローラ３、４による用紙１の搬送が開始される際に、給紙ローラ５を一瞬回転させて用紙１を後押しするように制御する。この際、ピックアップローラ８が用紙１上に落下してしまうことが起こり得る。このような場合、通常、ピックアップローラ８が搬送される用紙１の負荷となってしまう。
【００３２】
しかしながら、この実施形態に係る給紙装置１００では、給紙ローラ５の第１の軸６に対して第１のギア２８が空転するように第１の軸６のピン６２と第１のギア２８の係合片２８０とが遊びを持った状態で係合しているため、図９に示すように、第１の軸６に対して第１のギア２８が空転可能となっている。この結果、用紙１の搬送に伴いピックアップローラ８が空転することが可能になり、ピックアップローラ８が搬送される用紙１に悪影響を与えにくくなる。また、本発明の実施するためには、第１のギア２８の形状を改変するだけで良く、ピックアップローラ８にワンウェイクラッチ等の機構を搭載する必要がないため、コストアップを抑えることが可能になる。
【００３３】
上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】給紙装置の概略を示す図である。
【図２】給紙装置の概略を示す図である。
【図３】ソレノイドがオフ時の第１および第２のスプリングクラッチの状態を示す図である。
【図４】第１のカムの回転とピックアップローラの揺動動作との関係を示す図である。
【図５】第２のカムの回転とシャッタの動作との関係を示す図である。
【図６】第１の軸に対する第１のギアの外嵌状態を示す図である。
【図７】ソレノイドがオン時の第１および第２のスプリングクラッチの状態を示す図である。
【図８】ソレノイドがオン時の第１および第２のスプリングクラッチの状態を示す図である。
【図９】第１の軸に対する第１のギアの外嵌状態を示す図である。
【符号の説明】
【００３５】
５−給紙ローラ
６−第１の軸
８−ピックアップローラ
１５−第１のスプリングクラッチ
２８−第１のギア
４１−第２のスプリングクラッチ
６２−ピン
２８０−係止片
【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】
2010052891.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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