(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートに画像を形成する画像形成部と、
複数枚のシートが積層状態で載置される載置部と、
前記載置部の上方側に配設され、前記載置部に載置されたシートに上方側から接触して当該シートを前記画像形成部側に給送する給送ローラと、
前記載置部に載置されたシートを上方側に変位させる押圧板と、
第１ポジションと第２ポジションとの間で揺動変位する揺動部材であって、前記第１ポジションのときには前記押圧板を上昇変位させる力が前記押圧板側に伝達され得る状態となり、前記第２ポジションのときには当該力の伝達が遮断された状態となる揺動部材と、
前記押圧板が下降変位することを禁止するラチェット機構であって、前記押圧板の変位に機械的に連動して回転するラチェット歯車、及び前記揺動部材に変位可能に組み付けられ、前記ラチェット歯車と噛み合うことにより前記ラチェット歯車の回転を禁止する歯止部材を有するラチェット機構と、
前記揺動部材に組み付けられて前記揺動部材と一体的に揺動変位する弾性部材であって、前記第２ポジションのときには、前記歯止部材を前記ラチェット歯車に押し当てる弾性力を前記歯止部材に作用させ、前記第１ポジションのときには、前記弾性力を前記歯止部材に作用させない弾性部材とを備え、
前記歯止部材に前記弾性力が作用していないときには、前記歯止部材は、前記揺動部材に対して変位自在であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記歯止部材は、前記揺動部材に対して上下方向に揺動可能に組み付けられており、
さらに、前記歯止部材の揺動軸は、前記ラチェット歯車より下方側に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記歯止部材は、前記揺動軸から前記ラチェット歯車側に延びる腕部、及び前記腕部の延び方向先端側に設けられ、前記ラチェット歯車と噛み合う爪部を有しており、
さらに、前記歯止部材が前記ラチェット歯車と噛み合った状態において、前記腕部は、水平方向に延びていることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記爪部は、前記揺動軸の軸線方向と平行な方向から見て、直角三角形状に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記弾性部材は、前記揺動軸側から前記爪部側に延びる作用部を有しており、
さらに、前記歯止部材及び前記作用部のうちいずれか一方には、他方側に突出し、前記第２ポジションのときに前記弾性力を前記歯止部材に作用させる突起部が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記歯止部材側から前記作用部に接触することにより、前記作用部が前記歯止部材側に変位することを規制する規制部が、前記揺動部材に設けられていることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記揺動軸の軸線方向と平行な方向から見て、前記爪部の斜辺部は、前記揺動軸側に面していることを特徴とする請求項４ないし６のいずれか１項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、シートトレイ等の載置部に載置された複数枚のシートを、順次、画像形成部に送出する機能を有する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１に記載の発明では、給紙トレイの上方側にピックアップローラを配設するとともに、給紙トレイに残存する用紙枚数の減少に応じて押圧板を上昇変位させることにより、給紙トレイに残存する用紙とピックアップローラとの接触面圧が大きく低下することを防止している。
【０００３】
そして、特許文献１に記載の発明では、ストッパアーム等の揺動部材を揺動させることにより、押圧板を上昇変位させる力が押圧板側に伝達する場合と、当該力の伝達を遮断する場合とを切り替えている。このとき、ラチェット歯車及び歯止部材等からなる周知のラチェット機構により、上記力の伝達が遮断されているときに押圧板が下降変位することを禁止している。
【０００４】
なお、以下、上記の力が押圧板側に伝達されているときの揺動部材の位置を第１ポジションという。また、上記力の伝達が遮断されているときの揺動部材の位置を第２ポジションという。
【０００５】
しかし、ラチェット歯車と歯止部材とが噛み合った状態で、上記の力が押圧板側に伝達されて押圧板が上昇変位すると、押圧板の上昇変位と連動してラチェット歯車が回転するので、ラチェット歯車の歯部と歯止部材とが衝突して「カタカタ」といった異音が発生する。
【０００６】
そこで、特許文献１に記載の発明では、（ａ）弾性部材にて歯止部材を常にラチェット歯車に押圧する構成とし、かつ、（ｂ）揺動部材が第２ポジションから第１ポジションに揺動変位する際に、揺動部材に設けた当接部を歯止部材に衝突させて歯止部材をラチェット歯車から離間させることにより、上記異音の発生を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−１５３０１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、揺動部材が第１ポジションになった時からラチェット歯車が歯溝幅より大きく回転すると、歯止部材がラチェット歯車の歯部を乗り越えてしまうので、ラチェット歯車の歯部と歯止部材とが衝突してしまう。
【０００９】
このため、歯止部材をラチェット歯車から離間させる離間タイミングは、（Ａ）揺動部材が第１ポジションになると同時、又は（Ｂ）揺動部材が第１ポジションになった時からラチェット歯車が歯溝幅だけ回転する前とする必要がある。
【００１０】
一方、特許文献１に記載の発明において、離間タイミングは、当接部及び歯止部材の外形寸法や位置寸法、並びにラチェット歯車の歯溝幅寸法等によって決定されるので、離間タイミングを上記のタイミングとするには、当接部の外形寸法や位置寸法等のバラツキが小さくなるように、歯止部材等の製造を厳密に管理する必要ある。
【００１１】
しかし、当接部の外形寸法や位置寸法等のバラツキが小さくなるように厳密に管理すると、歯止部材等の製造原価が上昇するので、画像形成装置の製造原価上昇を招いてしまう。
【００１２】
本発明は、上記点に鑑み、画像形成装置の製造原価上昇を抑制しつつ、離間タイミングを適切なタイミングとして異音の発生を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、上記目的を達成するために、シートに画像を形成する画像形成部（５）と、複数枚のシートが積層状態で載置される載置部（１５Ａ）と、載置部（１５Ａ）の上方側に配設され、載置部（１５Ａ）に載置されたシートに上方側から接触して当該シートを画像形成部（５）側に給送する給送ローラ（１７）と、載置部（１５Ａ）に載置されたシートを上方側に変位させる押圧板（１５Ｂ）と、第１ポジションと第２ポジションとの間で揺動変位する揺動部材であって、第１ポジションのときには押圧板（１５Ｂ）を上昇変位させる力が押圧板（１５Ｂ）側に伝達され得る状態となり、第２ポジションのときには当該力の伝達が遮断された状態となる揺動部材（４０）と、押圧板（１５Ｂ）が下降変位することを禁止するラチェット機構であって、押圧板（１５Ｂ）の変位に機械的に連動して回転するラチェット歯車（３３）、及び揺動部材（４０）に変位可能に組み付けられ、ラチェット歯車（３３）と噛み合うことによりラチェット歯車（３３）の回転を禁止する歯止部材（３４）を有するラチェット機構（３５）と、第２ポジションのときには、歯止部材（３４）をラチェット歯車（３３）に押し当てる弾性力を歯止部材（３４）に作用させ、第１ポジションのときには、弾性力を歯止部材（３４）に作用させない弾性部材（４１）とを備え、歯止部材（３４）に弾性力が作用していないときには、歯止部材（３４）は、揺動部材（４０）に対して変位自在であることを特徴とする。
【００１４】
そして、本発明では、揺動部材（４０）が第２ポジションであるときには、歯止部材（３４）に弾性力が作用しているので、ラチェット歯車（３３）と歯止部材（３４）とが噛み合った状態を確実に保持できる。
【００１５】
また、本発明においては、揺動部材（４０）が第１ポジションであるときには、歯止部材（３４）に弾性力が作用しておらず、かつ、歯止部材（３４）が揺動部材（４０）に対して変位自在である。
【００１６】
このため、ラチェット歯車（３３）と回転すると、これと同時に、歯止部材（３４）は、ラチェット歯車（３３）の回転力を受けてラチェット歯車（３３）から離間する。つまり、本発明では、揺動部材（４０）が第１ポジションになると、ほぼ同時に歯止部材（３４）がラチェット歯車（３３）から離間する。
【００１７】
したがって、本発明は、揺動部材（４０）に上記当接部を設けことなく、離間タイミングを適切なタイミングとすることができるので、画像形成装置の製造原価上昇を抑制しつつ、異音の発生を抑制することができる。
【００１８】
因みに、上記各手段等の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段等との対応関係を示す一例であり、本発明は上記各手段等の括弧内の符号に示された具体的手段等に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の中央断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係るピックアップローラ１７及び分離ローラ１９の周囲を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る上昇機構３０の斜視図である。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施形態に係るクラッチ機構３６の分解斜視図である。
【図５】本発明の実施形態に係る上昇機構３０の斜視図である。
【図６】（ａ）は歯止部材３４の正面図であり、（ｂ）は揺動部材４０の正面図であり、（ｃ）は係合アーム３７の正面図である。
【図７】本発明の実施形態に係る上昇機構３０の作動説明図である。
【図８】本発明の実施形態に係る上昇機構３０の作動説明図である。
【図９】本発明の実施形態に係る上昇機構３０の作動説明図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る上昇機構３０の作動説明図である。
【図１１】（ａ）及び（ｂ）は、歯止部材３４の作動を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に説明する「発明の実施形態」は実施形態の一例を示すものである。つまり、特許請求の範囲に記載された発明特定事項等は、下記の実施形態に示された具体的手段や構造等に限定されるものではない。
【００２１】
そして、本実施形態は、電子写真方式の画像形成装置に本発明を適用したものである。以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
１．画像形成装置の概略構造
画像形成装置１の筐体３内には、図１に示すように、記録用紙やＯＨＰシート等のシートに現像剤像を転写することにより、シートに画像を形成するモノクロ方式の画像形成部５が収納されている。
【００２２】
なお、本実施形態に係る画像形成部５は、現像ユニットをなすプロセスカートリッジ７、感光ドラム７Ａを露光する露光器９、感光ドラム７Ａに形成された現像剤像をシートに転写させる転写ローラ１１、及びシートに転写された現像剤像を加熱して定着させる定着器１３等から構成されている。
【００２３】
また、給紙トレイ１５は、画像形成部５に搬送されるシートが積層された状態で載置される載置部１５Ａを有する。そして、給紙トレイ１５は、装置本体、つまり筐体３に対して着脱可能に装着されている。なお、本実施形態では、給紙トレイ１５を装置本体に対して前後方向に移動させることにより、給紙トレイ１５を装置本体に対して着脱することができる。
【００２４】
そして、載置部１５Ａに載置されているシートは、ピックアップローラ１７により画像形成部５に向けて搬出された後、分離ローラ１９及び分離パッド２１により１枚ずつ分離されて画像形成部５に搬送される。
【００２５】
ピックアップローラ１７は、装置本体のうち給紙トレイ１５の上方側に配設されている。そして、ピックアップローラ１７は、載置部１５Ａに載置されたシートに上方側から接触して当該シートを画像形成部５側に給送する。
【００２６】
分離パッド２１は、分離ローラ１９と対向する位置に配設されてシートに搬送抵抗を付与する。一方、分離ローラ１９はシートに接触して回転することによりシートに搬送力を付与する。このため、ピックアップローラ１７から画像形成部５側に複数枚のシートが送出された場合であっても、それらシートが分離されて１枚ずつ画像形成部５に搬送される。
【００２７】
また、分離ローラ１９から搬出されたシートは、搬送ローラ２３にて搬送されながら、その搬送方向が搬送シュート２３Ａにより上方側に折り返すように転向させられる。その後、シートは、一対のレジストローラ２５にて姿勢が矯正された後、所定のタイミングにて画像形成部５に送り込まれる。
【００２８】
ところで、ピックアップローラ１７と分離ローラ１９とは、図２に示すように、ローラホルダ２７Ａを介して一体化されてローラユニット２７が構成されている。そして、分離ローラ１９の軸端のうち駆動軸１９Ａと同一側には、分離ローラ１９と一体的に回転する駆動歯車１９Ｂが設けられている。
【００２９】
また、ピックアップローラ１７の軸端のうち駆動歯車１９Ｂと同一側には、ピックアップローラ１７と一体的に回転する従動歯車が設けられている。なお、図２においては、従動歯及び駆動軸１９Ａに駆動力を供給する電動モータ等の駆動源は図示されていない。
【００３０】
そして、ローラホルダ２７Ａには、駆動歯車１９Ｂ及び前記従動歯車と噛み合う中間歯車２７Ｂが回転可能に組み付けられている。このため、駆動軸１９Ａが回転して分離ローラ１９が回転すると、中間歯車２７Ｂを介して駆動歯車１９Ｂから従動歯車に回転力が伝達されてピックアップローラ１７が回転する。
【００３１】
なお、ローラホルダ２７Ａは、分離ローラ１９の軸線を回転中心として回転可能であり、中間歯車２７Ｂは、ローラホルダ２７Ａに回転可能に支持されている。このため、ピックアップローラ１７がシートに接触していない状態、つまりローラホルダ２７Ａが自由に回転可能な状態において、分離ローラ１９が回転すると、ピックアップローラ１７は、回転することなくローラホルダ２７Ａと共に分離ローラ１９周りを旋回する。
【００３２】
そして、ピックアップローラ１７がシートに接触してローラホルダ２７Ａの回転が規制されると、中間歯車２７Ｂがローラホルダ２７Ａに対して回転し始めるので、ピックアップローラ１７が回転し始める。このように、本実施形態では、分離ローラ１９に回転力が伝達されると、ピックアップローラ１７は、載置部１５Ａに載置されたシートの上面に接触する位置まで旋回移動した後、回転し始める。
【００３３】
また、ローラホルダ２７Ａのうちピックアップローラ１７側には、駆動軸１９Ａと略平行な方向に延びるローラ揺動アーム２７Ｃが揺動可能に連結されている。このローラ揺動アーム２７Ｃは、その長手方向中間部が装置本体に対して揺動可能に支持されている。そして、ローラ揺動アーム２７Ｃの長手方向一端側は、ローラホルダ２７Ａに連結され、長手方向他端側は、給紙トレイ１５の幅方向外側まで延びている。
【００３４】
このため、ピックアップローラ１７、つまりローラホルダ２７Ａが載置部１５Ａ側に旋回変位すると、ローラ揺動アーム２７Ｃは、揺動中心２７Ｄを中心として、長手方向一端側が下方側に移動し、長手方向他端側が上方側に変位するように揺動する。
【００３５】
なお。幅方向とは、ピックアップローラ１７によるシートの給送方向及び載置部１５Ａに載置されたシートの厚み方向と直交する方向をいう。そして、本実施形態では、左右方向が幅方向となる。
【００３６】
ところで、給紙トレイ１５の底部には、図１に示すように、載置部１５Ａに載置されたシートを上方側、つまりピックアップローラ１７１７側に変位させる押圧板１５Ｂが設けられている。この押圧板１５Ｂは、載置部１５Ａに載置されているシート枚数の減少に応じて上方側に揺動変位する。これにより、ピックアップローラ１７とシートとの接触面圧が一定の範囲内に維持されるため、ピックアップローラ１７の給送不良が抑止される。
【００３７】
２．押圧板の上昇機構
２．１  クラッチ機構
押圧板１５Ｂを上昇させる上昇機構３０は、図３に示すように、複数の歯車等を有して構成されている。そして、上昇機構３０は、ローラ揺動アーム２７Ｃの長手方向他端側が上方側に変位したときに、押圧板１５Ｂを上昇変位させる扇形歯車を予め設定された角度だけ回転させて押圧板１５Ｂを上昇変位させる。なお、扇形歯車は、図３に図示されていない。
【００３８】
入力歯車３１は、前記電動モータから駆動力が供給され、電動モータの回転に同期して回転する。このため、入力歯車３１は、ピックアップローラ１７の位置、つまり押圧板１５Ｂを上昇変位させるときであるか否かを問わず、前記電動モータが回転しているときには回転する。
【００３９】
出力歯車３２は、前記扇形歯車側に駆動力を出力する出力部である。このため、出力歯車３２が回転すると、押圧板１５Ｂが上昇変位する。ラチェット歯車３３は、歯止部材３４と共にラチェット機構３５を構成する。
【００４０】
なお、ラチェット機構とは、周知のごとく、ラチェット歯車３３と歯止部材３４とが噛み合うことにより、ラチェット歯車３３が一の向きに回転することを許容し、他の向きに回転することを禁止する機構である。
【００４１】
そして、ラチェット歯車３３と出力歯車３２とは一体的に回転するので、ラチェット歯車３３の回転は、押圧板１５Ｂの変位に機械的に連動することなる。したがって、本実施形態では、ラチェット機構３５により、押圧板１５Ｂが下降変位することが禁止され、押圧板１５Ｂが上昇変位することは許容される。因みに、ラチェット歯車３３と歯止部材３４との噛み合いが解除されたときには、押圧板１５Ｂは下降変位可能な状態となる。
【００４２】
また、入力歯車３１から出力歯車３２に至る駆動力の断続は、本実施形態では、遊星歯車機構を利用したクラッチ機構３６により行われる。なお、クラッチ機構３６及びラチェット歯車３３は、装置本体に回転可能に組み付けられている。
【００４３】
そして、クラッチ機構３６は、図４（ａ）に示すように、太陽歯車３６Ａ、内歯車３６Ｂ、遊星歯車３６Ｃ及び保持器３６Ｄ等を有して構成されている。太陽歯車３６Ａは入力歯車３１から駆動力を得て回転する。
【００４４】
なお、本実施形態では、太陽歯車３６Ａは、入力歯車３１と同軸上に配置された状態で入力歯車３１と共に樹脂にて一体成形されている。このため、太陽歯車３６Ａは、前記電動モータと同期して回転する。
【００４５】
内歯車３６Ｂは、その回転中心線が太陽歯車３６Ａの回転中心線と一致し、かつ、円筒状の内周面に遊星歯車３６Ｃと噛み合う歯部が形成された歯車である。そして、内歯車３６Ｂから出力歯車３２に駆動力が伝達される。
【００４６】
なお、本実施形態では、内歯車３６Ｂ、ラチェット歯車３３及び出力歯車３２は、互いに同軸上に配置された状態で樹脂にて一体成形されている。このため、内歯車３６Ｂが回転すると、出力歯車３２が回転するので、押圧板１５Ｂが変位する。
【００４７】
遊星歯車３６Ｃは、内歯車３６Ｂの内側に配設されて太陽歯車３６Ａ及び内歯車３６Ｂと噛み合う歯車である。なお、本実施形態では、太陽歯車３６Ａを挟んで対称の位置に２つの遊星歯車３６Ｃを配設している。
【００４８】
保持器３６Ｄは、図４（ｂ）に示すように、太陽歯車３６Ａの回転中心に対して各遊星歯車３６Ｃを旋回可能としながら、それら遊星歯車３６Ｃを回転可能に保持する。具体的には、保持器３６Ｄは、各遊星歯車３６Ｃを回転可能に保持する保持軸３６Ｅ、及びこれら保持軸３６Ｅを太陽歯車３６Ａの回転中心に対して旋回可能とする支持する保持プレート３６Ｆ等を有している。
【００４９】
したがって、太陽歯車３６Ａが回転している状態で、保持器３６Ｄの回転を許容すると、出力歯車３２、つまり内歯車３６Ｂの回転抵抗が保持器３６Ｄの回転抵抗に比べて大きいため、一対の遊星歯車３６Ｃは、太陽歯車３６Ａの周りを旋回するのみで、内歯車３６Ｂに駆動力を伝達しない。このため、入力歯車３１から出力歯車３２への駆動力の伝達が遮断される。
【００５０】
一方、太陽歯車３６Ａが回転している状態で、保持器３６Ｄの回転を禁止すると、内歯車３６Ｂの回転抵抗が保持器３６Ｄの回転抵抗に比べて小さくなるため、一対の遊星歯車３６Ｃは、太陽歯車３６Ａの周り旋回することなく、その位置で回転する。このため、内歯車３６Ｂに駆動力が伝達されるので、入力歯車３１から出力歯車３２へ駆動力が伝達される。
【００５１】
２．２  クラッチ機構の制御
＜クラッチ機構の詳細＞
保持器３６Ｄの保持プレート３６Ｆには、図４に示すように、円筒状の外周面に複数の突起が設けられた係合部３６Ｇが設けられている。そして、係合部３６Ｇと係合する係合アーム３７が、図５に示すように、装置本体に組み付けられている。この係合アーム３７は、係合部３６Ｇと係合するポジションと係合部３６Ｇから離間したポジションとの間で変位可能である。
【００５２】
係合アーム３７は、図６（ｃ）に示すように、係合部３６Ｇの突起と係合する爪部３７Ａ、及び装置本体に設けられた揺動軸３Ａが挿入される軸受部３７Ｂが設けられている。このため、係合アーム３７は、軸受部３７Ｂを中心として上記２種類のポジション間を揺動する。
【００５３】
また、係合アーム３７の揺動は、図５に示すように、外周面にカム面３８Ａが設けられカム筒３８により機械的に制御されている。
すなわち、係合アーム３７には、カム面３８Ａに摺接する従節部３７Ｃ、及びバネ３７Ｄの一端側が連結されるバネフック３７Ｅが設けられている。そして、バネ３７Ｄは、他端側が装置本体に固定された状態で、従節部３７Ｃをカム筒３８側に押圧する力、及び爪部３７Ａを係合部３６Ｇ側に押圧する向きの力を係合アーム３７に作用させている。
【００５４】
このため、カム筒３８が回転すると、従節部３７Ｃがカム面３８Ａの円筒部Ａと接触しているときには、図７に示すように、爪部３７Ａは係合部３６Ｇから離間したポジションとなる。一方、従節部３７Ｃがカム面３８Ａの切欠部Ｂの領域にあるときには、図８に示すように、爪部３７Ａと係合部３６Ｇとが係合した状態となる。
【００５５】
つまり、従節部３７Ｃがカム面３８Ａの円筒部Ａと接触しているときには、保持器３６Ｄの回転が許容されて入力歯車３１から出力歯車３２への駆動力の伝達が遮断された状態となる。一方、従節部３７Ｃがカム面３８Ａの切欠部Ｂの領域にあるときには、保持器３６Ｄの回転が禁止されて入力歯車３１から出力歯車３２への駆動力の伝達が可能な状態となる。
【００５６】
また、カム筒３８の軸方向一端側には、図３に示すように、カム筒３８と一体的に回転するカム歯車３８Ｂが設けられている。このカム歯車３８Ｂは、図７に示すように、入力歯車３１と噛み合う歯が設けられた歯部３８Ｃ、及び歯が設けられていない欠歯部３８Ｄ等からなる欠歯歯車である。
【００５７】
そして、捻りバネ等のバネ３８Ｅは、図３の二点鎖線の矢印で示すように、カム歯車３８Ｂを回転させる向きの力を常に作用させている。一方、カム筒３８の外周面には、図３に示すように、カムストッパアーム３９と係合する突起部３８Ｆが設けられている。
【００５８】
カムストッパアーム３９は、突起部３８Ｆと係合することにより、バネ３８Ｅの弾性力に対向してカム歯車３８Ｂが回転することを阻止するカム筒制御部である。このカムストッパアーム３９は、突起部３８Ｆ、つまりカム筒３８の外周面から離間したポジションと当該外周面に近接又は接触して突起部３８Ｆと係合するポジションとの間で変位することができるように装置本体に組み付けられている。
【００５９】
そして、バネ３９Ａは、図５に示すように、カムストッパアーム３９を突起部３８Ｆ側に揺動させる力をカムストッパアーム３９に作用させている。一方、ローラ揺動アーム２７Ｃは、その長手方向他端側が予め設定された位置より上方側に変位したときに、カムストッパアーム３９をカム筒３８の外周面から離間させる向きの力をカムストッパアーム３９に作用させる。
【００６０】
＜クラッチ機構の作動＞
ローラ揺動アーム２７Ｃの長手方向他端側が予め設定された位置より上方側に変位したときに、つまり、ピックアップローラ１７が予め設定された位置より下方側に変位したときには、図８に示すように、カムストッパアーム３９と突起部３８Ｆとの係合が解除される。このため、バネ３８Ｅの弾性力により、カム筒３８及びカム歯車３８Ｂが回転し始める。
【００６１】
そして、従節部３７Ｃがカム面３８Ａの切欠部Ｂの領域に移動するため、保持器３６Ｄの回転が禁止されて入力歯車３１から出力歯車３２への駆動力の伝達が可能な状態となる。したがって、押圧板１５Ｂが上昇変位し始める。
【００６２】
そして、カム筒３８及びカム歯車３８Ｂの回転が進行すると、図９に示すように、カム歯車３８Ｂの歯部３８Ｃと入力歯車３１とが噛み合うため、入力歯車３１から駆動力を得てカム筒３８及びカム歯車３８Ｂが回転する。なお、このときも、従節部３７Ｃが切欠部Ｂに位置しているので、押圧板１５Ｂは上昇し続ける。
【００６３】
また、図９に示す状態から更にカム筒３８及びカム歯車３８Ｂの回転が進行すると、図１０に示すように、従節部３７Ｃが円筒部Ａの領域に移動し始めるので、爪部３７Ａが係合部３６Ｇから離間し、保持器３６Ｄの回転が許容されて入力歯車３１から出力歯車３２への駆動力の伝達が遮断された状態となる。したがって、押圧板１５Ｂの上昇変位が停止する。
【００６４】
そして、カム筒３８及びカム歯車３８Ｂの回転が進行すると、カム歯車３８Ｂの欠歯部３８Ｄと入力歯車３１とが面するとともに、カムストッパアーム３９と突起部３８Ｆとが係合するため、図７に示すように、カム筒３８及びカム歯車３８Ｂの回転が停止する。
【００６５】
以上のように、ピックアップローラ１７が予め設定された位置より下方側に変位したときには、カム筒３８及びカム歯車３８Ｂが、図８→図９→図１０→図７の順で回転することにより、押圧板１５Ｂが予め設定された所定量だけ上昇変位する。
【００６６】
２．３  ラチェット機構
＜ラチェット機構の概略作動＞
ラチェット機構３５は、入力歯車３１から出力歯車３２への駆動力の伝達が遮断されているときには、ラチェット歯車３３と歯止部材３４とが噛み合うことにより、押圧板１５Ｂの下降変位を禁止する。
【００６７】
そして、入力歯車３１から出力歯車３２へ駆動力が伝達されて押圧板１５Ｂが上昇変位しているときには、ラチェット歯車３３と歯止部材３４との噛み合いが解除されて歯止部材３４がラチェット歯車３３と接触しない位置まで離間する。
【００６８】
＜ラチェット機構の構成＞
ラチェット歯車３３は、クラッチ機構３６の内歯車３６Ｂに一体化されている。歯止部材３４は、図６（ａ）に示すように、爪部３４Ａ、軸受部３４Ｂ及び腕部３４Ｃ等を有して構成されている。
【００６９】
軸受部３４Ｂは、装置本体に設けられた揺動軸３Ａが挿入される部位である。腕部３４Ｃは、軸受部３４Ｂ、つまり揺動軸３Ａからラチェット歯車３３側に延びるアームである。爪部３４Ａは、腕部３４Ｃの延び方向先端側に設けられ、入力歯車３１から出力歯車３２への駆動力の伝達が遮断されているときにラチェット歯車３３と噛み合う係合部である。なお、爪部３４Ａ、軸受部３４Ｂ及び腕部３４Ｃ等は樹脂にて一体成形されている。
【００７０】
そして、歯止部材３４がラチェット歯車３３と噛み合った状態、つまり爪部３４Ａがラチェット歯車３３の歯と係合している状態においては、図７の一点鎖線Ｌ１で示されるように、腕部３４Ｃの長手方向は水平方向に延びている。
【００７１】
一方、揺動軸３Ａ、つまり軸受部３４Ｂの軸線方向は、上記一点鎖線Ｌ１と直交する水平方向に一致し、かつ、揺動軸３Ａの位置は、ラチェット歯車３３より下方に設定されている。このため、歯止部材３４は、揺動軸３Ａを中心に上下方向に揺動変位することができる。
【００７２】
そして、歯止部材３４の爪部３４Ａは、図６（ａ）に示すように、揺動軸３Ａの軸線方向と平行な方向から見ると、略直角三角形状に形成されているとともに、その斜辺部３４Ｄは、揺動軸３Ａ側に面している。
【００７３】
また、揺動軸３Ａには、図７に示すように、係合アーム３７及び揺動部材４０が揺動可能に組み付けられている。このため、歯止部材３４は、揺動部材４０に対して上下方向に揺動可能に組み付けられた状態となる。
【００７４】
そして、揺動部材４０には、図６（ｂ）に示すように、カム面３８Ａに摺接する従節部４０Ａ、及び揺動軸３Ａが挿入される軸受部４０Ｂ等が設けられている。従節部４０Ａは、図１１に示すように、揺動軸３Ａを挟んで爪部３４Ａと反対側に位置している。
【００７５】
このため、従節部４０Ａがラチェット歯車３３に近接する向きに変位すると、図８に示すように、揺動部材４０の右端側、つまり揺動部材４０のうち爪部３４Ａ側は、ラチェット歯車３３から離間する向きに変位する。一方、従節部４０Ａがラチェット歯車３３に離間する向きに変位すると、図７に示すように、揺動部材４０のうち爪部３４Ａ側は、ラチェット歯車３３に近接する向きに変位する。
【００７６】
また、揺動部材４０は、揺動部材４０に作用する重力により、従節部４０Ａがラチェット歯車３３に近接する向きに変位するようなモーメントが発生するように構成され、かつ、揺動部材４０には、従節部４０Ａをカム面３８Ａ側に押圧する力を揺動部材４０に作用させる図示しないバネが連結されている。
【００７７】
このため、カム筒３８及びカム歯車３８Ｂが回転すると、係合アーム３７の従節部３７Ｃと揺動部材４０の従節部４０Ａとは、共にカム面３８Ａをなぞるように変位するので、係合アーム３７と揺動部材４０とは、機械的に同期して揺動する。
【００７８】
そこで、以下、入力歯車３１から出力歯車３２への駆動力の伝達が可能となり、押圧板１５Ｂが上昇変位するときに揺動部材４０の位置を第１ポジションという。また、入力歯車３１から出力歯車３２への駆動力の遮断され、押圧板１５Ｂの上昇変位が禁止されたときに揺動部材４０の位置を第２ポジションという。
【００７９】
このため、揺動部材４０が第１ポジションにあるときには、図７に示すように、揺動部材４０のうち爪部３４Ａ側は、第２ポジション時に比べてラチェット歯車３３に近接した状態となる。一方、揺動部材４０が第２ポジションにあるときには、図８に示すように、揺動部材４０のうち爪部３４Ａ側は、第１ポジション時に比べてラチェット歯車３３に離間した状態となる。
【００８０】
また、揺動部材４０には、図１１に示すように、捻りコイルバネ状の弾性部材４１が組み付けられている。この弾性部材４１は、揺動軸３Ａ側から爪部３４Ａ側に延びる棒状の作用部４１Ａ、作用部４１Ａの長手方向一端側に設けられたコイル部４１Ｂ、及びコイル部４１Ｂから作用部４１Ａと同一側に延びて揺動部材４０に係止された係止部４１Ｃ等を有して構成されている。
【００８１】
また、コイル部４１Ｂ内には、揺動部材４０に設けられた円筒又は円柱状のボス部４０Ｃが挿入されている。一方、作用部４１Ａの延び方向先端側は、揺動部材４０に設けられた規制部４０Ｄに係止されている。この規制部４０Ｄは、歯止部材３４側から作用部４１Ａの先端側に接触することにより、作用部４１Ａが歯止部材３４側に変位することを規制する。
【００８２】
一方、歯止部材３４には、作用部４１Ａ側に突出する突起部４０Ｅが設けられている。この突起部４０Ｅは、図７に示すように、揺動部材４０が第２ポジションにあるときに、歯止部材３４をラチェット歯車３３に押し当てる弾性力を歯止部材３４に作用させる。以下、この弾性力を押当力という。
【００８３】
＜ラチェット機構の詳細作動＞
揺動部材４０が第２ポジションにあるときには、従節部４０Ａとカム面３８Ａとが接触しているので、図７に示すように、揺動部材４０の規制部４０Ｄ側がラチェット歯車３３側に近接する位置となる。このため、弾性部材４１の作用部４１Ａが歯止部材３４の突起部４０Ｅに接触して押当力を歯止部材３４に作用させる。
【００８４】
また、揺動部材４０が第２ポジションから第１ポジションに揺動すると、図８に示すように、作用部４１Ａ、つまり弾性部材４１が揺動部材４０と一体的にラチェット歯車３３から離間するように下方側に揺動変位するので、作用部４１Ａが突起部４０Ｅから離間する。
【００８５】
そして、揺動部材４０が第１ポジションになると、押当力が消失するので、歯止部材３４が揺動部材４０に対して揺動自在な状態となり、爪部３４Ａがラチェット歯車３３から離間して爪部３４Ａとラチェット歯車３３と噛み合いが解除される。
【００８６】
すなわち、揺動部材４０が第１ポジションになると、入力歯車３１から出力歯車３２に駆動力が伝達されるので、押圧板１５Ｂを上昇させる向きにラチェット歯車３３が回転する。
【００８７】
これにより、歯止部材３４の爪部３４Ａが、ラチェット歯車３３の歯の斜面に沿って下方側に移動することに加え、歯止部材３４に作用する重力により、歯止部材３４をラチェット歯車３３から離間させるモーメントが歯止部材３４に作用する。このため、爪部３４Ａがラチェット歯車３３から離間する。
【００８８】
３．本実施形態に係る画像形成装置の特徴
本実施形態では、上述したように、揺動部材４０が第２ポジションであるときには、歯止部材３４に押当力が作用しているので、ラチェット歯車３３と歯止部材３４とが噛み合った状態を確実に保持できる。
【００８９】
また、本実施形態においては、揺動部材４０が第１ポジションであるときには、歯止部材３４に押当力が作用しておらず、かつ、歯止部材３４が揺動部材４０に対して変位自在である。
【００９０】
このため、ラチェット歯車３３と回転すると、これと同時に、歯止部材３４は、ラチェット歯車３３の回転力を受けてラチェット歯車３３から離間する。つまり、本実施形態では、揺動部材４０が第１ポジションになると、ほぼ同時に歯止部材３４がラチェット歯車３３から離間する。
【００９１】
したがって、本実施形態は、揺動部材４０に上記当接部を設けことなく、離間タイミングを適切なタイミングとすることができるので、画像形成装置の製造原価上昇を抑制しつつ、異音の発生を抑制することができる。
【００９２】
また、本実施形態では、弾性部材４１は、揺動部材４０に組み付けられて、揺動部材４０と一体的に揺動変位することを特徴としている。
これにより、本実施形態では、揺動部材４０の揺動に連動して弾性部材４１が変位するので、容易に、歯止部材３４に作用する押当力を適切なタイミングで解除することができる。
【００９３】
また、本実施形態では、歯止部材３４は、揺動部材４０に対して上下方向に揺動可能に組み付けられており、さらに、歯止部材３４の揺動軸は、ラチェット歯車３３より下方側に設定されていることを特徴としている。
【００９４】
これにより、本実施形態では、歯止部材３４に作用する重力は、上述したように、歯止部材３４をラチェット歯車３３から離間させる力となる。
このため、歯止部材３４を確実にラチェット歯車３３から離間させることができるとともに、歯止部材３４がラチェット歯車３３から離間した後、その離間状態を確実に維持することができる。したがって、異音の発生を確実に抑制することができる。
【００９５】
また、本実施形態では、歯止部材３４がラチェット歯車３３と噛み合った状態において、腕部３４Ｃが水平方向に延びていることを特徴としている。
これにより、本実施形態では、歯止部材３４に作用する重力をより効果的に、歯止部材３４をラチェット歯車３３から離間させる力として機能させることができる。
【００９６】
なお、「腕部３４Ｃが水平方向に延びている」とは、厳格に水平である必要はなく、例えば、水平に対して±１０度程度のずれも含む意味である。
また、本実施形態では、爪部３４Ａは、揺動軸の軸線方向と平行な方向から見て、直角三角形状に形成されていることを特徴としている。
【００９７】
これにより、本実施形態では、図７に示すように、鉛直方向と爪部３４Ａの垂辺部３４Ｅとがほぼ平行となるので、歯止部材３４がラチェット歯車３３から離間し易くなる。したがって、揺動部材４０が第１ポジションとなってラチェット歯車３３に回転力が作用すると、ほぼ同時に歯止部材３４がラチェット歯車３３から離間するので、異音の発生を確実に抑制することができる。
【００９８】
なお、「揺動軸の軸線方向と平行な方向から見て、爪部３４Ａが直角三角形状である」とは、目視にて概ね直角三角形状に見える、といった程度の意味であり、厳格に直角三角形状であることを意図するものではない。
【００９９】
また、本実施形態では、歯止部材３４には、作用部４１Ａ側に突出し、第２ポジションのときに押当力を歯止部材３４に作用させる突起部４０Ｅが設けられていることを特徴としている。
【０１００】
これにより、本実施形態では、押当力は突起部４０Ｅを介して歯止部材３４に作用するので、押当力が作用する位置のバラツキを小さくすることができ、歯止部材３４を安定的に作動させることができる。
【０１０１】
また、本実施形態では、歯止部材３４側から作用部４１Ａに接触することにより、作用部４１Ａが歯止部材３４側に変位することを規制する規制部４０Ｄが、揺動部材４０に設けられていることを特徴としている。
【０１０２】
これにより、本実施形態では、第１ポジションのときに、歯止部材３４に押当力が作用することを確実に規制することができる。
また、本実施形態では、揺動軸の軸線方向と平行な方向から見て、爪部３４Ａの斜辺部３４Ｄは、揺動軸３Ａ側に面していることを特徴としている。
【０１０３】
これにより、本実施形態では、第２ポジションのときに、爪部３４Ａの垂辺部３４Ｅに作用する力の向きは、揺動軸側に向かう向きの力となる。一方、垂辺部３４Ｅに作用する力は、押圧板１５Ｂを下降変位させる向きの力に基づく力である。
【０１０４】
したがって、揺動部材４０が第１ポジションとなってラチェット歯車３３に回転力が作用すると、図７に示すように、爪部３４Ａの垂辺部３４Ｅに作用する力が消失すると同時に、垂辺部３４Ｅで発生していた摩擦力が消失する。このため、揺動部材４０が第１ポジションとなると、ほぼ同時に歯止部材３４がラチェット歯車３３から離間するので、異音の発生を確実に抑制することができる。
【０１０５】
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、規制部４０Ｄを設けたが、本発明はこれに限定されるものではなく、第１ポジションのときに弾性部材４１が押当力を歯止部材３４に作用さなければよいので、例えば、規制部４０Ｄを廃止して、弾性部材４１の自然状態において、作用部４１Ａが突起部４０Ｅから離間した状態となるように構成してもよい。
【０１０６】
また、上述の実施形態では、弾性部材４１として捻りコイルバネを用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、弾性部材４１を作用部４１Ａ相当のみからなる板バネとしてもよい。
【０１０７】
また、上述の実施形態では、弾性部材４１を揺動部材４０に組み付けたが、本発明はこれに限定れるものではなく、例えば、弾性部材４１を歯止部材３４に組み付けてもよい。
また、上述の実施形態では、歯止部材３４及び揺動部材４０をラチェット歯車３３の下方側に配設したが、本発明はこれに限定されるものではなく、これとは逆に歯止部材３４及び揺動部材４０をラチェット歯車３３の上方側に配設してもよい。
【０１０８】
また、上述の実施形態では、モノクロレーザプリンタに本発明を適用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばカラーレーザプリンタやインクジェット方式の画像形成装置等にも適用することができる。
【０１０９】
また、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。
【符号の説明】
【０１１０】
１… 画像形成装置  ３… 筐体  ３Ａ… 揺動軸  ５… 画像形成部
７… プロセスカートリッジ  ７Ａ… 感光ドラム  ９… 露光器
１１… 転写ローラ  １５… 給紙トレイ  １５Ａ… 載置部  １５Ｂ… 押圧板
１７… ピックアップローラ  １９… 分離ローラ  １９Ａ… 駆動軸
１９Ｂ… 駆動歯車  ２１… 分離パッド  ２３… 搬送ローラ
２３Ａ… 搬送シュート  ２５… レジストローラ  ２７… ローラユニット
２７Ａ… ローラホルダ  ２７Ｂ… 中間歯車  ２７Ｃ… ローラ揺動アーム
２７Ｄ… 揺動中心  ３０… 上昇機構  ３１… 入力歯車  ３２… 出力歯車
３３… ラチェット歯車  ３４… 歯止部材  ３４Ａ… 爪部  ３４Ｂ… 軸受部
３４Ｃ… 腕部  ３４Ｄ… 斜辺部  ３４Ｅ… 垂辺部  ３５… ラチェット機構
３６… クラッチ機構  ３６Ａ… 太陽歯車  ３６Ｂ… 内歯車  ３６Ｃ… 遊星歯車
３６Ｄ… 保持器  ３６Ｅ… 保持軸  ３６Ｆ… 保持プレート  ３６Ｇ… 係合部
３７… 係合アーム  ３７Ａ… 爪部  ３７Ｂ… 軸受部  ３７Ｃ… 従節部
３７Ｄ… バネ  ３７Ｅ… バネフック  ３８Ａ… カム面  ３８… カム筒
３８Ｂ… カム歯車  ３８Ｃ… 歯部  ３８Ｅ… バネ  ３８Ｆ… 突起部
３８Ｄ… 欠歯部  ３９… カムストッパアーム  ３９Ａ… バネ
４０… 揺動部材  ４０Ａ… 従節部  ４０Ｃ… ボス部  ４０Ｄ… 規制部
４０Ｅ… 突起部  ４１… 弾性部材  ４１Ａ… 作用部
【図１】
0005733172.tif 000002
【図２】
0005733172.tif 000003
【図３】
0005733172.tif 000004
【図４】
0005733172.tif 000005
【図５】
0005733172.tif 000006
【図６】
0005733172.tif 000007
【図７】
0005733172.tif 000008
【図８】
0005733172.tif 000009
【図９】
0005733172.tif 000010
【図１０】
0005733172.tif 000011
【図１１】
0005733172.tif 000012