(57)【要約】【課題】回転起点を有して記録紙搬送用ローラへ駆動力の伝達、切断をおこなうようにしたスプリングクラッチを有する画像形成装置において、給紙中に誤りに気づいたユーザーが、記録紙を止めたり搬送方向と逆方向に引っ張っても、問題なく、しかも搬送ローラの搬送力を弱めることなく記録紙を引き出しても支障が生じない機構を簡単、安価に実現した画像形成装置を提供することが課題である。【解決手段】スプリングクラッチにおけるカラーの一端の周上に、スプリングの縮径によるスラスト方向への移動を制限する突起とスプリングの伸張を許容する逃げ空間を設け、入力ギアの駆動力が記録紙搬送用ローラ軸へ伝えられている時、記録紙搬送用ローラ軸に加わった回転を止める力または逆方向回転力により発生するスプリングの伸張を前記突起でスラスト方向の移動を制限すると共に逃げの空間でバネ等の変形による応力を許容し、前記入力ギアとスプリングとに滑りを生じさせるようにした。【選択図】      図５
2004256285.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録紙搬送用ローラ軸と一体に回転する出力プーリーと、該出力プーリーに回転自在に嵌合されてモータからの駆動力を伝達される入力ギアと、一端に放射状に設けた第一の切り起こしを、他端に前記出力プーリーと一体に回転させるための軸方向に設けられた第二の切り起こしを有して前記入力ギアと出力プーリー間に巻装したスプリングと、前記スプリングの第一の切り起こしを係止する溝と外部機構による係止によって回転を阻止するための爪とを有して前記スプリング上の入力ギアと出力プーリー間に填め込んだカラーとからなり、該カラーの爪の係止解除によって生じた前記スプリングの縮径により、入力ギアの回転を記録紙搬送用ローラ軸へ伝えるスプリングクラッチを配した画像形成装置において、
前記カラーにおける一端の周上に、前記スプリングの縮径によるスラスト方向への移動を規制制限する突起と、前記スプリングの縮径による伸張を許容する空間を併設し、スプリングの縮径によって入力ギアの駆動力が記録紙搬送用ローラ軸へ伝えられている時、前記記録紙搬送用ローラ軸に加わった駆動力に逆らう力によるスプリングの伸張を前記突起で制限すると共に逃げ伸張を許容する空間で許容し、前記入力ギアとスプリングとに滑りを生じさせるようにしたスプリングクラッチを配したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記入力ギアと出力プーリーにおけるスプリングを巻装した部位は、入力ギア側のスラスト方向長さが出力プーリー側のスラスト方向長さより長いことを特徴とする請求項１に記載した画像形成装置。
【請求項３】
前記スプリングクラッチは、前記スプリングの縮径によるスラスト方向への伸張によって前記入力ギアと出力プーリー間がスラスト方向に広がることを阻止する部材を両端に配置したことを特徴とする請求項１に記載した画像形成装置。
【請求項４】
前記入力ギアと出力プーリー間がスラスト方向に広がることを阻止する部材は、金属であることを特徴とする請求項３に記載した画像形成装置。
【請求項５】
前記入力ギアと出力プーリー間がスラスト方向に広がることを阻止する部材における出力プーリー側部材は、前記スプリング巻径より大きな径を有することを特徴とする請求項３に記載した画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子写真方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機などの画像形成装置に関し、特に、手差し給紙装置から種々の記録紙を複数枚重ねて給紙できるようにした画像形成装置において、給紙中に誤りに気づいたユーザーがこの手差し給紙装置から記録紙を搬送方向と逆方向に引っ張っても、無理なく記録紙を引き出せるようにした機構を備えた画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機などの画像形成装置においては、感光体を露光して得られた潜像を現像してトナー画像を形成したとき、そのトナー画像形成のタイミングに合わせて記録紙を転写位置に送り込むことが必要である。そのため、記録紙収容装置に収容した記録紙や手差し給紙装置に載置された記録紙をピックアップしてレジストローラに送る給紙・搬送系、この給紙・搬送系から送られてきた記録紙の姿勢を正し、感光体上のトナー画像形成タイミングに合わせて転写位置に送り出すレジストローラなどには、必要なタイミングで記録紙のピックアップや搬送が行なえるよう、駆動力の伝達、切断のためのクラッチ等が用いられている。
【０００３】
そして、こういった駆動力の伝達、切断手段としてのクラッチには、電磁的に駆動力の伝達、切断を行う電磁クラッチと、機械的に駆動力の伝達、切断をおこなうスプリングクラッチがあり、このうち電磁クラッチは、スイッチのオン、オフのみの簡単な構成で駆動力の伝達、切断ができるが、スプリングクラッチなどに比べて高価であると共に回転起点がないため、駆動力の伝達に際して原点が必要な場合は別途原点を検出する機構を設ける必要があり、この場合はさらに高価になる。
【０００４】
それに対して機械的に駆動力の伝達、切断をおこなうスプリングクラッチは、例えば特許文献１乃至４に記載されているように、簡単な構成で回転起点を有するものがある。そこでこういった回転起点を有するスプリングクラッチにつき、一例として特許文献１のものを例に説明すると、このスプリングクラッチは、搬送ローラを固着したローラ軸に回転自在に嵌合した第一のハブを有する駆動輪体と、この第一のハブと相対してローラ軸に固着した第二のハブと、両端に第一のフックと第二のフックとを有して前記第一のハブと第二のハブに巻装され、第二のフックを第二のハブと一緒に回転するようにしたスプリングと、第一のフックを係止する係止片を有して通電時に係止解除を行えるようにした電磁石とで構成され、電磁石への通電で第一のフックの係止を外すことでスプリングが駆動輪体と共に回転しようとするが、第２のフックが第二のハブ、すなわちローラ軸と一緒に回転するようにされているためスプリングが縮径し、第一のハブと第二のハブを締め付けて駆動輪の回転が搬送ローラ軸に伝わるように構成してある。そしてこの特許文献１に示したスプリングクラッチでは、第一のフックを係止片で係止した位置を回転起点とすることができ、簡単な構成で原点を有したクラッチが得られる。
【０００５】
また、手差し給紙装置を備えた画像形成装置においては、この手差し給紙装置に複数枚の記録紙を載置しても記録紙が重送されることなく一枚ずつ送れるようにするため、カムを用いた給紙板の昇降機構を設けたものが提案されている。この場合、昇降機構を動作させるためにはカムが一定の位置から動作を開始する必要があるが、特許文献１乃至４に示されているようなスプリングクラッチは、前記したように回転起点を有するから、給紙すべきタイミングに合わせてクラッチが繋がるようにしてカムを動作させ、手差し給紙装置における給紙板を昇降させると共に給紙ローラを回転させることで、記録紙を一枚ずつピックアップして搬送するといったことが容易に可能となる。なお、これら給紙機構から送り出された記録紙がレジストローラに達し、レジストローラによる搬送によって給紙ローラに掛かっている記録紙が引かれたとき、レジストローラが抵抗無く記録紙を搬送できるようにするため、給紙ローラにワンウェイ機構を組み込むことも提案されている。
【０００６】
しかしながら手差し給紙装置からの給紙は、給紙状態がユーザーの目に見えるため、その給紙が間違いであった場合、誤りに気づいたユーザーがモータを回転させたまま（すなわち通電したまま）記録紙を引っ張ることがある。これは特に高価な記録紙を使用しているときや、保有している記録紙の枚数が限られている場合に多く、また、紙の給紙場所をソフトで指定できるようにしてある場合、ユーザーがカセットから給紙するように指定したつもりで手差し給紙装置から記録紙が送られてしまった場合などにも生じる。ところが、手差し給紙装置の給紙ローラに前記した特許文献１乃至４に示したようなスプリングクラッチを接続し、さらに給紙ローラにワンウェイ機構を組み込んだ場合、スプリングクラッチのスプリングは前記したようにモータからの駆動力を受けて縮径すると共に、記録紙が引っ張られたことによる逆方向回転力を受けてさらに縮径する方向の力が加わるから、モータからの駆動力を伝達するギアや搬送ローラなどを破損させてしまうことがある。
【０００７】
このような事態に対処するため従来では、前記特許文献１に示されているようなスプリングクラッチにおいて、例えば図１３に示したように、スプリングクラッチを構成するスプリング８５に第１のフック８６（特許文献１における電磁石で係止されるフックに相当）のみ設けて第２のフック（同じくスプリングをローラ軸に固着した第二のハブと一緒に回転させるためのフック）を設けず、ローラ軸に一定以上の逆方向回転駆動力が加わったとき、第一のハブとスプリングがスリップするようにしてトルクリミッタ機能を持たせ、記録紙を引っ張って給紙ローラに一定以上の逆方向回転力が加わったとき、第一のハブの順方向回転力によるスプリングの縮径力に抗し、第二のハブが逆方向回転できるようにした機構を有したものが提案されている。
【０００８】
また、前記特許文献１に示されているようなスプリングクラッチにおいて、例えば図１４に示したように、給紙ローラ軸６０と一緒に回転するよう構成した一対の円盤９６、９８の間に第２のスプリング９７を設けると共に、出力プーリー９１（特許文献１における第２のハブに相当）に接合した円盤９４と円盤９６との間に伝達トルクを制限するフェルトなどを配し、第２のスプリングの力でトルクリミッタ機構を構成して給紙ローラ軸６０が逆方向回転できるようにした機構を有したものも提案されている。なお、この図１４において、９０は特許文献１における第１のハブを有する駆動輪体に相当する入力ギア、９２はスプリング９３をカバーし、スプリング９３に設けられた特許文献１における第一のフックを係止する溝と図示しない電磁石によって係止される爪を有するカラーで、スプリング９３の第二のフックは出力プーリー９１に係止されている。９９はＥリングである。
【０００９】
そして入力ギア９０は、図示していないモータからの駆動力を伝達するギアに接続されて常時回転しているが、カラー９２の爪が係止されているときはスプリング９３の第一のフックがカラー９２で止められているためスプリング９３が縮径せず、入力ギア９０の駆動力は出力プーリー９１に伝わらない。そして、カラー９２の爪の係止が解かれるとスプリング９３が入力ギア９０の回転に伴って縮径し、入力ギア９０と出力プーリー９１を締め付けて、出力プーリー９１を入力ギア９０と一緒に回転させる。すると、この出力プーリー９１に接合された円盤９４に第二のスプリング９７で押しつけられているフェルト９５などでこの回転が円盤９６に伝えられ、給紙ローラ軸６０が回転する。そしてこのとき、給紙中の記録紙を引っ張ることによって給紙ローラ軸６０に逆方向の回転力が加わると、円盤９６と９４がフェルト９５などの存在によって滑り、逆方向回転が可能となるわけである。
【００１０】
また、こういったトルクリミッタ機構を設けず、記録紙を通常の搬送方向とは逆方向に引いたとき、手差し給紙装置の給紙ローラと記録紙が滑るように給紙ローラの記録紙への押圧力を調節するといったことも行われている。
【００１１】
なお、スプリングクラッチにおけるスプリングの破損の防止方法としては、例えば特許文献５に、縮径したスプリングが前記特許文献１における第一のハブと第二のハブに相当する部材の接触点に填り込み、塑性変形するのを防止する構成が示され、特許文献６には、特許文献１における第一のフックに相当する部材が内側に入り込んで正常に動作しなくなるのを防止するようにした構成が示されているが、これらは給紙ローラの逆方向回転における破損防止に対するものではない。
【００１２】
【特許文献１】
特開平８−１３３５２０号公報
【特許文献２】
特開平７−２７９９８９号公報
【特許文献３】
特開平１０−２５２７７４号公報
【特許文献４】
特開平１１−２５７３７７号公報
【特許文献５】
実公平６−４０３３９号公報
【特許文献６】
特開平６−３３０９６２号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特許文献１乃至６にはこういった給紙ローラの逆方向回転に対処する構成は示されておらず、また、前記図１３に示したように、スプリングクラッチを構成するスプリング８５に第１のフック８６（特許文献１における電磁石で係止されるフックに相当）のみ設けて第２のフック（同じくスプリングをローラ軸に固着した第二のハブと一緒に回転させるためのフック）を設けない方法は、スプリングクラッチの回転起点を有しないから、前記した手差し給紙装置の給紙板の昇降機構におけるカムを一定位置から動作させることができず、昇降機構を設けないか、別途回転起点のための機構を設けねばならない。しかし昇降機構を設けない場合は高級機には向かず、別途回転起点のための機構を設ける方法はそれだけ高価になる。
【００１４】
また前記図１４に示したように、伝達トルクを制限するフェルトなどを配してトルクリミッタ機構を構成する方法は、スラスト方向にトルクリミッタを構成する１対の円盤９６、９８とフェルト９５、及び第２のスプリング９７などを配置せねばならず、スラスト方向に長くなってマシンの大きさに制約を与えたり、コストが高くなる。また、記録紙を通常の搬送方向とは逆方向に引いたとき、手差し給紙装置の給紙ローラと記録紙が滑るように給紙ローラの記録紙への押圧力を調節する方法は、手差し給紙装置へはＯＨＰシート、葉書、封筒といった摩擦係数が大きい特殊な記録紙を載置することが多く、こういったＯＨＰシートも滑るように押圧力を調節すると、今度は搬送力に制限が生じて厚紙やコート紙といった搬送力を要する記録紙を搬送できなくなり、使える記録紙が制限されてしまうといった問題が生じる。
【００１５】
そのため本発明においては、回転起点を有して記録紙搬送用ローラへ駆動力の伝達、切断をおこなうようにしたスプリングクラッチを有する画像形成装置において、給紙中に誤りに気づいたユーザーが、この手差し給紙装置から記録紙の搬送を止めたり搬送方向と逆方向に引っ張っても、無理なく、しかも搬送ローラの搬送力を弱めることなく記録紙を引き出せるようにする機構を簡単、安価に実現した画像形成装置を提供することが課題である。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明においては、
記録紙搬送用ローラ軸と一体に回転する出力プーリーと、該出力プーリーに回転自在に嵌合されてモータからの駆動力を伝達される入力ギアと、一端に軸方向に対して放射状に設けた第一の切り起こしを、他端に前記出力プーリーと一体に回転させるための軸方向に設けられた第二の切り起こしを有して前記入力ギアと出力プーリー間に巻装したスプリングと、前記スプリングの第一の切り起こしを係止する溝と外部機構による係止によって回転を阻止するための爪とを有して前記スプリング上の入力ギアと出力プーリー間に填め込んだカラーとからなり、該カラーの爪の係止解除によって生じた前記スプリングの縮径により、入力ギアの回転を記録紙搬送用ローラ軸へ伝えるスプリングクラッチを配した画像形成装置において、
前記カラーにおける一端の周上に、前記スプリングの縮径によるスラスト方向への移動を規制制限する突起と、前記スプリングの縮径による伸張を許容する空間を併設し、スプリングの縮径によって入力ギアの駆動力が記録紙搬送用ローラ軸へ伝えられている時、記録紙搬送用ローラ軸に加わった駆動力に逆らう力によるスプリングの伸張を前記突起で制限すると共に伸張を許容する空間で許容し、前記入力ギアとスプリングとに滑りを生じさせるようにしたスプリングクラッチを配したことを特徴とする。
【００１７】
このように、スプリングクラッチを構成するカラーの一端の周上にスプリングの縮径によるスラスト方向への移動を規制制限する突起と伸張を許容する空間を設けることにより、スプリングの縮径によって入力ギアの回転が記録紙搬送用ローラ軸へ伝えられている時に記録紙搬送用ローラ軸に駆動力に逆らう力が加わり、その駆動力に逆らう力によってスプリングがさらに縮径して伸張する力が作用しても、この伸張はカラーの逃げ空間部で開放されて入力ギアと出力プーリーを押圧する力が弱められ、入力ギアのハブとスプリングとの間で無理なく滑りを生じさせることができる。従って、従来のように、給紙板の昇降機構を設けずにスプリングクラッチにおけるスプリングの第２の切り起こしを用いなようにしたり、トルクリミッタをフェルトなどで構成したり、記録紙と給紙ローラが滑るように搬送力を調整するといった方法を取る必要が無く、記録紙搬送用ローラの搬送力に影響を与えずに、簡単、安価な構成でモータの回転中に記録紙を引き出すことができる。しかもこのスプリングクラッチは、回転起点を有するから、前記したような手差し給紙装置における給紙板の昇降も可能である。
【００１８】
そして前記入力ギアと出力プーリーにおけるスプリングを巻装した部位は、入力ギア側のスラスト方向長さが出力プーリー側のスラスト方向長さより長くすることにより、入力ハブからの駆動力が確実に出力プーリーから記録紙搬送用ローラ軸に伝えることができる。
【００１９】
また前記スプリングクラッチは、前記スプリングの縮径によるスラスト方向への伸張によって前記入力ギアと出力プーリー間がスラスト方向に広がることを阻止する部材を両端に配置したことにより、入力ギアと出力プーリー間が広がってその間にスプリングが入り込み、スプリングが塑性変形するのを防止することができる。
【００２０】
そして前記入力ギアと出力プーリー間がスラスト方向に広がることを阻止する部材は、金属であることが好ましく、また前記入力ギアと出力プーリー間がスラスト方向に広がることを阻止する部材における出力プーリー側部材は、前記スプリング巻径より大きな径を有することが好ましい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を例示的に詳しく説明する。但し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りはこの発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【００２２】
図１は本発明に係る画像形成装置の主要構成要素と記録紙の搬送経路を説明するための概念図、図２は本発明に係る画像形成装置の外カバーを除いて駆動力伝達機構側から見た側面図、図３は本発明の画像形成装置における手差し給紙装置の機械的に駆動力を伝達、切断する手段であるスプリングクラッチの構成説明図、図４は本発明のスプリングクラッチを構成するカラーの説明図、図５は本発明の画像形成装置における手差し給紙装置の機械的に駆動力を伝達、切断する手段であるスプリングクラッチの断面図、図６、図７、図８は本発明の画像形成装置における手差し給紙装置を説明するための斜視図、図９は手差し給紙装置の動作を説明するための構成図、図１０は手差し給紙装置の搬送ローラを逆方向回転させたときのスプリングクラッチ中のスプリング端部の変形状態を説明するための図、図１１は従来のスプリングクラッチを構成するカラーの説明図、図１２は従来のスプリングクラッチにおける不具合の発生を説明するための断面図である。
【００２３】
図中同一構成要素には同一番号を付してあり、図１において１は記録紙２を収容した給紙カセット、３は記録紙２をピックアップするピックアップローラ、４はピックアップした記録紙２を確実に１枚ずつ分離し搬送する分離／フィードローラ、５は中間ローラ、６は手差し給紙装置に置かれた記録紙を一枚ずつ送り出す第２給紙ローラ、７は送られてきた記録紙２の姿勢を正し、感光体８上のトナー画像形成タイミングに合わせて転写位置に記録紙２を送り出すレジストローラ、８は感光体（像担持体）、９は転写ローラ、１０は定着ローラ、１１は排出ローラ、１２はこれらピックアップローラ３、中間ローラ５、第２給紙ローラ６、レジストローラ７、感光体（像担持体）８、定着ローラ１０、排出ローラ１１などへ駆動力を送るモータ、１３は給紙カセット１からの記録紙の搬送路、１４は手差し給紙装置からの記録紙の手差し搬送路、１５は中間ローラ５から排出ローラ１１までの搬送路である。このうち感光体８の周りには、図示していないが帯電装置、露光開口、現像装置、クリーニングブレード（クリーニング手段）などが配されてプロセスユニットを構成し、さらに分離／フィードローラ４から中間ローラ５まで、中間ローラ５からレジストローラ７まで、感光体８から定着ローラ１０まで、定着ローラ１０から排出ローラ１１までは、図示しない搬送ガイドや搬送ローラが設けられている。なお、プロセスユニットは、前記した感光体（像担持体）、帯電装置、露光開口、現像装置、クリーニングブレードなどの全てを含むものだけでなく、少なくとも感光体（像担持体）及び露光開口と現像装置を含み、これら構成要素のいくつかと一体化したものであってもよい。
【００２４】
図２において、２０は画像形成装置の外カバーを外した装置本体、２１は駆動力伝達機構を配する画像形成装置のベースフレーム、２２は駆動力伝達機構とモータ１２などを搭載したドライブプレート、２４は手差し搬送路１４から記録紙をレジストローラ７に送り出すため、第２給紙ローラ６に機械的に駆動力の伝達、切断を行うスプリングクラッチ２５を制御するフラッパーソレノイド、２６は中間ローラ５の回転、停止を制御する中間クラッチ、２７はレジストローラ７の回転、停止を制御するレジストクラッチ本体とクラッチホルダーからなるレジストクラッチ組立部材（以下単にレジストクラッチと称す）、２８はピックアップローラ３の回転、停止を制御する給紙クラッチであり、一例としてこれら中間クラッチ２６、レジストクラッチ２７、給紙クラッチ２８は電気的に駆動力の伝達、切断ができる電磁クラッチを用いている。
【００２５】
図３において３０は第２給紙ローラ６の軸６０に回転自在に嵌入されたスプリングクラッチ２５の入力ギア、３１は第２給紙ローラ６の軸６０に設けられたＤカット６２を中心穴３４に嵌めてこの軸６０に駆動力を伝える出力プーリー、３２はカラー、３３はカラー３２に設けられた爪、３５は一端部に第１の切り起こし３７、他の端部に第２の切り起こし３８を有して入力ギア３０と出力プーリ３１のハブに巻装されたスプリング、３６はスプリング３５の一端に設けられた第１の切り起こし３７を入れるカラー３２に設けられた溝、３９はスプリング３５の他の端に設けられた第２の切り起こし３８を入れる出力プーリー３１に設けられた溝、図４において４０はスプリングクラッチ２５のスプリング３５が縮径することによってスラスト方向に伸張したとき、その移動を制限するための部材（突起）である。
【００２６】
図５において、５０はスプリングクラッチ２５における出力プーリー３１が、スプリング３５の縮径に伴うスラスト方向への伸張によって移動するのを阻止するための補助板金、５１はこの補助板金５０を固定するＥリング、５２は同じくスプリングクラッチ２５における入力ギア３０が、スプリング３５の縮径に伴うスラスト方向への伸張によって移動するのを阻止するためのワッシャ、５３はこのワッシャ５２を固定するＥリング、５４はブッシュ、図６、図７、図８において６１は手差し給紙装置における給紙板６５に載置された記録紙を重送することなく一枚ずつピックアップするため給紙板６５を昇降させるカム、６５は記録紙を載置する手差し給紙装置を構成する給紙板、６６はカム６１を当接させて給紙板６５を昇降させるための当接部、図９において７０は手差し搬送路１４から記録紙をレジストローラ７に送り出すため、第２給紙ローラ６に機械的に駆動力の伝達、切断を行うスプリングクラッチ２５を制御するフラッパーソレノイド２４の係止片、７１はフラッパーソレノイド２４の係止片７０の当接部、７２はスプリングクラッチ２５の抜け止めと共に接地を行うための抜け止め兼用接地部材、７３、７４はこの抜け止め兼用接地部材７２の保持具と固定具、図１０における７５は、第２給紙ローラ６に駆動力に逆らう力が加わったとき、スプリングクラッチ２５のスプリング３５に生じた撓み、図１１において７６は従来のカラー３２の一端円周に設けたスプリング３５の移動阻止部、図１２において７７は従来のスプリングクラッチ２５における入力ギア３０と出力プーリー３１の間にできた隙間である。
【００２７】
最初に図１に基づき、本発明に係る画像形成装置の一実施例の動作概略を説明する。図１は、画像形成装置における主要構成要素と記録紙の搬送経路を説明するための概念図であり、ドライブプレート２２の一面に設けられたモータ１２により、給紙カセット１に収容された記録紙２をピックアップするピックアップローラ３、その記録紙２を１枚ずつ分離し送り出す分離・フィードローラ４、中間ローラ５、手差し給紙部に置かれた記録紙を一枚ずつ送り出す第２給紙ローラ６、送られてきた記録紙２の姿勢を正し、感光体８上のトナー画像形成タイミングに合わせて転写位置に記録紙を送り出すレジストローラ７、感光体（像担持体）８とその周辺に配置された図示していない帯電装置、露光開口、現像装置、クリーナーなどで構成されるプロセスユニット、定着ローラ１０、排出ローラ１１などを駆動する。そしてこのうち、ピックアップローラ３、中間ローラ５、第２給紙ローラ６、レジストローラ７、定着ローラ１０、排出ローラ１１は、図２に示したように給紙クラッチ２８（ピックアップローラ３に対応）、中間クラッチ２６（中間ローラ５に対応に対応）、スプリングクラッチ２５（第２給紙ローラ６に対応）、レジストクラッチ２７（レジストローラ７に対応）、及び図示していない定着クラッチ、搬送クラッチなどが取り付けられ、必要なときに駆動力が伝達されて回転するようになっている。
【００２８】
今、図示していない制御装置から画像形成指示が来ると、図示していない露光装置で感光体８が露光されて潜像が形成され、やはり図示していない現像装置によってその潜像が現像されてトナー画像が形成される。一方、給紙カセット１に収容された記録紙２は、ピックアップローラ３でピックアップされて分離・フィードローラ４で１枚ずつ中間ローラ５に送られ、さらにレジストローラ７に送られる。そして、このレジストローラ７によって感光体８上にトナー画像が形成されるタイミングに合わせて転写位置に送られ、バイアスを印加された転写ローラ９によって感光体８上のトナー画像が転写される。こうしてトナー画像が転写された記録紙２は、定着ローラ１０に送られて定着され、排出ローラ１１で排出される。すなわち、ピックアップローラ３は、画像形成指示が来たときに給紙クラッチ２８がつながって給紙カセット１に収容された記録紙２をピックアップし、第２給紙ローラ６は、手差し搬送路１４に記録紙２が置かれてスプリングクラッチ２５がつながったときに回転して記録紙２を中間ローラ５に送り出す。一方中間ローラ５は、これらピックアップローラ３、第２給紙ローラ６によって記録紙２が送られてきたときに中間クラッチ２６がつながって記録紙２をレジストローラ７に送り届け、レジストローラ７は、感光体８にトナー像が形成されてそのトナー像の先端が転写ローラ９の位置に来るタイミングに合わせてレジストクラッチ２７がつながって、記録紙２を転写位置に送り出すよう構成されている。
【００２９】
このうち手差し給紙装置は、図６乃至図８に示したように、第２給紙ローラ６の軸６０に設けられたスプリングクラッチ２５とフラッパーソレノイド２４とでモータ１２からの駆動力の伝達、切断が行われ、また、この第２給紙ローラ６の軸６０には、記録紙を載置する給紙板６５を昇降させるカム６１が固着されている。そして、記録紙を載置する給紙板６５は、図示していないスプリングによって載置した記録紙が第２給紙ローラ６に接するように付勢されていると共に、カム６１が当接する当接部６６が一体に設けられている。そのため、フラッパーソレノイド２４の係止片７０（図９）がはずれることでスプリングクラッチ２５が繋がって、モータ１２からの駆動力によって第２給紙ローラ軸６０が回転すると、カム６１が当接部６６を押し下げて同時に給紙板６５が記録紙を載置した状態で押し下げられる。その後、カム６１の回転に伴って給紙板６５が上昇していって載置された記録紙が第２給紙ローラ６に当接したとき、フラッパーソレノイド２４の通電時間は半周分なので、スプリングクラッチ２５が１回転するとフラッパーソレノイド２４の係止片７０が再度スプリングクラッチ２５の爪３３に当接するので、モータ１２からの駆動力が切断（スプリングクラッチ２５内のスプリング３５と入力ギアのハブ部１０１の間ですべりが発生している）され、記録紙を重送することなく一枚ずつピックアップして図１に示したレジストローラ７方向に送り出すことができるようになっている。
【００３０】
そして手差し給紙装置の第２給紙ローラ６へ機械的に駆動力を伝達、切断するスプリングクラッチ２５は、図３乃至図５に示したように、第２給紙ローラ６の軸６０に設けられたＤカット６２を中心穴３４に嵌めてこの軸６０に駆動力を伝える出力プーリー３１と、この出力プーリー３１に回転自在に嵌入されて、図示しないギアによってモータ１２からの駆動力を伝えられて回転している入力ギア３０と、一端部に第１の切り起こし３７、他の端部に第２の切り起こし３８を有し、図３（Ｂ）のように第２の切り起こし３８を出力プーリー３１の溝３９に嵌め込み、入力ギア３０のハブ１０１と出力プーリー３１のハブ１０２に図３（Ｅ）及び図５の断面図に示したように巻装されるスプリング３５と、図９に示したフラッパーソレノイド２４の係止片７０によって係止される爪３３、スプリング３５の第１の切り起こし３７を入れる溝３６を有し、入力ギア３０と出力プーリー３１の間に巻装されたスプリング３５上に填め込まれるカラー３２とで構成されている。
【００３１】
そしてこのうちカラー３２は、図５の断面図から明らかなように、入力ギア３０と出力プーリー３１に跨って巻装されているスプリング３５を、出力プーリー３１と共に挟み込むように填め込まれている。またこのカラー３２は、図４に詳細に示したように、スプリング３５の第１の切り起こし３７を入れる溝３６の回りに突起４０を有し、スプリング３５が縮径によってスラスト方向に伸張したとき、この突起４０によって第１の切り起こし３７近辺の移動を制限し、他の空間部分ではスプリング３５の伸張が可能なように逃げが形成してある。またこのスプリングクラッチ２５は、スプリング３５が縮径によってスラスト方向に伸張したとき、出力プーリー３１が押されて入力ギア３０との間に図１２に７７で示したような隙間を作ることがないように、出力プーリー側を補強板金５０とＥリング５１で、入力ギア３０側をワッシャ５２とＥリング５３で固定してある。
【００３２】
そしてこのスプリングクラッチ２５は、図９に示したフラッパーソレノイド２４が通電されずに係止片７０がカラー３２の爪３３を係止しているときは、スプリング３５の第１の切り起こし３７がこのカラー３２の溝３６で止められているから（図４参照）、この状態でモーターが正規の方向に回転すると図５に示したようにスプリング３５の内径と入力ギア３０のハブ部１０１との間で摩擦力が発生し、この力がスプリング３５の内径を広げる方向に作用する。すなわちスプリング３５の第１の突起３７が止められているため、スプリング３５とハブ１０１間でスリップが発生し、出力プーリー３１に駆動力は伝達されない。そしてこの状態のとき、手差し給紙装置に記録紙が載置されて印字指示がなされ、図９に示したフラッパーソレノイド２４が通電されると、係止片７０がソレノイドで当接部７１まで引かれ、カラー３２の爪３３の係止が解除される。すると、入力ギア３０の回転によってスプリング３５が同方向に回転しようとするが、このスプリング３５の他端に設けた第２の切り起こし３８が出力プーリー３１の溝３９で止められているから、スプリング３５は縮径して図３（Ｅ）にａで示した部分がこのスプリング３５で締め付けられ、入力ギア３０の駆動力がスプリング３５を介して出力プーリー３１に伝えられる。そのため、出力プーリー３１の中心穴３４に嵌められた第２給紙ローラ６の軸６０のＤカット部６２にこの回転が伝えられ、第２給紙ローラ６が回転する。そして前記したように、第２給紙ローラ６の軸６０に固定されたカム６１が回転し、当接部６６を押し下げるから給紙板６５も押し下げられ、その後カム６１の回転に伴って上昇していく。またこのとき、前述したようにフラッパーソレノイド２４の通電時間は半周分なので、スプリングクラッチ２５が１回転するとフラッパーソレノイド２４の係止片７０が再度スプリングクラッチ２５の爪３３に当接するので、モータ１２からの駆動力が切断（スプリングクラッチ２５内のスプリング３５と入力ギアのハブ部１０１の間ですべりが発生している）され、載置された記録紙が第２給紙ローラ６に当接したときに記録紙を重送することなく、一枚ずつピックアップして図１に示したレジストローラ７方向に送り出す。
【００３３】
以上が手差し給紙装置の正常な動作であるが、このフラッパーソレノイド２４が通電されて入力ギア３０の駆動力がスプリング３５を介して出力プーリー３１に伝えられ、記録紙を搬送しているとき、前記したように誤りに気づいたユーザーが、この手差し給紙装置から記録紙の搬送を止めたりあるいは記録紙を搬送方向とは逆方向に引っ張った場合、スプリング３５はさらに縮径しようとし、そしてスプリング３５がスラスト方向にさらに伸張する。その結果、図５から明らかなように、このスプリング３５の伸張により、出力プーリー３１とカラー３２、ひいては入力ギア３０の間が広がる方向に押され、この出力プーリー３１と入力ギア３０の接する部分に隙間を作るように働く。そのため、図１１に示したような従来のカラーを用いた場合、図１２に示したスプリングクラッチは、スプリングの変形によって出力プーリー３１が押され、入力ギア３０と出力プーリー３１の間に新たな応力が発生して、出力プーリー３１のハブ部１０２の変形が生じ、しかもスプリングクラッチの両端はＥリング５１とワッシャ５２及びＥリング５３で固定してあるが、入力ギア３０と出力プーリー３１の間に図１２に７７で示したような隙間ができ、スプリングは逃げ場が無くなってこの隙間７７に入り込み、スプリング３５が塑性変形して駆動力の伝達に支障を生じてしまう。
【００３４】
しかしながら本発明のスプリングクラッチ２５は、図５に示したように、出力プーリー側を補強板金５０とＥリング５１で、入力ギア３０側をワッシャ５２とＥリング５３で固定してあり、かつ、カラー３２が図４に示したように、スプリング３５の第１の切り起こし３７を入れる溝３６の回りに突起４０が設けられ、他の部分はそのままスプリング３５が変形可能なように逃げ空間が形成してあるから、このように記録紙搬送ローラの移動制限もしくは逆方向回転力によってスプリング３５がスラスト方向に伸張しても、突起４０近辺の伸張は押さえられるが他の部分はそのまま移動でき、出力プーリー３１が押されて入力ギア３０との間に図１２に７７で示したような隙間を作ることがない。また、記録紙搬送ローラが止められたり、一定以上の力で逆方向に回転させる力を受けたとき、入力ギア３０のハブ部１０１とスプリング３５との間が滑り、ギアやスプリングを壊すことなく記録紙搬送ローラの逆方向回転を可能とする。
【００３５】
なお、図３（Ｅ）に示した入力ギア３０と出力プーリー３１のスプリング３５を巻装するスラスト方向長さａ、ｂについて図３の各図面を参照して説明すると、入力ギア３０の長さａは、スプリングクラッチ２５が紙を送るために必要な伝達トルクを確保する長さとし、また出力プーリー３１の長さｂは、第２の切り起こし３８で受ける伝達力を分散させ得る巻数を確保した長さである。すなわち、入力ギア３０からの駆動力が出力プーリー３１に伝わり、軸６０の回転に伴って第２の給紙ローラ６が回転している状態で給紙部から送られようとする紙を引き出そうとすれば、第２の給紙ローラ６の回転が止まり、出力プーリー３１の回転もとまり、出力プーリーに連結されたカラー３２の回転も停止するため、入力ギア３０の回転と共に回転しているスプリング３５の第２の切り起こし３８には大きな力が作用する。
【００３６】
このとき、図３（Ｅ）に示したような出力プーリー３１のハブ部１０２とスプリング３５との重なり部分があると、その力の一部はこの重なり部分での摩擦力として吸収される。その結果、第２の切り起こしにかかる力が分散されて、スプリング３５の第２の切り起こし部分近傍に生じる変形を有効に防止できる。
【００３７】
このようにクラッチの大きさに主眼をおけば、第２の切り起こし３８を設けた場合には、入力ギア３０の回転をスプリング３５に伝達させるに必要な長さａを確保しさえすれば、第２の切り起こし３８を介して出力プーリー３１に駆動力を伝達することができるのであるが、スプリング３５の変形を考慮して長さｂを上述したような長さに設定するのが良く、本発明の具体例では、入力ギア３０側のａを出力プーリー３１側のｂより長くし、好ましくはターン数にして６：４程度の比率とすると良好な結果が得られた。また本発明におけるスプリングクラッチ２５のカラー３２は、前記したようにスプリング３５の第１の切り起こし３７を入れる溝３６の回りに突起４０を有し、円周の他の部分はスプリング３５の縮径によるスラスト方向伸張が可能なように逃げの空間が形成してあるが、第２給紙ローラ６の搬送を止めたり逆方向回転という異常操作時におけるスプリング３５のスラスト方向の伸張によって発生する新たな伝達トルクとクラッチを押し広げようとするモーメント（入力ギア３０と出力プーリー３１の接合面にできる隙間にスプリング３５が入りこんで壊れるモード）は完全には除去出来ないので、図５に示したように、スプリングクラッチの両サイドに金属製のスプリング３５の径より大きな径を有し、出力プーリー３１の変形防止のための補強を兼ねている補助板金５０とワッシャ５２を配置し、さらにその外側を金属製Ｅリングで固定して両サイドの移動を規制している。
【００３８】
このようにスプリングクラッチ２５を構成することにより、スプリング３５の縮径によって入力ギア３０の回転が記録紙搬送用ローラ軸６０へ伝えられている時に記録紙搬送用ローラ軸６０を止めたり逆方向回転力が加わり、その逆方向回転力によってスプリング３５がさらに縮径して伸張しても、この伸張はカラー３２の逃げ空間部で開放されて入力ギア２５と出力プーリー３１を押圧する力が弱められ、入力ギア２５のハブ部１０１とスプリング３５とに無理なく滑りを生じさせることができる。従って、従来のように、給紙板の昇降機構を設けずにスプリングクラッチにおけるスプリングの第２の切り起こしを用いないようにしたり、トルクリミッタをフェルトなどで構成したり、記録紙と給紙ローラが滑るように搬送力を調整するといった方法を取る必要が無く、記録紙搬送用ローラの搬送力に影響を与えずに、簡単、安価な構成でモータの回転中に記録紙を引き出すことができる。しかもこのスプリングクラッチは、回転起点を有するから、前記したような手差し給紙装置における給紙板の昇降も可能である。以上の説明では、スプリングクラッチを第２給紙ローラへの駆動力の伝達、切断に用いる場合を例に説明したが、他のローラに用いることが可能であるのは云うまでもない。
【００３９】
また以上の説明では、スプリングクラッチ２５を第２給紙ローラ６への駆動力の伝達、切断に用いる場合を例に説明したが、他の記録紙搬送ローラに用いることが可能であるのは云うまでもない。
【００４０】
【発明の効果】
以上種々述べてきたように本発明によれば、スプリングクラッチを構成するカラーの一端の周上にスプリングの縮径によるスラスト方向への移動を制限する突起とスプリングの伸張を許容する逃げ空間を設けることにより、スプリングの縮径によって入力ギアの回転が記録紙搬送用ローラ軸へ伝えられている時に記録紙搬送用ローラの搬送を止めたり逆方向回転力が加わり、その逆方向回転力によってスプリングがさらに縮径して伸張しても、この伸張はカラーの逃げ部で開放されて入力ギアと出力プーリーを押圧する力が弱められ、入力ギアのハブ部とスプリングとに無理なく滑りを生じさせることができる。従って、従来のように、給紙板の昇降機構を設けずにスプリングクラッチにおけるスプリングの第２の切り起こしを用いなようにしたり、トルクリミッタをフェルトなどで構成したり、記録紙と給紙ローラが滑るように搬送力を調整するといった方法を取る必要が無く、記録紙搬送用ローラの搬送力に影響を与えずに、簡単、安価な構成でモータの回転中に記録紙を引き出すことができる。しかもこのスプリングクラッチは、回転起点を有するから、前記したような手差し給紙装置における給紙板の昇降も可能である。
【００４１】
そして前記入力ギアと出力プーリーにおけるスプリングを巻装した部位は、入力ギア側のスラスト方向長さが出力プーリー側のスラスト方向長さより長くすることにより、入力ギアの回転力が確実に出力プーリーから記録紙搬送用ローラ軸に伝えることができる。
【００４２】
また前記スプリングクラッチは、前記スプリングの縮径によるスラスト方向への伸張によって前記入力ギアと出力プーリー間がスラスト方向に広がることを阻止する部材を両端に配置したことにより、入力ギアと出力プーリー間が広がってその間にスプリングが入り込み、塑性変形するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置の主要構成要素と記録紙の搬送経路を説明するための概念図である。
【図２】本発明に係る画像形成装置の外カバーを除いて駆動力伝達機構側から見た側面図である。
【図３】本発明の画像形成装置における手差し給紙装置の機械的に駆動力を伝達、切断する手段であるスプリングクラッチの構成説明図である。
【図４】本発明のスプリングクラッチを構成するカラーの説明図である。
【図５】本発明の画像形成装置における手差し給紙装置の機械的に駆動力を伝達、切断する手段であるスプリングクラッチの断面図である。
【図６】本発明の画像形成装置における手差し給紙装置を説明するための斜視図である。
【図７】本発明の画像形成装置における手差し給紙装置を説明するための斜視図である。
【図８】本発明の画像形成装置における手差し給紙装置を説明するための斜視図である。
【図９】手差し給紙装置の動作を説明するための構成図である。
【図１０】手差し給紙装置の搬送ローラを逆方向回転させたときのスプリングクラッチ中のスプリング端部の変形状態を説明するための図である。
【図１１】従来のスプリングクラッチを構成するカラーの説明図である。
【図１２】従来のスプリングクラッチにおける不具合の発生を説明するための断面図である。
【図１３】従来のスプリングクラッチにおける逆方向回転を行えるようにしたスプリングの一例である。
【図１４】従来のスプリングクラッチにおける逆方向回転を行えるようにしたスプリングの一例である。
【符号の説明】
３０  入力ギア
３１  出力プーリー
３２  カラー
３４  中心穴
３５  スプリング
５０  補助板金
５１  Ｅリング
５２  ワッシャ
５３  Ｅリング
５４  ブッシュ
６０  第２給紙ローラの軸
【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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