(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙に画像を形成する画像形成装置に着脱自在に装着され、前記画像形成装置から駆動力を得て当該画像形成装置に用紙を供給する用紙供給装置において、
給紙トレイに収容されている用紙を給送するための給紙ローラと、
前記画像形成装置から供給された駆動力を前記給紙ローラに伝達する第１伝達機構と、
駆動力を出力するための出力部を有し、前記画像形成装置から供給された駆動力を前記出力部に伝達する第２伝達機構と、
少なくとも前記第２伝達機構に伝達される駆動力を断続可能であって、かつ、太陽歯車、遊星歯車及び内歯車を有する遊星歯車機構を利用したクラッチ機構と、
前記遊星歯車の公転を許容する許容位置と当該遊星歯車の公転を規制する規制位置との間で揺動変位するとともに、摺接部を有するラッチ部材と、
前記摺接部に滑り接触する被摺接面を有し、当該被摺接面が一方向に回転変位することにより、前記ラッチ部材を前記許容位置とするための第１位置と前記ラッチ部材を前記規制位置とするための第２位置とが切り替わる切替カムと、
歯が設けられた部位と歯が設けられていない部位とを有し、前記切替カムと一体的に回転して当該切替カムを回転させるセクタ歯車と、
前記一方向に前記セクタ歯車を回転させる力を当該セクタ歯車に作用させる回転力付与部と、
前記セクタ歯車又は前記切替カムに対して係合可能であり、当該セクタ歯車を回転可能とする非係合位置と当該セクタ歯車の回転を規制する係合位置との間で変位可能な係合部材と、
前記セクタ歯車又は前記切替カムに設けられ、前記切替カムが前記第１位置にあるときに前記係合部材と係合して前記セクタ歯車の回転を規制する第１被係合部と、
前記セクタ歯車又は前記切替カムのうち前記第１被係合部に対して回転方向にずれた位置に設けられ、前記切替カムが前記第２位置にあるときに前記係合部材と係合して前記セクタ歯車の回転を規制する第２被係合部と、
通電時に前記係合部材を非係合位置とし、非通電時に前記係合部材を係合位置とするための電磁ソレノイドと
を備えることを特徴とする用紙供給装置。
【請求項２】
前記遊星歯車が許容位置にある場合に、前記クラッチ機構の出力歯車の回転を規制し、かつ、前記遊星歯車が規制位置にある場合に、前記クラッチ機構の出力歯車の回転を許容する出力規制部を備えることを特徴とする請求項１に記載の用紙供給装置。
【請求項３】
前記第１伝達機構には、駆動力の伝達を断続する電磁クラッチが設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の用紙供給装置。
【請求項４】
前記給紙トレイに用紙が有るか否かを検出するための用紙センサと、
前記給紙ローラより用紙搬送方向下流側に配設され、用紙が通過したか否かを検出するためのピックアップセンサと、
前記電磁ソレノイドが非通電状態であるときに、前記クラッチ機構が駆動力を伝達可能な接続状態であるか又は当該クラッチ機構が駆動力を伝達不可能な遮断状態であるかを判断する判断部とを備え、
前記判断部は、前記画像形成装置から駆動力が供給された後に、用紙の通過を検出できず、かつ、前記給紙トレイに用紙があることが検出されている場合は、前記「遮断状態」であると判断し、
さらに、前記判断部は、前記画像形成装置から駆動力が供給された後に、用紙の通過を検出できず、かつ、前記給紙トレイに用紙が無いことが検出されている場合は、前記「接続状態」であると判断することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の用紙供給装置。
【請求項５】
前記セクタ歯車の歯と噛み合ったときに当該セクタ歯車に前記画像形成装置から供給された駆動力を供給する供給歯車を備え、
前記回転力付与部は、前記セクタ歯車の歯と前記供給歯車とが噛み合う位置まで当該セクタ歯車を回転させるバネを有しており、
前記供給歯車の歯が、前記セクタ歯車の歯が設けられた部位に位置するとき前記電磁ソレノイドを非電通とすることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の用紙供給装置。
【請求項６】
用紙に画像を形成する画像形成装置と、
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の用紙供給装置にて構成された第１用紙供給装置であって、前記画像形成装置に着脱自在に装着され、前記画像形成装置から駆動力を得て当該画像形成装置に用紙を供給する第１用紙供給装置と、
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の用紙供給装置にて構成された第２用紙供給装置であって、前記第１用紙供給装置に着脱自在に装着され、当該第１用紙供給装置の前記出力部から駆動力を得て前記画像形成装置に用紙を供給する第２用紙供給装置と、
前記第１用紙供給装置の前記電磁ソレノイドに通電した後に、前記第２用紙供給装置の前記電磁ソレノイドに通電する通電制御部と
を備えることを特徴とする画像形成システム。
【請求項７】
前記通電制御部は、前記第２用紙供給装置の前記電磁ソレノイドを非通電状態とした後に、前記第１用紙供給装置の前記電磁ソレノイドを非通電状態とすることを特徴とする請求項６に記載の画像形成システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、用紙を供給する用紙供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１に記載の用紙供給装置は、用紙に画像を形成する画像形成装置に着脱自在に装着され、かつ、画像形成装置から駆動力を得て当該画像形成装置に用紙を供給する。
【０００３】
そして、当該用紙供給装置は、画像形成装置から供給された駆動力を給紙ローラに伝達する第１伝達機構、及び当該画像形成装置から供給された駆動力を他の用紙供給装置に伝達するための第２伝達機構を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−１６９４３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の第２伝達機構は、駆動力を出力するための出力歯車を有し、画像形成装置から供給された駆動力を常に当該出力歯車に伝達可能な構成となっている。つまり、画像形成装置の電動モータが稼働している間は出力歯車も回転し、当該電動モータが停止すると、出力歯車も停止する。
【０００６】
したがって、他の用紙供給装置を稼働させない場合であっても、電動モータの稼働状態に連動して第２伝達機構が稼働してしまう。このため、他の用紙供給装置を稼働させない場合であっても、第２伝達機構が稼働することによる騒音が発生してしまう。
【０００７】
本発明は、上記点に鑑み、少なくとも第２伝達機構での騒音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】
【０００８】
本願では、給紙トレイ（１１）に収容されている用紙を給送するための給紙ローラ（１２）と、画像形成装置（１）から供給された駆動力を給紙ローラ（１２）に伝達する第１伝達機構（１５）と、駆動力を出力するための出力部（１３）を有し、画像形成装置（１）から供給された駆動力を出力部（１３）に伝達する第２伝達機構（１６）と、少なくとも第２伝達機構（１６）に伝達される駆動力を断続可能であって、かつ、太陽歯車（１７Ａ）、遊星歯車（１７Ｂ）及び内歯車（１７Ｃ）を有する遊星歯車機構を利用したクラッチ機構（１７）と、遊星歯車（１７Ｂ）の公転を許容する許容位置と当該遊星歯車（１７Ｂ）の公転を規制する規制位置との間で揺動変位するとともに、摺接部（１８Ｂ）を有するラッチ部材（１８）と、摺接部（１８Ｂ）に滑り接触する被摺接面（１９Ａ）を有し、当該被摺接面（１９Ａ）が一方向に回転変位することにより、ラッチ部材（１８）を許容位置とするための第１位置とラッチ部材（１８）を規制位置とするための第２位置とが切り替わる切替カム（１９）と、歯が設けられた部位と歯が設けられていない部位とを有し、切替カム（１９）と一体的に回転して当該切替カム（１９）を回転させるセクタ歯車（２０）と、一方向にセクタ歯車（２０）を回転させる力を当該セクタ歯車（２０）に作用させる回転力付与部（１７Ｅ、２０Ｃ）と、セクタ歯車（２０）又は切替カム（１９）に対して係合可能であり、当該セクタ歯車（２０）を回転可能とする非係合位置と当該セクタ歯車（２０）の回転を規制する係合位置との間で変位可能な係合部材（２１）と、セクタ歯車（２０）又は切替カム（１９）に設けられ、切替カム（１９）が第１位置にあるときに係合部材（２１）と係合してセクタ歯車（２０）の回転を規制する第１被係合部（２４Ａ）と、セクタ歯車（２０）又は切替カム（１９）のうち第１被係合部（２４Ａ）に対して回転方向にずれた位置に設けられ、切替カム（１９）が第２位置にあるときに係合部材（２１）と係合してセクタ歯車（２０）の回転を規制する第２被係合部（２４Ｂ）と、通電時に係合部材（２１）を非係合位置とし、非通電時に係合部材（２１）を係合位置とするための電磁ソレノイド（２２）とを備える。
【０００９】
これにより、本願では、通電状態と非通電状態とが繰り返されると、クラッチ機構（１７）は、モーメンタリスイッチの如く、駆動力が伝達可能となる「接続状態」と駆動力が伝達不可能となる「遮断状態」とが切り替わる。
【００１０】
つまり、通電後に非通電状態とすれば、次回、通電されるまでクラッチ機構（１７）は遮断状態となる。したがって、電磁ソレノイド（２２）に通電し続けることなく、遮断状態を維持できるので、消費電力を低減しなから、第２伝達機構（１６）等で騒音が発生することを抑制できる。
【００１１】
因みに、上記各括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的構成等との対応関係を示す一例であり、本発明は上記括弧内の符号に示された具体的構成等に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る画像形成システムの模式図である。
【図２】本発明の実施形態に係る第１伝達機構１５及び第２伝達機構１６等の模式図である。
【図３】本発明の実施形態に係るクラッチ機構１７の模式図である。
【図４】本発明の実施形態に係る第１伝達機構１５及び第２伝達機構１６等の図であって、クラッチ機構１７等を給紙トレイ１１側からの斜視図である。
【図５】本発明の実施形態に係るクラッチ機構１７及びセクタ歯車２０等の作動説明図である。
【図６】本発明の実施形態に係るクラッチ機構１７及びセクタ歯車２０等の作動説明図である。
【図７】本発明の実施形態に係るクラッチ機構１７及びセクタ歯車２０等の作動説明図である。
【図８】本発明の実施形態に係るクラッチ機構１７及びセクタ歯車２０等の作動説明図である。
【図９】本発明の実施形態に係るクラッチ機構１７及びセクタ歯車２０等の上面側を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態に係るクラッチ機構１７及びセクタ歯車２０等の作動説明図である。
【図１１】本発明の実施形態に係るクラッチ機構１７及びセクタ歯車２０等の作動説明図である。
【図１２】本発明の実施形態に係るクラッチ機構１７及びセクタ歯車２０等の作動説明図である。
【図１３】本発明の実施形態に係るクラッチ機構１７及びセクタ歯車２０等の作動説明図である。
【図１４】本発明の実施形態に係る画像形成システムのブロック図である。
【図１５】本発明の第２実施形態に係る画像形成システムの模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に説明する「発明の実施形態」は、本願発明の技術的範囲に属する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構成や構造等に限定されるものではない。
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。なお、各図に付された方向を示す矢印等は、各図相互の関係を理解し易くするために記載したものである。本発明は、各図に付された方向に限定されるものではない。
【００１５】
少なくとも符号を付して説明した部材又は部位は、「複数」や「２つ以上」等の断りをした場合を除き、少なくとも１つ設けられている。
（第１実施形態）
本実施形態は、図１に示すように、電子写真方式の画像形成装置１及び用紙供給装置１０を備える画像形成システムに本発明を適用したものである。用紙供給装置１０は、画像形成装置１に後付可能なオプション機器であって、画像形成装置１に対して着脱自在である。
【００１６】
１．画像形成システムの概要
画像形成装置１内には画像形成部５（図２参照）が収納されている。画像形成部５は、用紙に現像剤を転写して用紙に画像を形成する電子写真方式である。画像形成装置１には給紙トレイ７が着脱自在に装着されている。
【００１７】
給紙トレイ７は用紙を少なくとも１枚支持可能である。図２に示す給紙ローラ７Ａは、給紙トレイ７に支持されている用紙を画像形成部５に給送する。画像形成装置１内には電動モータＭが配設されている。
【００１８】
電動モータＭは給紙ローラ７Ａ等に供給する駆動力を発生する。画像形成装置１の鉛直方向下部には、駆動力を用紙供給装置１０側に出力するための出力歯車ＭＧ１が設けられている。出力歯車ＭＧ１には、１つ又は複数の歯車ＭＧ２等を介して電動モータＭで発生した駆動力が伝達される。
【００１９】
出力歯車ＭＧ１は電動モータＭの回転に連動して回転する。つまり、電動モータＭが回転すると、出力歯車ＭＧ１も回転する。電動モータＭが停止すると、出力歯車ＭＧ１も停止する。
【００２０】
２．用紙供給装置
用紙供給装置１０は、出力歯車ＭＧ１等を介して画像形成装置１から駆動力を得て用紙を画像形成装置１に供給する。用紙供給装置１０の装置本体には、少なくとも１枚の用紙が支持可能な給紙トレイ１１が設けられている。
【００２１】
用紙供給装置１０の装置本体とは、用紙供給装置１０のうち、フレームや筐体等の通常の使用時において利用者により分解・組立又は着脱等がされない部位をいう。なお、給紙トレイ１１は、図１に示すように、装置本体、つまり用紙供給装置１０に対して着脱自在である。
【００２２】
装置本体には、図２に示すように、少なくとも給紙ローラ１２、第１伝達機構１５及び第２伝達機構１６等が設けられている。給紙ローラ１２は、給紙トレイ１１に支持された用紙に接触して回転することにより、当該用紙を画像形成装置１側に給送する。
【００２３】
第１伝達機構１５は、出力歯車ＭＧ１等を介して画像形成装置１から供給された駆動力を給紙ローラ１２に伝達する。当該第１伝達機構１５は、複数の歯車１５Ａ〜１５Ｅ等を有する歯車列にて構成されている。なお、各歯車１５Ａ〜１５Ｅは、平歯歯車又は斜歯歯車である。
【００２４】
第１伝達機構１５には、駆動力の伝達を断続する電磁クラッチ１４が設けられている。電磁クラッチ１４は、電磁力を利用して駆動力を断続する。なお、本実施形態に係る電磁クラッチ１４は、通電時に給紙ローラ１２に駆動力を伝達し、非通電時に給紙ローラ１２への駆動力の伝達を遮断する。
【００２５】
第２伝達機構１６は、出力歯車ＭＧ１等を介して画像形成装置１から供給された駆動力を外部出力歯車１３に伝達する。第２伝達機構１６も第１伝達機構１５と同様な複数の歯車１６Ａ、１６Ｂ等を有する歯車列にて構成されている。
【００２６】
外部出力歯車１３は、出力部の一例であって、駆動力を外部（本実施形態では、他の用紙供給装置）に出力するための歯車である。なお、外部出力歯車１３は、出力歯車ＭＧ１と同一のモジュール及び歯数にて構成された歯車である。
【００２７】
第１伝達機構１５及び第２伝達機構１６より出力歯車ＭＧ１側にはクラッチ機構１７が設けられている。クラッチ機構１７は、画像形成装置１から供給された駆動力を第１伝達機構１５及び第２伝達機構１６に断続可能に伝達する。つまり、クラッチ機構１７は、少なくとも第２伝達機構１６に伝達される駆動力を断続可能である。
【００２８】
２．１  クラッチ機構の構成
クラッチ機構１７は、図３に示すように、太陽歯車１７Ａ、遊星歯車１７Ｂ及び内歯車１７Ｃ等を有する遊星歯車機構を利用した機構である。太陽歯車１７Ａは、シャフト１７Ｄを介して入力歯車１７Ｅと一体的に回転する。
【００２９】
入力歯車１７Ｅには、出力歯車ＭＧ１、伝達歯車ＴＧ１、ＴＧ２等（図２参照）を介して画像形成装置１から供給された駆動力が入力される。遊星歯車１７Ｂは、太陽歯車１７Ａ及び内歯車１７Ｃと常に噛み合うとともに、保持器１７Ｆにより自転可能、かつ、公転可能に支持されている。
【００３０】
遊星歯車１７Ｂの自転とは、遊星歯車１７Ｂが自身の回転中心を中心に回転することをいう。遊星歯車１７Ｂの公転とは、太陽歯車１７Ａの回転中心を中心に旋回することをいう。なお、本実施形態では、遊星歯車１７Ｂは複数（例えば、３つ）設けられている。
【００３１】
内歯車１７Ｃは、内周側に遊星歯車１７Ｂと噛み合う歯を有するリング状の歯車であって、太陽歯車１７Ａと回転中心線と同一の回転中心線を有する。内歯車１７Ｃの回転は出力歯車１７Ｇに伝達される。なお、本実施形態では、内歯車１７Ｃと出力歯車１７Ｇは一体化されている。
【００３２】
そして、太陽歯車１７Ａが回転している状態において、遊星歯車１７Ｂが公転可能である場合、つまり保持器１７Ｆが回転可能である場合には、遊星歯車１７Ｂは自転しながら公転する。このため、内歯車１７Ｃの回転抵抗が大きいときに、遊星歯車１７Ｂが公転可能である場合には、内歯車１７Ｃは回転せず、駆動力の伝達が遮断された状態となる。
【００３３】
太陽歯車１７Ａが回転している状態において、遊星歯車１７Ｂの公転が規制されている場合、つまり保持器１７Ｆの回転が規制されている場合には、遊星歯車１７Ｂは公転することなく自転する。このため、遊星歯車１７Ｂの公転が規制されている場合には、太陽歯車１７Ａの回転が内歯車１７Ｃに伝達される。
【００３４】
保持器１７Ｆの回転は、図４に示す第１ラッチ部材１８により制御される。すなわち、保持器１７Ｆには、第１ラッチ部材１８の先端に設けられた第１係合部１８Ａと係合可能な第１被係合部１７Ｈが少なくとも１つ設けられている。
【００３５】
本実施形態では、複数の第１被係合部１７Ｈが設けられている。それら第１被係合部１７Ｈは、保持器１７Ｆの回転中心を中心として等間隔で設けられている。そして、第１ラッチ部材１８は、規制位置と許容位置との間で揺動変位可能である。
【００３６】
規制位置は、図５に示すように、第１係合部１８Ａと第１被係合部１７Ｈとが係合して遊星歯車１７Ｂの公転を規制する位置である。許容位置は、図７に示すように、第１係合部１８Ａと第１被係合部１７Ｈとが非係合状態となって遊星歯車１７Ｂの公転を許容する位置である。
【００３７】
第１ラッチ部材１８の揺動は、一方向に回転する切替カム１９（図９参照）により制御される。切替カム１９の外周には、図６に示すように、第１被摺接面１９Ａ及び第１非接触部１９Ｂが設けられている。
【００３８】
第１被摺接部１３Ａは、第１ラッチ部材１８に設けられた第１摺接部１８Ｂと滑り接触する円周面である。第１非接触部１９Ｂは、図８に示すように、切替カム１９と非接触となる部位である。
【００３９】
切替カム１９の外周面のうち第１非接触部１９Ｂを構成する部位は、第１被摺接面１９Ａより回転中心側に窪んでいる。第１バネ１８Ｃは、第１摺接部１８Ｂを当該回転中心側に変位させる弾性力をラッチ部材１４に作用させる。
【００４０】
このため、第１摺接部１８Ｂが第１非接触部１９Ｂに位置すると、第１摺接部１８Ｂと切替カム１９とは非接触状態となるとともに、第１ラッチ部材１８が規制位置となる（図７参照）。第１摺接部１８Ｂが第１被摺接面１９Ａに位置すると、第１ラッチ部材１８が許容位置（図５参照）となる。
【００４１】
つまり、切替カム１９が一方向に回転変位すると、切替カム１９は、第１ラッチ部材１８を許容位置とするための第１位置と第１ラッチ部材１８を規制位置とするための第２位置とに順次切り替わる。
【００４２】
なお、本実施形態では、切替カム１９の外周面のうち略１８０度の範囲が第１被摺接面１９Ａであり、他の外周面は第１非接触部１９Ｂとして機能する。このため、切替カム１９が１８０度回転する度に第１位置と第２位置とが交互に順次切り替わる。
【００４３】
セクタ歯車２０は、切替カム１９を一方向に回転させて第１位置と第２位置とを交互に順次切り替える。なお、本実施形態では、セクタ歯車２０と切替カム１９とは、互いに回転軸線方向にずれた位置にて一体化されている。このため、セクタ歯車２０の回転角と切替カム１９の回転角とは一致するように一体的に回転する。
【００４４】
セクタ歯車２０は、歯が設けられた部位（以下、歯部２０Ａという。）、及び歯が設けられていない部位（欠歯部２０Ｂという。）を有する。歯部２０Ａは、入力歯車１７Ｅと噛み合い可能である。
【００４５】
つまり、入力歯車１７Ｅは、セクタ歯車２０の歯部２０Ａと噛み合ったときに当該セクタ歯車２０に画像形成装置１から供給された駆動力を供給する供給歯車として機能する。図１０に示すように、第２バネ２０Ｃは、変換カム２３を介してセクタ歯車２０又は切替カム１９に弾性力を作用させる。
【００４６】
変換カム２３は、第２バネ２０Ｃと滑り接触することにより、第２バネ２０Ｃの弾性力をセクタ歯車２０を回転させる力（以下、起動力という。）に変換する。当該起動力は、切替カム１９が第１位置又は第２位置にあるときに、少なくとも歯部２０Ａが入力歯車１７Ｅと噛み合う位置までセクタ歯車２０を回転させる力である。
【００４７】
したがって、歯部２０Ａと入力歯車１７Ｅとが噛み合っている状態においては、第２バネ２０Ｃと変換カム２３は非接触状態となる（図１１、図１３参照）。欠歯部２０Ｂと入力歯車１７Ｅとが対向している状態、つまり歯部２０Ａと入力歯車１７Ｅとが噛み合っていない状態では、第２バネ２０Ｃと変換カム２３は接触状態となる（図１０、図１２参照）。
【００４８】
本実施形態では、セクタ歯車２０と切替カム１９とは一体化されている。このため、変換カム２３は、セクタ歯車２０及び切替カム１９のうちいずれに設けてもよい。因みに、本実施形態では、変換カム２３、セクタ歯車２０及び切替カム１９は樹脂にて一体成形されて一体化されている。
【００４９】
なお、本実施形態では、切替カム１９が１８０度回転する度に第１位置と第２位置とが交互に順次切り替わるので、複数の変換カム２３Ａ、２３Ｂが設けられ、かつ、それらの変換カム２３Ａ、２３Ｂは、１８０度ずれた位置に配置されている。
【００５０】
以下、変換カム２３Ａを第１変換カム２３Ａと呼び、変換カム２３Ｂを第２変換カム２３Ｂと呼び、第１変換カム２３Ａと第２変換カム２３Ｂとを総称する場合には変換カム２３と記す。
【００５１】
図５に示す係合部材２１は、第２バネ２０Ｃと変換カム２３とが接触しているときに、セクタ歯車２０の回転を規制するための部材である。すなわち、セクタ歯車２０又は切替カム１９には、第１被係合部２４Ａ及び第２被係合部２４Ｂが設けられている。以下、第１被係合部２４Ａと第２被係合部２４Ｂとを総称する場合は被係合部２４と記す。
【００５２】
係合部材２１は、被係合部２４と係合可能であって、かつ、係合位置と非係合位置との間で変位する。係合位置は、係合部材２１が被係合部２４と係合してセクタ歯車２０の回転を規制する位置である（図５、図７参照）。
【００５３】
非係合位置は、係合部材２１が被係合部２４と非係合状態となってセクタ歯車２０を回転可能とする位置である（図６、図８参照）。第１被係合部２４Ａは、切替カム１９が第１位置にあるときに係合部材２１と係合してセクタ歯車２０の回転を規制する（図５参照）。
【００５４】
第２被係合部２４Ｂは、第１被係合部２４Ａに対して回転方向にずれた位置に設けられ、かつ、切替カム１９が第２位置にあるときに係合部材２１と係合してセクタ歯車２０の回転を規制する（図７参照）。
【００５５】
電磁ソレノイド２２は、係合部材２１を変位させるためのアクチュエータである。当該電磁ソレノイド２２は、通電時に係合部材２１を非係合位置とし、非通電時に係合部材２１を係合位置とする。
【００５６】
電磁ソレノイド２２への通電及び非通電のタイミングは、画像形成装置１に設けられた制御部３０により制御されている。制御部３０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を有するコンピュータにて構成されている。
【００５７】
制御部３０は、ＲＯＭ等の不揮発性記憶部に予め記憶されたプログラムに従って電磁ソレノイド２２への通電及び非通電のタイミングを制御する。具体的には、駆動力の伝達を断続する時に電磁ソレノイド２２に通電し、かつ、通電後、歯部２０Ａが入力歯車１７Ｅに噛み合ったときに非通電とする。
【００５８】
図４に示す第２ラッチ部材２５は出力規制部の一例である。第２ラッチ部材２５は、遊星歯車１７Ｂが許容位置にある場合に、クラッチ機構１７の出力歯車１７Ｇの回転を規制する。当該第２ラッチ部材２５は、遊星歯車１７Ｂが規制位置にある場合に、当該出力歯車１７Ｇの回転を許容する。
【００５９】
すなわち、内歯車１７Ｃ又は出力歯車１７Ｇには、図３に示すように、第２ラッチ部材２５の先端に設けられた第２係合部２５Ａ（図４参照）と係合可能な第１被係合部１７Ｊが少なくとも１つ設けられている。
【００６０】
そして、第２ラッチ部材２５は、第２係合部２５Ａと第１被係合部１７Ｊとが係合する係合位置と、第２係合部２５Ａと第１被係合部１７Ｊとが非係合となる非係合位置との間で変位可能である。
【００６１】
第２ラッチ部材２５は、第１ラッチ部材１８と機械的に連動して変位する。つまり、第１ラッチ部材１８が許容位置にある場合には、第２ラッチ部材２５は係合位置となる。第１ラッチ部材１８が規制位置にある場合には、第２ラッチ部材２５は非係合位置となる。
【００６２】
これにより、遊星歯車１７Ｂが許容位置にある場合には、クラッチ機構１７の出力歯車１７Ｇの回転が規制される。遊星歯車１７Ｂが規制位置にある場合に、当該出力歯車１７Ｇの回転が許容される。
【００６３】
２．２  セクタ歯車の作動
＜作動の概要＞
第２バネ２０Ｃと変換カム２３とが接触している状態では、セクタ歯車２０には、起動力、つまり歯部２０Ａを入力歯車１７Ｅに噛み合う向きに回転させる回転力が作用している。
【００６４】
したがって、第２バネ２０Ｃと変換カム２３とが接触している状態において、電磁ソレノイド２２に通電されて係合部材２１と被係合部２４との係合が解除されと、セクタ歯車２０は、起動力、つまり第２バネ２０Ｃの弾性力を受けて、歯部２０Ａと入力歯車１７Ｅとが噛み合うまで回転する。
【００６５】
歯部２０Ａと入力歯車１７Ｅとが噛み合うと、電磁ソレノイド２２への通電が遮断される。そして、第２バネ２０Ｃと変換カム２３とが非接触状態となるとともに（図１１、図１３参照）、セクタ歯車２０は、歯部２０Ａを介して入力歯車１７Ｅから回転力を受けて回転する（図６、図８参照）。
【００６６】
その後、欠歯部２０Ｂが入力歯車１７Ｅに到達すると、係合部材２１と第１被係合部２４Ａ又は第２被係合部２４Ｂとが係合するとともに（図５、図７参照）、第２バネ２０Ｃと変換カム２３とが接触した状態となる（図１０、図１２参照）。
【００６７】
したがって、セクタ歯車２０は、係合部材２１と第１被係合部２４Ａとが係合した状態（図５参照）と係合部材２１と第２被係合部２４Ｂとが係合した状態（図７参照）とが通電の度に順次交互に切り替わる。当該「通電」とは、「電磁ソレノイド２２への通電が開始された時」から「歯部２０Ａが入力歯車１７Ｅに噛み合った時」までの「通電」をいう。
【００６８】
＜作動の詳細＞
駆動力の伝達が遮断されている状態（以下、遮断状態という。）では、第１被係合部２４Ａと係合部材２１とが係合して第１ラッチ部材１８が許容位置にあるとともに（図５参照）、第２バネ２０Ｃと第１変換カム２３Ａとが接触している（図１０参照）。
【００６９】
駆動力を伝達する状態（以下、接続状態という。）では、第２被係合部２４Ｂと係合部材２１とが係合して第１ラッチ部材１８が規制位置にあるとともに（図７参照）、第２バネ２０Ｃと第２変換カム２３Ｂとが接触している（図１２参照）。
【００７０】
そして、クラッチ機構１７、セクタ歯車２０及び切替カム１９等は、電磁ソレノイド２２に通電される度に、状態Ａ（図５、図１０）→状態Ｂ（図６、図１１）→状態Ｃ（図７、図１２）→状態Ｄ（図８、図１３）→状態Ａ（図５、図１０）の順に切り替わる。
【００７１】
例えば、遮断状態時（図５参照）に電磁ソレノイド２２に通電されると、先ず、起動力によりセクタ歯車２０及び切替カム１９が回転し始める。その後、歯部２０Ａと入力歯車１７Ｅとが噛み合って入力歯車１７Ｅから供給される回転力によりセクタ歯車２０、切替カム１９及び変換カム２３が回転する（図６、図１１参照）。
【００７２】
第２バネ２０Ｃと第２変換カム２３Ｂとが接触して起動力が変換カム２３に発生したときに、係合部材２１と第２被係合部２４Ｂとが係合するとともに、歯部２０Ａと入力歯車１７Ｅとが非噛み合い状態となって入力歯車１７Ｅから供給される回転力が消失する。
【００７３】
このとき、セクタ歯車２０、切替カム１９及び変換カム２３の回転が停止するとともに（図７、図１２参照）、クラッチ機構１７が接続状態となる。
例えば、接続状態時（図７参照）に電磁ソレノイド２２に通電されると、先ず、起動力によりセクタ歯車２０及び切替カム１９が回転し始める。その後、歯部２０Ａと入力歯車１７Ｅとが噛み合って入力歯車１７Ｅから供給される回転力によりセクタ歯車２０、切替カム１９及び変換カム２３が回転する（図８、図１３参照）。
【００７４】
第２バネ２０Ｃと第１変換カム２３Ａとが接触して起動力が変換カム２３に発生したときに、係合部材２１と第１被係合部２４Ａとが係合するとともに、歯部２０Ａと入力歯車１７Ｅとが非噛み合い状態となって入力歯車１７Ｅから供給される回転力が消失する。
【００７５】
このとき、セクタ歯車２０、切替カム１９及び変換カム２３の回転が停止するとともに（図５、図１０参照）、クラッチ機構１７が遮断状態となる。
３．電磁ソレノイドへの通電制御
制御部３０には、図１４に示すように、用紙センサＳ１及びピックアップセンサＳ２の検出信号が入力されている。用紙センサＳ１は、給紙トレイ１１に用紙が有るか否かを検出するためのセンサである。ピックアップセンサＳ２は、給紙ローラ１２より用紙搬送方向下流側において、用紙が通過したか否かを検出するためのセンサである。
【００７６】
上記不揮発性記憶部に記憶されているプログラムがＣＰＵで実行されることにより、制御部３０は、電磁ソレノイド２２が非通電状態であるときに、クラッチ機構１７が接続状態であるか又は遮断状態であるかの判断（以下、接続確認という。）をする。
【００７７】
すなわち、制御部３０、つまりＣＰＵは、給紙ローラ１２に駆動力が伝達された後に、用紙の通過を検出できず、かつ、給紙トレイ１１に用紙があることが検出されていた場合は、クラッチ機構１７は遮断状態であると判断する。
【００７８】
制御部３０は、給紙ローラ１２に駆動力が伝達された後に、用紙の通過を検出できず、かつ、給紙トレイ１１に用紙が無いことが検出されていた場合は、クラッチ機構１７は接続状態であると判断する。
【００７９】
制御部３０は、少なくとも「画像形成装置１の電源スイッチ（図示せず。）が投入された後、初回の画像形成時」に接続確認を実行する。制御部３０は、接続確認を実行したときには、接続状態又は遮断状態を示すフラグ等をＲＡＭに書き込んで、現状の接続状態を認識する。なお、制御部３０は、画像形成時に遮断状態であると判断したときには、再度、電磁ソレノイド２２に通電して画像形成を継続する。
【００８０】
４．本実施形態に係る画像形成システム（特に、用紙供給装置）の特徴
本実施形態では、通電状態と非通電状態とが繰り返されると、状態Ａ（図５、図１０）→状態Ｂ（図６、図１１）→状態Ｃ（図７、図１２）→状態Ｄ（図８、図１３）→状態Ａ（図５、図１０）の順に示されるように、クラッチ機構１７は、モーメンタリスイッチの如く、駆動力が伝達可能となる「接続状態」と駆動力が伝達不可能となる「遮断状態」とが切り替わる。
【００８１】
つまり、通電後に非通電状態とすれば、次回、通電されるまでクラッチ機構１７は遮断状態となる。したがって、電磁ソレノイド２２に通電し続けることなく、遮断状態を維持できるので、消費電力を低減しなから、第２伝達機構１６等で騒音が発生することを抑制できる。
【００８２】
本実施形態では、クラッチ機構１７が遮断状態のときに出力歯車１７Ｇの回転を規制する第２ラッチ部材２５が設けられている。これにより、出力歯車１７Ｇ側の回転抵抗が小さい場合等であっても、クラッチ機構１７が遮断状態であるときに、確実に出力歯車１７Ｇ側に駆動力が伝達されてしまうことを防止でき得る。
【００８３】
本実施形態に係る第１伝達機構１５には、電磁クラッチ１４が設けられているので、意図せず給紙ローラ１２が回転してしまうことを防止でき得る。
（第２実施形態）
本実施形態は、図１５に示すように、本発明に係る用紙供給装置と同一の用紙供給装置にて構成された第１用紙供給装置１０Ａ及び第２用紙供給装置１０Ｂにて画像形成システムを構成したものである。
【００８４】
第１用紙供給装置１０Ａは、画像形成装置１から駆動力を得て当該画像形成装置１に用紙を供給する。第２用紙供給装置１０Ｂは、第１用紙供給装置１０Ａに着脱自在に装着され、当該第１用紙供給装置１０Ａの外部出力歯車１３から駆動力を得て画像形成装置１に用紙を供給する。
【００８５】
なお、上述の実施形態と同一の構成要件等は、上述の実施形態と同一の符号を付したので、重複する説明は省略する。
そして、第２用紙供給装置１０Ｂのクラッチ機構１７を制御する場合であって、少なくとも遮断状態から接続状態に変更する場合には、制御部３０は、以下の通電制御を実行する。なお、通電制御を実行するためのプログラムは、上記不揮発性記憶部に記憶されている。
【００８６】
制御部３０、つまりＣＰＵは、第１用紙供給装置１０Ａの電磁ソレノイド２２に通電を開始した後に、第２用紙供給装置１０Ｂの電磁ソレノイド２２に通電を開始する。そして、制御部３０は、第２用紙供給装置１０Ｂの電磁ソレノイド２２への通電を停止させた後に、第１用紙供給装置１０Ａの電磁ソレノイド２２への通電を停止する。
【００８７】
これにより、第１用紙供給装置１０Ａのクラッチ機構１７で発する駆動負荷を低減でき得るので、クラッチ機構１７が作動する際の作動音を低減できる。なお、クラッチ機構１７が作動する際の作動音とは、例えば、第１ラッチ部材１８が係合する際の衝突音等である。
【００８８】
因みに、第２用紙供給装置１０Ｂの電磁ソレノイド２２に通電を開始した後に、第１用紙供給装置１０Ａの電磁ソレノイド２２に通電を開始すると、第１用紙供給装置１０Ａのクラッチ機構１７に第１用紙供給装置１０Ａ及び第２用紙供給装置１０Ｂの駆動負荷が作用するので、作動音が大きくなる。
【００８９】
（その他の実施形態）
上述の実施形態係るクラッチ機構１７は、第１伝達機構１５及び第２伝達機構１６より上流側に配設されていた。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、第２伝達機構１６に配設してもよい。
【００９０】
なお、差動歯車機構は遊星歯車機構の一種である。したがって、本発明に係る遊星歯車機構には差動歯車機構も含まれる。因みに、遊星歯車機構の遊星歯車は差動歯車機構のピニオン歯車に相当する。
【００９１】
上述の実施形態では、第２ラッチ部材２５を設けていた。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、第２ラッチ部材２５を廃止してもよい。
【符号の説明】
【００９２】
１… 画像形成装置  ５… 画像形成部  ７… 給紙トレイ  ７Ａ… 給紙ローラ
１０… 用紙供給装置  １０Ａ… 第１用紙供給装置  １０Ｂ… 第２用紙供給装置
１１… 給紙トレイ  １２… 給紙ローラ  １３… 外部出力歯車
１３Ａ… 第１被摺接部  １４… 電磁クラッチ  １５… 第１伝達機構
１６… 第２伝達機構  １７… クラッチ機構  １７Ａ… 太陽歯車
１７Ｂ… 遊星歯車  １７Ｅ… 入力歯車  １７Ｃ… 内歯車
１７Ｆ… 保持器  １７Ｇ… 出力歯車  １７Ｈ… 第１被係合部
１７Ｊ… 第１被係合部  １８… 第１ラッチ部材  １８Ａ… 第１係合部
１８Ｂ… 第１摺接部  １８Ｃ… 第１バネ  １９… 切替カム
１９Ａ… 第１被摺接面  １９Ｂ… 第１非接触部  ２０… セクタ歯車
２０Ａ… 歯部  ２０Ｂ… 欠歯部  ２０Ｃ… 第２バネ
２１… 係合部材  ２２… 電磁ソレノイド  ２３… 変換カム
２４Ａ… 第１被係合部  ２４Ｂ… 第２被係合部  ２４… 被係合部
２５… 第２ラッチ部材  ２５Ａ… 第２係合部
３０… 制御部
【図１】
0006668874.tif 000002
【図２】
0006668874.tif 000003
【図３】
0006668874.tif 000004
【図４】
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【図５】
0006668874.tif 000006
【図６】
0006668874.tif 000007
【図７】
0006668874.tif 000008
【図８】
0006668874.tif 000009
【図９】
0006668874.tif 000010
【図１０】
0006668874.tif 000011
【図１１】
0006668874.tif 000012
【図１２】
0006668874.tif 000013
【図１３】
0006668874.tif 000014
【図１４】
0006668874.tif 000015
【図１５】
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