(57)【要約】【課題】小型で、回転軸の位置の制約が少ないクラッチ機構を提供すること。【解決手段】アーム２０３は、回転軸２０２を中心として回動自在に取り付けられる。アーム２０３の第１の爪２１１が、キャリア３０２のリング状リブ３２４に設けられた溝３２５に係合することにより、キャリア３０２が係止され、ピックアップローラギヤ１１２が停止する。アーム２０３の第２の爪２１２が、内歯ギヤ３０４のラチェット３４１に係合することにより、キャリア３０２及びピックアップローラギヤ１１２が回転可能となる。【選択図】図５
2014136633.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
遊星ギヤユニットとアームを用いて、駆動源から従動軸への駆動力を伝達あるいは遮断するクラッチ機構であって、
前記遊星ギヤユニットは、
前記駆動源からの駆動力を受けて回転する太陽ギヤと、
前記太陽ギヤと同軸上で回転可能なキャリアと、
前記キャリア内に収容され前記太陽ギヤと噛み合う遊星ギヤと、
前記遊星ギヤと噛み合い前記太陽ギヤと同軸上で回転可能な内歯ギヤと、
前記キャリアに形成されたリング状リブと、
前記内歯ギヤに形成されたラチェットと、
を有し、
前記ア−ムは、
前記リング状リブに設けられた溝部に係合し、前記キャリアを係止させる第１の爪と、
前記ラチェットに係合し、前記内歯ギヤを係止させる第２の爪と、
を有する、
クラッチ機構。
【請求項２】
前記アームは、
回転軸に回動自在に取り付けられ、
所定量回転することにより、前記第１の爪が前記溝部に係合した第１状態と、前記第２の爪が前記ラチェットに係合する第２状態との間を遷移する、
請求項１に記載のクラッチ機構。
【請求項３】
ソレノイドスイッチと、
引っ張りスプリングと、
を有し、
前記アームは、
前記ソレノイドスイッチのＯＮ／ＯＦＦ制御と前記引っ張りスプリングの付勢により、前記第１状態と前記第２状態との間の遷移を行う、
請求項２に記載のクラッチ機構。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載のクラッチ機構と、
前記遊星ギヤユニットのキャリアの外周に形成された外歯ギヤと噛み合い、ピックアップローラを回転させるピックアップローラギヤと、
を有する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータの駆動力をピックアップローラに間欠的に伝達するクラッチ機構およびこれを有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プリンタ、複写機、ＦＡＸ等の機能を備えた画像形成装置（ディジタル複合機）が普及している。画像形成装置の給紙機構は、給紙トレイに積載された用紙の内、積層方向上端に位置する１枚の用紙を分離して装置内部へ間欠的に給紙する。
【０００３】
給紙機構では、モータ（駆動源）の駆動力をピックアップローラ（従動軸）に間欠的に伝達するために、クラッチ機構が用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
図１は、従来のクラッチ機構を含む給紙機構の斜視図である。図２は、従来のクラッチ機構を含む給紙機構をＡ方向から見た平面図である。図３は、従来のクラッチ機構の遊星ギヤユニットの分解斜視図である。
【０００５】
モータ（図示せず）の駆動力は、駆動ギヤ１１を介してレジストギヤ１４及び遊星ギヤユニット３の太陽ギヤ３１の伝達ギヤ３１ａに伝達される。
【０００６】
レジストギヤ１４は、電磁クラッチ１５を介してレジストローラ１６と接続自在に連結される。電磁クラッチ１５は、画像先端と用紙先端とのタイミングが合うように、レジストローラ１６にレジストギヤ１４を接続し、レジストローラ１６を回転させる。レジストローラ１６は、用紙を画像形成装置内部の転写部（図示せず）に搬送する。
【０００７】
従来のクラッチ機構は、アームユニット１、ソレノイドスイッチ２、遊星ギヤユニット３、カム４及び引っ張りスプリング５から構成される。アームユニット１は、第１アーム２１と第２アーム２２の２本のアームを有する。
【０００８】
ソレノイドスイッチ２をＯＮにすると、第１アーム２１及び第２アーム２２が回転軸２３を中心に図１の時計回りに回転する。この結果、第１アーム２１の第１の爪２１ａがピックアップローラギヤ１２の一方の側面に設けられたカム４のカム溝４ａから外れ、ピックアップローラギヤ１２は回転可能となる。また、第２アーム２２の第２の爪２２ａが内歯ギヤ３４の側面に設けられたラチェット３４ａに係合し、内歯ギヤ３４は係止される。
【０００９】
この状態で、遊星ギヤ３３は、太陽ギヤ３１の回転に伴って自転しながら太陽ギヤ３１の周りを公転し、キャリア３２を回転させる。そして、駆動力は、キャリア３２の外歯ギヤ３２ａと噛み合うピックアップローラギヤ１２に伝達される。これにより、ピックアップローラ１３は回転する。
【００１０】
一方、ソレノイドスイッチ２をＯＦＦにすると、引っ張りスプリング５の付勢により、カム溝４ａが第１の爪２１ａと係合する位置に来たときに、第１アーム２１及び第２アーム２２が回転軸２３を中心に図１の反時計回りに回転する。この結果、第１アーム２１の第１の爪２１ａがカム溝４ａに係合し、ピックアップローラギヤ１２は係止され、ピックアップローラ１３は停止する。また、第２アーム２２の第２の爪２２ａがラチェット３４ａから外れ、内歯ギヤ３４は回転可能になる。
【００１１】
この状態で、遊星ギヤ３３は、太陽ギヤ３１の回転に伴って自転し、内歯ギヤ３４を回転させる。なお、ピックアップローラギヤ１２の係止により、キャリア３２は回転不可能となり、遊星ギヤ３３は太陽ギヤ３１の周りを公転しない。また、駆動力は、ピックアップローラギヤ１２には伝達されない。
【００１２】
このように、従来のクラッチ機構は、ソレノイドスイッチ２のＯＮ／ＯＦＦによって、２つのアーム２１、２２を回転させることにより、ピックアップローラ１３の回転／停止を制御している。
【００１３】
給紙機構は、ピックアップローラ１３を回転させて給紙トレイ（図示せず）から１枚の用紙を分離し、その後、レジストローラ１６を回転させる。分離された用紙は、レジストローラ１６と搬送コロ１７の間、及び、レジストローラ１６と押えローラ１８との間を通って、装置内部に搬送される。また、給紙機構は、用紙を給紙する毎に、ピックアップローラ１３及びレジストローラ１６の回転を停止させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００６−２６６４００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、従来技術は、遊星ギヤユニットにラチェットが設けられ、ピックアップローラギヤにカムが設けられているため、ピックアップローラに駆動力を間欠的に伝達するために、ラチェットに係合するアームとカムに係合するアームが必要となる。このように、従来技術は、２本のアームが必要であるため、クラッチ機構全体が大きくなってしまい、アームの回転軸の位置の制約も大きくなってしまう。
【００１６】
本発明の目的は、小型で、回転軸の位置の制約が少ないクラッチ機構およびこれを有する画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明のクラッチ機構は、遊星ギヤユニットとアームを用いて、駆動源から従動軸への駆動力を伝達あるいは遮断するクラッチ機構であって、前記遊星ギヤユニットは、前記駆動源からの駆動力を受けて回転する太陽ギヤと、前記太陽ギヤと同軸上で回転可能なキャリアと、前記キャリア内に収容され前記太陽ギヤと噛み合う遊星ギヤと、前記遊星ギヤと噛み合い前記太陽ギヤと同軸上で回転可能な内歯ギヤと、前記キャリアに形成されたリング状リブと、前記内歯ギヤに形成されたラチェットと、を有し、前記ア−ムは、前記リング状リブに設けられた溝部に係合し、前記キャリアを係止させる第１の爪と、前記ラチェットに係合し、前記内歯ギヤを係止させる第２の爪と、を有する、構成を採る。
【００１８】
本発明の画像形成装置は、上記クラッチ機構と、前記遊星ギヤユニットのキャリアの外周に形成された外歯ギヤと噛み合い、ピックアップローラを回転させるピックアップローラギヤと、を有する、構成を採る。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ピックアップローラに駆動力を間欠的に伝達するためのアームを１本にするができるので、クラッチ機構全体を小型化し、アームの回転軸の位置の制約を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】従来のクラッチ機構を含む給紙機構の斜視図
【図２】従来のクラッチ機構を含む給紙機構をＡ方向から見た平面図
【図３】従来のクラッチ機構の遊星ギヤユニットの分解斜視図
【図４】本発明の一実施の形態に係るクラッチ機構を含む給紙機構の斜視図
【図５】本発明の一実施の形態に係るクラッチ機構を含む給紙機構の斜視図
【図６】本発明の一実施の形態に係るクラッチ機構の平面図
【図７】本発明の一実施の形態に係るクラッチ機構の平面図
【図８】本発明の一実施の形態に係るクラッチ機構の斜視図
【図９】本発明の一実施の形態に係るクラッチ機構の斜視図
【図１０】本発明の一実施の形態に係るクラッチ機構の遊星ギヤユニットの分解斜視図
【図１１】本発明の一実施の形態に係るクラッチ機構の遊星ギヤユニットの分解斜視図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２２】
（実施の形態）
図４及び図５は、本発明の一実施の形態に係るクラッチ機構を含む給紙機構の斜視図である。なお、図５は、図４と異なる方向から見た図である。
【００２３】
図６及び図７は、本発明の一実施の形態に係るクラッチ機構の平面図である。図８及び図９は、本発明の一実施の形態に係るクラッチ機構の斜視図である。なお、図６及び図８は、後述する第１の状態を示す図であり、図７及び図９は、後述する第２の状態を示す図である。
【００２４】
図１０及び図１１は、本発明の一実施の形態に係るクラッチ機構の遊星ギヤユニットの分解斜視図である。なお、図１１は、図１０と異なる方向から見た図である。
【００２５】
本実施の形態に係るクラッチ機構は、アームユニット１０１、ソレノイドスイッチ１０２、遊星ギヤユニット１０３及び引っ張りスプリング１０４から構成される。
【００２６】
アームユニット１０１は、支柱２０１と、回転軸２０２と、支柱２０１と一体構成されたアーム２０３とを有する。回転軸２０２は、画像形成装置本体に固定される。支柱２０１およびアーム２０３は、回転軸２０２に回動自在に取り付けられ、ソレノイドスイッチ１０２のＯＮ／ＯＦＦあるいは引っ張りスプリング１０４の付勢によって回転する。アーム２０３には、第１の爪２１１と第２の爪２１２が設けられている。
【００２７】
遊星ギヤユニット１０３は、太陽ギヤ３０１、キャリア３０２、遊星ギヤ３０３及び内歯ギヤ３０４から構成される（図１０及び図１１参照）。
【００２８】
太陽ギヤ３０１は、同軸上に、側面で接する伝達ギヤ３１１を有する。太陽ギヤ３０１は、遊星ギヤ３０３と噛み合う。伝達ギヤ３１１は、駆動ギヤ１１１と噛み合う。
【００２９】
キャリア３０２は、片端開口の円筒形状である。キャリア３０２の底面の中心部には、太陽ギヤ３０１及び内歯ギヤ３０４が挿入される主軸３２１が形成されている。また、キャリア３０２の底面には、遊星ギヤ３０３が挿入される遊星ギヤ軸３２２が形成されている。主軸３２１には、太陽ギヤ３０１に遊星ギヤ３０３を噛み合わせるために開口が設けられている。
【００３０】
また、キャリア３０２の外周面には、外歯ギヤ３２３が形成されている。外歯ギヤ３２３は、ピックアップローラギヤ１１２と噛み合う。
【００３１】
また、キャリア３０２の一方の側面の外周近傍には、リング状リブ３２４が形成されている。リング状リブ３２４には、溝３２５が設けられている。アーム２０３の第１の爪２１１が溝３２５に係合することにより、キャリア３０２は係止される。
【００３２】
内歯ギヤ３０４は、片端開口の円筒形状である。内歯ギヤ３０４の外径は、キャリア３０２の内径よりやや小さい。内歯ギヤ３０４の側面（底面の外側）には、同軸上に、ラチェット３４１が形成されている。アーム２０３の第２の爪２１２がラチェット３４１に係合することにより、内歯ギヤ３０４は係止される。
【００３３】
遊星ギヤ３０３は、遊星ギヤ軸３２２に挿入され、太陽ギヤ３０１及び内歯ギヤ３０４と噛み合う。遊星ギヤ３０３は、キャリア３０２が係止されている場合には、太陽ギヤ３０１の回転によって自転し、内歯ギヤ３０４を回転させる。また、遊星ギヤ３０３は、内歯ギヤ３０４が係止されている場合には、太陽ギヤ３０１の回転によって自転しながら太陽ギヤ３０１の周りを公転し、キャリア３０２を回転させる。なお、本実施の形態では、遊星ギヤ３０３の個数が２である場合について説明しているが、本発明は遊星ギヤ３０３の個数に限定はない。
【００３４】
ここで、各ギヤの歯数の関係は、（内歯ギヤ３０４の歯数）＝２×（遊星ギヤ３０３の歯数）＋（太陽ギヤ３０１の歯数）である。
【００３５】
次に、本実施の形態に係るクラッチ機構の動作について説明する。なお、モータ（図示せず）の駆動力は、駆動ギヤ１１１を介して遊星ギヤユニット１０３の太陽ギヤ３０１の伝達ギヤ３１１に常に伝達されている。
【００３６】
まず、給紙機構が停止した状態である、図６、図８に示す初期状態（第１の状態）では、アーム２０３の第１の爪２１１がリング状リブ３２４の溝３２５に係合し、キャリア３０２が係止され、ピックアップローラギヤ１１２が停止している。なお、この状態では、駆動力は、太陽ギヤ３０１及び遊星ギヤ３０３を介して内歯ギヤ３０４に伝達され、内歯ギヤ３０４は回転している。
【００３７】
画像形成装置は、給紙を開始する場合、まず、ピックアッププレート１１５を上げ、ソレノイドスイッチ１０２をＯＮさせる。これにより、支柱２０１とアーム２０３が回転軸２０２を中心に図６乃至図９の時計回りに回転し、アーム２０３の第１の爪２１１が溝３２５から外れ、第２の爪２１２がラチェット３４１に係合し、内歯ギヤ３０４が係止される（第２の状態）。この結果、キャリア３０２及びピックアップローラギヤ１１２が回転可能となる。
【００３８】
第２の状態では、遊星ギヤ３０３は、太陽ギヤ３０１の回転に伴って自転しながら太陽ギヤ３０１の周りを公転し、キャリア３０２を回転させる。そして、駆動力は、キャリア３０２の外歯ギヤ３２３と噛み合うピックアップローラギヤ１１２に伝達される。これにより、ピックアップローラ１１３は回転し、用紙Ｘ（図４）がピックアップされる。レジストローラ１１４は、用紙Ｘを画像形成装置内部の転写部（図示せず）に搬送する。
【００３９】
用紙Ｘのピックアップが完了すると、画像形成装置は、ピックアッププレート１１５を下げ、ソレノイドスイッチ１０２をＯＦＦにする。これにより、引っ張りスプリング１０４の付勢により、アーム２０３には、回転軸２０２を中心に図６乃至図９の反時計回りに回転させようとする力が働く。そして、第１の爪２１１の先端が、回転するキャリア３０２のリング状リブ３２４の内周面を滑る。
【００４０】
その状態のまま、キャリア３０２が回転し、リング状リブ３２４の溝３２５が第１の爪２１１と係合する位置に来たときに、アーム２０３は、回転軸２０２を中心に図６乃至図９の反時計回りに回転し、第１の爪２１１が溝３２５に係合し、キャリア３０２が係止され、第２の爪２１２がラチェット３４１から外れる（第１の状態に戻る）。この結果、ピックアップローラギヤ１１２が停止する。
【００４１】
このように、本実施の形態によれば、遊星ギヤユニットにラチェット及びリング状リブ（カム）が設けられているため、ピックアップローラに駆動力を間欠的に伝達するためのアームを１本にするができる。これにより、クラッチ機構全体を小型化し、アームの回転軸の位置の制約を小さくすることができる。また、クラッチ機構をユニット化し、ギヤによる減速駆動系の中に組み込むことが容易となる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、ピックアップローラに駆動力を間欠的に伝達するクラッチ機構およびこれを有する画像形成装置に用いるに好適である。
【符号の説明】
【００４３】
１０１  アームユニット
１０２  ソレノイドスイッチ
１０３  遊星ギヤユニット
１０４  引っ張りスプリング
１１１  駆動ギヤ
１１２  ピックアップローラギヤ
１１３  ピックアップローラ
２０１  支柱
２０２  回転軸
２０３  アーム
２１１  第１の爪
２１２  第２の爪
３０１  太陽ギヤ
３０２  キャリア
３０３  遊星ギヤ
３０４  内歯ギヤ
３１１  伝達ギヤ
３２１  主軸
３２２  遊星ギヤ軸
３２３  外歯ギヤ
３２４  リング状リブ
３２５  溝
３４１  ラチェット
【図１】
2014136633.tif 000003
【図２】
2014136633.tif 000004
【図３】
2014136633.tif 000005
【図４】
2014136633.tif 000006
【図５】
2014136633.tif 000007
【図６】
2014136633.tif 000008
【図７】
2014136633.tif 000009
【図８】
2014136633.tif 000010
【図９】
2014136633.tif 000011
【図１０】
2014136633.tif 000012
【図１１】
2014136633.tif 000013