(57)【要約】    【課題】  給紙軸回動への負荷力が大きくなりにくく、また大きくなってしまった場合にも適正に給紙軸を回動させることができるような給紙装置及び画像形成装置を提供する。    【解決手段】  給紙コロ３が取り付けられる給紙軸４に、シート積載台２に積載したシート１を給紙コロ３に当接させる給紙位置と該給紙コロ３から離間する待機位置との間で移動するカム６、駆動ギヤ１３から給紙軸の回転駆動力が伝達させる欠歯ギヤ１２、該欠歯ギヤ１２が前記駆動ギヤ１３に対しデフォルト状態時に給紙軸４を停止させる停止手段及び該停止手段が解除されたとき給紙軸４に回動力を付勢する引っ張りコイルばね１８を有する給紙装置において、引っ張りコイルばね１８の回動力が、給紙軸４の回動開始後に増大するように設定されている。【選択図】    図３
2007062933.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給紙コロが取り付けられる給紙軸に、シート積載部に積載したシートを給紙コロに当接させる給紙位置と該給紙コロから離間する待機位置との間で移動するカム、駆動ギヤから給紙軸の回転駆動力が伝達させる欠歯ギヤ、該欠歯ギヤが前記駆動ギヤに対しデフォルト状態時に給紙軸を停止させる停止手段及び該停止手段が解除されたとき給紙軸に回動力を付勢する回動手段を有し、
前記停止手段の解除されると、給紙軸が前記回動手段により回動して欠歯ギヤが駆動ギヤに噛み合い、前記カムを介してシート積載部のシートが給紙位置に移動し、給紙コロの回転により給紙する給紙装置において、
前記回動手段の回動力が、前記給紙軸の回動開始後に増大するように設定されていることを特徴とする給紙装置。
【請求項２】
請求項１に記載の給紙装置において、
前記回動手段が、前記給紙軸に取り付けられたディスクと、該ディスクに回動力を付勢する弾性体部材とを有し、該弾性体部材を前記ディスクへの取り付けるボス位置の関係を、前記給紙軸の回動力が給紙軸回動開始後に増大するように設定したことを特徴とする給紙装置。
【請求項３】
請求項２に記載の給紙装置において、
前記弾性体部材が引張コイルばねであり、該引張コイルばねとその引張コイルばねを取り付けるためのボス位置の関係を、前記給紙軸の回動力が給紙軸回動開始後に増大するように設定したことを特徴とする給紙装置。
【請求項４】
請求項２に記載の給紙装置において、
前記弾性体部材が圧縮コイルばねであり、該圧縮コイルばねとその圧縮コイルばねを取り付けるためのボス位置の関係を、前記給紙軸の回動力が給紙軸回動開始後に増大するように設定したことを特徴とする給紙装置。
【請求項５】
請求項２に記載の給紙装置において、
前記弾性体部材がベルト状のゴム状弾性体であり、該ゴム状弾性体とそのゴム状弾性体を取り付けるためのボス位置の関係を、前記給紙軸の回動力が給紙軸回動開始後に増大するように設定したことを特徴とする給紙装置。
【請求項６】
請求項１に記載の給紙装置において、
前記回動手段が、前記給紙軸に取り付けられたディスクと、該ディスクに回動力を付勢する磁力部材とを有し、該磁力部材を前記ディスクに取り付けられた金属体と、該金属体と前記ディスクに回動力を付勢する方向に引き付ける電磁石とで構成されていることを特徴とする給紙装置。
【請求項７】
請求項１に記載の給紙装置において、
前記停止手段を解除し前記給紙軸を回動させるタイミングが操作盤からの手入力信号により決定されることを特徴とする給紙装置。
【請求項８】
請求項１に記載の給紙装置において、
前記停止手段を解除し前記給紙軸を回動させるタイミングが前記シート積載部のシートの有無を検知するセンサの信号により自動的に決定されることを特徴とする給紙装置。
【請求項９】
請求項１に記載の給紙装置において、
前記停止手段を解除し前記給紙軸を回動させるタイミングが前記ディスクのボス位置を検知するセンサの信号により自動的に決定されることを特徴とする給紙装置。
【請求項１０】
請求項７〜９の何れかに記載の給紙装置において、
前記停止手段の解除を任意のタイミングの電気信号によってＯＮ/ＯＦＦされる電磁ソレノイドを用いることを特徴とする給紙装置。
【請求項１１】
請求項２〜５のいずれかに記載の給紙装置において、
前記弾性体部材の回動力曲線を滑らかに設定したことを特徴とする給紙装置。
【請求項１２】
請求項２〜４のいずれかに記載の給紙装置において、
前記ディスクに設けられ、前記弾性体部材が取り付けられるボスは、その径が前記弾性体部材の取り付け輪の径の半分以下であることを特徴とする給紙装置。
【請求項１３】
請求項２〜５のいずれかに記載の給紙装置において、
前記ディスクに設けられ、前記弾性体部材が取り付けられるボスは、その材質が表面性の良い金属材料から成ることを特徴とする給紙装置。
【請求項１４】
請求項２〜５のいずれかに記載の給紙装置において、
前記ディスクに設けられ、前記弾性体部材が取り付けられるボスがディスク本体と相対摺動運動することを特徴とする給紙装置。
【請求項１５】
給紙コロが取り付けられる給紙軸に、シート積載部に積載したシートを給紙コロに当接させる給紙位置と該給紙コロから離間する待機位置との間で移動するカム、駆動ギヤから給紙軸の回転駆動力が伝達させる欠歯ギヤ、該欠歯ギヤが前記駆動ギヤに対しデフォルト状態時に給紙軸を停止させる停止手段及び該停止手段が解除されたとき給紙軸に回動力を付勢する回動手段を有し、
前記停止手段の解除されると、給紙軸が前記回動手段により回動して欠歯ギヤが駆動ギヤに噛み合い、前記カムを介してシート積載部のシートが給紙位置に移動し、給紙コロの回転により給紙する給紙装置において、
前記シート積載部に前記カムに接し、かつカムの回転に連れ回りする回転体を設けたことを特徴とする給紙装置。
【請求項１６】
給紙コロが取り付けられる給紙軸に、シート積載部に積載したシートを給紙コロに当接させる給紙位置と該給紙コロから離間する待機位置との間で移動するカム、駆動ギヤから給紙軸の回転駆動力が伝達させる欠歯ギヤ、該欠歯ギヤが前記駆動ギヤに対しデフォルト状態時に給紙軸を停止させる停止手段及び該停止手段が解除されたとき給紙軸に回動力を付勢する回動手段を有し、
前記停止手段の解除されると、給紙軸が前記回動手段により回動して欠歯ギヤが駆動ギヤに噛み合い、前記カムを介してシート積載部のシートが給紙位置に移動し、給紙コロの回転により給紙する給紙装置において、
前記カムに、当該カムの回転時に前記シート積載部に接して連れ回りする回転体を設けたことを特徴とする給紙装置。
【請求項１７】
請求項１５または１６に記載の給紙装置において、
前記回転体が軸付コロであることを特徴とする給紙装置。
【請求項１８】
請求項１５または１６に記載の給紙装置において、
前記回転体が軸部と該軸部が貫通する貫通穴コロとからなることを特徴とする給紙装置。
【請求項１９】
請求項１８に記載の給紙装置において、
前記シート積載部に前記回転体の軸部の抜け止め防止形状を設けたことを特徴とする給紙装置。
【請求項２０】
請求項１７に記載の給紙装置において、
前記シート積載部に前記回転体の軸部に、当該軸部左右対称となるように抜け止め防止形状を設けたことを特徴とする給紙装置。
【請求項２１】
請求項１６に記載の給紙装置において、
前記軸付コロの表面が、摩擦係数が小さい材料からなるもしくは摩擦係数が小さくなる加工がなされていることを特徴とする給紙装置。
【請求項２２】
請求項１７に記載の給紙装置において、
前記回転体の軸部が、摩擦係数が小さい材料からなるもしくは摩擦係数が小さくなる加工がなされていることを特徴とする給紙装置。
【請求項２３】
請求項１６に記載の給紙装置において、
前記貫通穴コロが、摩擦係数が小さい材料からなるもしくは摩擦係数が小さくなる加工がなされていることを特徴とする給紙装置。
【請求項２４】
請求項１または１５に記載の給紙装置において、
前記カムのシート積載部に対向する面が、摩擦係数が小さい材料からなるもしくは摩擦係数が小さくなる加工がなされていることを特徴とする給紙装置。
【請求項２５】
請求項１６または２１に記載の給紙装置において、
前記軸一体コロの片側、または両側の端面に軸径より大きくコロ径より小さな段を設けたことを特徴とする給紙装置。
【請求項２６】
請求項１８または２３に記載の給紙装置において、
前記貫通穴コロの片側、または両側の端面に軸径より大きくコロ径より小さな段を設けたことを特徴とする給紙装置。
【請求項２７】
請求項１６、２１または２５の何れかに記載の給紙装置において、
前記軸一体コロの軸には外側に径が小さくなるようなテーパ形状が設けられており、軸一体コロの軸を受けるための軸受形状の穴が外側に径が小さくなるようなテーパ形状が設けられていることを特徴とする給紙装置。
【請求項２８】
請求項１５または１６に記載の給紙装置において、
前記カムの幅を、前記回転体の幅に給紙軸の左右方向のガタの幅と加えた幅より広くなるように設定したことを特徴とする給紙装置。
【請求項２９】
請求項１５〜２０の何れかに記載の給紙装置において、
前記回転体の幅を、前記カムの幅に給紙軸の左右方向のガタの幅と加えた幅より広くなるように設定したことを特徴とする給紙装置。
【請求項３０】
請求項１〜２９の何れかに記載の給紙装置を具備することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート積載部に載置したシートを１枚ずつ給紙する給紙装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特許第２８１４７０７号公報
【０００３】
特許文献１には、回転制御されるカムによって、シート材積載台をシート材給送手段に対して離間移動させてシート材とシート材給送手段とを非接触状態に保持させた第１状態と、近接移動させてシート材とシート材給送手段とを接触状態に保持させた第２状態とに転換するシート材給送装置であり、前記カムに対して欠歯歯車を介して回転力を与える駆動歯車と、シート材積載台の第１状態時において欠歯歯車を係止してその欠歯部が駆動歯車に対応して駆動歯車から欠歯歯車へ回転力が伝達されない回転角位置に保持させ、係止解除により欠歯歯車の回転を許容する係脱手段とを有し、シート材積載台の第１状態時において、カムに対するシート材積載台の圧接力で該カムに欠歯歯車が駆動される方向と一致する方向の回動モーメントが働くように構成し、係脱手段の係止解除がなされたときにカムが該回動モーメントで回転することで欠歯歯車が回転して駆動歯車と噛み合い状態になることを特徴とするシート材給送装置が開示されている。
【０００４】
このシート材給送装置では、給紙軸に設けた欠歯ギヤが駆動ギヤに噛み合わないデフォルト状態をホームポジションとし、給紙指令が発せられると、欠歯ギヤが駆動ギヤに噛み合う分だけ給紙軸を回転させる。そして、給紙軸が１回転することで、底板を押し上げてシート材を回転する給紙コロに接触させて給紙させるもので、手差し給紙装置に適した構成になっている。
【０００５】
ところが、かかる給紙装置では、実際にシート材を給紙する際に、長期的な使用による部品の磨耗で摩擦負荷が上昇したり、多量に紙粉を発生する用紙などを用いると、紙粉が部品間の摺動部に進入したりするなどして、軸の回動を妨げようとする方向に負荷力がかかってしまう。仮に、このような軸の回動を妨げる負荷力が、給紙軸を回動させようとする力を上回ってしまうと、給紙軸が停止してしまい、ジャム、紙遅れなどにつながり、適正な給紙ができなくなるという問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記した従来の事情に鑑み、給紙軸回動への負荷力が大きくなりにくく、また大きくなってしまった場合にも適正に給紙軸を回動させることができるような給紙装置及び画像形成装置を提供する。 
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明は、給紙コロが取り付けられる給紙軸に、シート積載部に積載したシートを給紙コロに当接させる給紙位置と該給紙コロから離間する待機位置との間で移動するカム、駆動ギヤから給紙軸の回転駆動力が伝達させる欠歯ギヤ、該欠歯ギヤが前記駆動ギヤに対しデフォルト状態時に給紙軸を停止させる停止手段及び該停止手段が解除されたとき給紙軸に回動力を付勢する回動手段を有し、前記停止手段の解除されると、給紙軸が前記回動手段により回動して欠歯ギヤが駆動ギヤに噛み合い、前記カムを介してシート積載部のシートが給紙位置に移動し、給紙コロの回転により給紙する給紙装置において、前記回動手段の回動力が、前記給紙軸の回動開始後に増大するように設定されていることを特徴とする給紙装置を提案する。
【０００８】
なお、本発明は、前記回動手段が、前記給紙軸に取り付けられたディスクと、該ディスクに回動力を付勢する弾性体部材とを有し、該弾性体部材を前記ディスクへの取り付けるボス位置の関係を、前記給紙軸の回動力が給紙軸回動開始後に増大するように設定すると、効果的である。
【０００９】
さらに、本発明は、前記弾性体部材が引張コイルばねであり、該引張コイルばねとその引張コイルばねを取り付けるためのボス位置の関係を、前記給紙軸の回動力が給紙軸回動開始後に増大するように設定すると、効果的である。
【００１０】
さらにまた、本発明は、前記弾性体部材が圧縮コイルばねであり、該圧縮コイルばねとその圧縮コイルばねを取り付けるためのボス位置の関係を、前記給紙軸の回動力が給紙軸回動開始後に増大するように設定すると、効果的である。
【００１１】
さらにまた、本発明は、前記弾性体部材がベルト状のゴム状弾性体であり、該ゴム状弾性体とそのゴム状弾性体を取り付けるためのボス位置の関係を、前記給紙軸の回動力が給紙軸回動開始後に増大するように設定すると、効果的である。
【００１２】
さらにまた、本発明は、前記回動手段が、前記給紙軸に取り付けられたディスクと、該ディスクに回動力を付勢する磁力部材とを有し、該磁力部材を前記ディスクに取り付けられた金属体と、該金属体と前記ディスクに回動力を付勢する方向に引き付ける電磁石とで構成されていると、効果的である。
【００１３】
さらにまた、本発明は、前記停止手段を解除し前記給紙軸を回動させるタイミングが操作盤からの手入力信号により決定されると、効果的である。
さらにまた、本発明は、前記停止手段を解除し前記給紙軸を回動させるタイミングが前記シート積載部のシートの有無を検知するセンサの信号により自動的に決定されると、効果的である。
【００１４】
さらにまた、本発明は、前記停止手段を解除し前記給紙軸を回動させるタイミングが前記ディスクのボス位置を検知するセンサの信号により自動的に決定されると、効果的である。
【００１５】
さらにまた、本発明は、前記停止手段の解除を任意のタイミングの電気信号によってＯＮ/ＯＦＦされる電磁ソレノイドを用いると、効果的である。
さらにまた、本発明は、前記弾性体部材の回動力曲線を滑らかに設定すると、効果的である。
【００１６】
さらにまた、本発明は、前記ディスクに設けられ、前記弾性体部材が取り付けられるボスは、その径が前記弾性体部材の取り付け輪の径の半分以下であると、効果的である。
【００１７】
さらにまた、本発明は、前記ディスクに設けられ、前記弾性体部材が取り付けられるボスは、その材質が表面性の良い金属材料から成ると、効果的である。
さらにまた、本発明は、前記ディスクに設けられ、前記弾性体部材が取り付けられるボスがディスク本体と相対摺動運動すると、効果的である。
【００１８】
また、上記目的を達成するため、本発明は、給紙コロが取り付けられる給紙軸に、シート積載部に積載したシートを給紙コロに当接させる給紙位置と該給紙コロから離間する待機位置との間で移動するカム、駆動ギヤから給紙軸の回転駆動力が伝達させる欠歯ギヤ、該欠歯ギヤが前記駆動ギヤに対しデフォルト状態時に給紙軸を停止させる停止手段及び該停止手段が解除されたとき給紙軸に回動力を付勢する回動手段を有し、前記停止手段の解除されると、給紙軸が前記回動手段により回動して欠歯ギヤが駆動ギヤに噛み合い、前記カムを介してシート積載部のシートが給紙位置に移動し、給紙コロの回転により給紙する給紙装置において、前記シート積載部に前記カムに接し、かつカムの回転に連れ回りする回転体を設けたことを特徴とする給紙装置を提案する。
【００１９】
さらにまた、上記目的を達成するため、本発明は、給紙コロが取り付けられる給紙軸に、シート積載部に積載したシートを給紙コロに当接させる給紙位置と該給紙コロから離間する待機位置との間で移動するカム、駆動ギヤから給紙軸の回転駆動力が伝達させる欠歯ギヤ、該欠歯ギヤが前記駆動ギヤに対しデフォルト状態時に給紙軸を停止させる停止手段及び該停止手段が解除されたとき給紙軸に回動力を付勢する回動手段を有し、前記停止手段の解除されると、給紙軸が前記回動手段により回動して欠歯ギヤが駆動ギヤに噛み合い、前記カムを介してシート積載部のシートが給紙位置に移動し、給紙コロの回転により給紙する給紙装置において、前記カムに、当該カムの回転時に前記シート積載部に接して連れ回りする回転体を設けたことを特徴とする給紙装置を提案する。
【００２０】
なお、本発明は、前記回転体が軸付コロであると、効果的である。
さらに、本発明は、前記回転体が軸部と該軸部が貫通する貫通穴コロとからなると、効果的である。
【００２１】
さらにまた、本発明は、前記シート積載部に前記回転体の軸部の抜け止め防止形状を設けると、効果的である。
さらにまた、本発明は、前記シート積載部に前記回転体の軸部に、当該軸部左右対称となるように抜け止め防止形状を設けると、効果的である。
【００２２】
さらにまた、本発明は、前記軸付コロの表面が、摩擦係数が小さい材料からなるもしくは摩擦係数が小さくなる加工がなされていると、効果的である。
さらにまた、本発明は、前記回転体の軸部が、摩擦係数が小さい材料からなるもしくは摩擦係数が小さくなる加工がなされていると、効果的である。
【００２３】
さらにまた、本発明は、
前記貫通穴コロが、摩擦係数が小さい材料からなるもしくは摩擦係数が小さくなる加工がなされていると、効果的である。
【００２４】
さらにまた、本発明は、前記カムのシート積載部に対向する面が、摩擦係数が小さい材料からなるもしくは摩擦係数が小さくなる加工がなされていると、効果的である。
【００２５】
さらにまた、本発明は、前記軸一体コロの片側、または両側の端面に軸径より大きくコロ径より小さな段を設けると、効果的である。
さらにまた、本発明は、前記貫通穴コロの片側、または両側の端面に軸径より大きくコロ径より小さな段を設けると、効果的である。
【００２６】
さらにまた、本発明は、前記軸一体コロの軸には外側に径が小さくなるようなテーパ形状が設けられており、軸一体コロの軸を受けるための軸受形状の穴が外側に径が小さくなるようなテーパ形状が設けられていると、効果的である。
【００２７】
さらにまた、本発明は、前記カムの幅を、前記回転体の幅に給紙軸の左右方向のガタの幅と加えた幅より広くなるように設定すると、効果的である。
さらにまた、本発明は、前記回転体の幅を、前記カムの幅に給紙軸の左右方向のガタの幅と加えた幅より広くなるように設定すると、効果的である。
また、上記目的を達成するため、本発明は、請求項１〜２９の何れかに記載の給紙装置を具備することを特徴とする画像形成装置を提案する。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の構成によれば、給紙軸を回動する負荷を最小限に押えることができ、また経時により給紙軸への負荷力が大きくなった場合にも、軸が停止することなく適正な回動を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の好ましい実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
図１は、本発明に係る給紙装置の一実施形態を示す側面図、図２はその斜視図である。
【００３０】
図１及び図２に示した給紙装置は、シート１を載置するシート積載部としてのシート載置台２とそのシートを給紙する給紙手段とを有し、複写機、レーザービームプリンタ、ファクシミリ．或いはこれらの少なくとも２つの機能を有する複合機などとして構成される画像形成装置に設けられている。
【００３１】
給紙手段は、給紙軸４に設けられた給紙コロ３を有し、給紙コロ３は少なくともその周面がゴムなどの摩擦材で構成されている。また、シート積載台２はその底板５が給紙コロ３側を先端としたとき、その先端側が後述する例えば、スプリング等からなる付勢手段３５によって上方への押し上げ力が付勢されているが、通常、図２及び図４に示すカム６によって給紙コロ３から離れた待機位置に保持されている。カム６は、上記給紙軸４に固定されており、したがって給紙コロ３が回転するときにカム６が回転してシート積載部２の底板５が待機位置から給紙位置に移動し、積載されているシートが回転している給紙コロ３に接する。
【００３２】
給紙軸４には、図２に示すように、その給紙軸４の右端に欠歯ギヤ１２が設けられており、その欠歯ギヤ１２の下方には該欠歯ギヤ１２と噛み合い可能で、図示していない駆動装置によって回転駆動される駆動ギヤ１３が配置されている。給紙コロ３は、通常、シート載置台２の底板５から離間した待機位置にあり、この待機位置において欠歯ギヤ１２と駆動ギヤ１３は噛み合っていないデフォルト状態である。すなわち、図５に示すように欠歯ギヤ１２の欠歯部分が駆動ギヤ１３に対向するデフォルト状態である。そして、給紙手段には図３に示すように、この待機位置に給紙軸４を停止させる停止手段を備えている。図示する停止手段は、給紙軸４に固定されたディスク１５に形成された係止部２２と、該係止部２２に係脱可能な係止爪２１とを有し、係止爪２１はフラッパ１９を持つ電磁ソレノイド２０によって作動される。すなわち、電磁ソレノイド２０をＯＮ／ＯＦＦすることによってフラッパ１９の係止爪２１がディスク１５の係止部２２に係脱する。さらに、ディスク１５にはボス１４が設けられ、このボス１５に給紙軸４に回動力を付勢する回動手段としての引っ張りコイルばね１８の一端が取り付けられ、該コイルばね１８の他端は装置本体の機枠１６の引っ掛け部１７に係止され、ディスク１５を介して給紙軸４を図３の時計方向への回動力を常時付勢している。この引っ張りコイルばね１８の回動力により、ディスク１５の係止部２２が係止爪２１に係止された待機位置に保持されている。この待機位置が給紙装置のホームポジションとなり、ユーザーは底板５が下がった位置にあるシート積載台２に給紙するシートをセットしたりすることができる。
【００３３】
さて、この待機位置において、図４に示すように、カム６はその大径部２７がシート載置台２の底板５の上縁２８に当接してシート載置台２の底板５が押し下げられており、このときシート載置台２にシート１を載置できるとともに、載置したシート１はその先端が給紙パッド７の上側に位置した状態で待機する。このシート１を給紙する場合、係止爪２１を係止部２２から外したとき、欠歯ギヤ１２が駆動ギヤ１３に噛み合うまで給紙軸４を回転させる必要がある。この給紙軸４の回転を上記引っ張りコイルばね１８の回動力によって行う。すなわち、電磁ソレノイド２０をＯＮしてフラッパ１９の係止爪２１がディスク１５の係止部２２から外れると、引っ張りコイルばね１８の回動力によってディスク１５を介して給紙軸４が図３の時計方向に回動する。そして、欠歯ギヤ１２が駆動ギヤ１３に噛み合うと、駆動ギヤ１３の回転駆動によって給紙軸４が１回転する。給紙軸４の１回転するとき、カム６と給紙コロ３も回転する。カム６の回転により、その大径部２７の反対側の小径部分がシート積載台２の底板５に接して該底板５が図６に示すスプリング３５によって押し上げられ、載置されたシート１が給紙コロ３に接する。このとき、給紙コロ３も回転しているので、シート１は図６の矢印Ａ方向に給紙される。このとき、シート積載台２に載置したシート１は底板５に設けられた給紙パッド７及びその給紙方向下流側で支点９を中心に回動可能な受け台８に設けられスプリング１１で給紙コロ３に当接する方向へ押された分離パッド１０により給紙コロ４に接する最上紙のみが給紙される。
【００３４】
かくして、シート積載台２に載置したシート１が給紙されるが、積載台から送り出されたシート１はその搬送経路に設けられた搬送ローラ（図示せず）挟持され、画像形成装置の作像部へ送られる。したがって、本給紙装置はシート１を搬送ローラに挟持される分を送り出すものである。
【００３５】
かかる給紙装置において、待機位置に静止している給紙軸４を回動する回動力は引っ張りコイルばね１８の引っ張り力に依存する。また、給紙軸４にはその回転を妨げるような様々な負荷が存在し、カム６のシート積載台２の底板５への当接はその代表的なものと言える。さらに、給紙軸４の回動を妨げる負荷としては先に説明したように、経時使用による部品の摩耗や紙紛等の異物が摺動部に浸入することが挙げられる。
【００３６】
そこで、本発明では引っ張りコイルばね１８を適度の回動力のものを使用した場合、引っ張りコイルばね１８などの回動手段の回動力を最大限に発揮することができるように創意工夫したものであり、その実施形態を図７から図１４を用いて順次説明する。
【００３７】
図７は、図３のディスク１５を拡大して示した図であり、かかる配置において引っ張りコイルばね１８による給紙軸４の回動力と、回動方向を横軸の正としたときのディスク１５の回転角度との関係のグラフを図８に示す。
【００３８】
図８において、給紙指令が発せられて電磁ソレノイド２０がＯＮし、フラッパ１９の係止爪２１がディスク１５の係止部２２から外れて引っ張りコイルばね１８の回動力によってディスク１５を介して給紙軸４が図３の時計方向に回動開始するときを第１の状態とし、給紙軸４が回転して欠歯ギヤ１２が駆動ギヤ１３に噛み合ったときを第２の状態とする。
【００３９】
第１の状態において、給紙軸４の回動開始時の回動力のみを考慮してディスクボス１４の位置を決定すると、図８に示すように、回動開始から第２の状態に移るまで、引っ張りコイルばね１８の回動力は大きく右下がりになる。この場合、例えば異物がカム６とシート積載台２の底板５の間に侵入し、給紙軸４への負荷力が著しく上がるような状態になると、給紙軸４の回動開始直後は正常に軸が回動しても、回動力は大きく減少していくので、途中で回動力が給紙軸４への負荷力を下回り、給紙軸４が停止してしまう可能性がある。
【００４０】
そこで、図９に示すように、ディスク１５のボス１４の角度位置を変更することで、図１０のグラフに示すように引っ張りコイルばね１８の回動力のピークより前に回動開始点を設定する。このように設定すると、回動開始後に回動力が増大する、すなわち、回動開始後の給紙軸４の回転モーメントが増大するように設定しているので、図８の場合と比べ給紙軸４への負荷力に対する余裕が大きく、例えば異物がカム６と底板５の間に侵入し、給紙軸４への負荷力が著しく上がるような状態になっても、給紙軸４が正常に回動する可能性が高くなる。
【００４１】
また、引っ張りコイルばね１８に少々の負荷に負けない程の強力な引っ張り力のものを用いることで目的を達成できるのではと考えられるが、引っ張りコイルばね１８が強力であると、電磁ソレノイド２０の係止解除時に、その係止爪２１とディスク１５の係止部２２との摩擦が大きくなり、ソレノイドの電磁力だけでは係止解除が不完全になったり、解除自体ができなくなったりする可能性がある。
【００４２】
また、ここで給紙軸４の係止手段に用いている電磁ソレノイド２０は、電気的応答性が早く、図１０のグラフ上における軸の回動開始点のタイミングを時間的に精度よく位置させることができ、よりばらつきのない状態のまま、軸が正常に回動するのを維持する。
【００４３】
図１１〜図１３は、本発明のそれぞれ他の実施形態を示す説明図である。図１１に示す実施形態では、回動手段として用いる弾性体部材が引っ張りコイルばね１８ではなく、圧縮コイルばね３０を用いている。また、圧縮コイルばね３０の伸縮方向をガイドするようなガイド部品３１を設け、圧縮コイルばね３０が常に直線を保つようにガイド部品３１の方向に回動可能にする。この場合も、圧縮コイルばね３０の回動力曲線は図１０に示すようになり、ディスク１５のボス１４の角度位置の設定で、回動開始点を回動力のピークより前に設定することが可能である。
【００４４】
また、図１２に示す実施形態では、回動手段として用いる弾性体部材が引っ張りコイルばね１８ではなく、ベルトなどに代表されるゴム状材料３３を用いても、回動力曲線は図１０に示すようになり、ディスク１５のボス１４の角度位置の設定で、回動開始点を回動力のピークより前に設定することが可能である。
【００４５】
図１３は、本発明のさらに他の実施形態を示す説明図である。図１３に示す実施形態では、回動手段として弾性体部材ではなく磁力を用いており、具体的にはディスク１５に磁性材料からなる金属体３５を設置し、その金属体３５をディスク１５が図の時計方向に回転する方向に引き付ける電磁石３４を設ける。この金属体３５と電磁石３４は距離が小さいほど強い電磁力が働くので、回動開始後の回動力が増大される。
【００４６】
ところで、給紙を開始するタイミングは、ユーザーが操作盤（図示せず）を入力した信号３６を直接電磁ソレノイド２０に送るように構成する。また、シート積載台２に複数枚載置して連続給紙できるように、シート積載台２には図１４に示すように、載置されたシート１を検知する回転型のフィラー３７を設け、シートの有無でＯＮ／ＯＦＦするフィラー３７のシートＯＮ信号を電磁ソレノイド２０へ送信することで、複数枚給紙を行う際は自動的に給紙軸４の回動が行われる。さらにまた、給紙開始は給紙軸４が待機位置に必要であり、この開始点を検知するため本給紙装置ではディスク１５のボス１４の角度位置を検知するセンサ３８を設け、一回転ごとに電磁ソレノイド２０へ送信することで、自動的に給紙のための回動が行われる。
【００４７】
かくして、上記説明した給紙装置は給紙軸４の回動力を増大させることで、安定した給紙動作を得ようとするものであるが、安定した給紙動作は給紙軸４にかかる負荷自体をより小さくする工夫をなすことによって得られる。図１５では、ディスク１５に設けた引っ張りコイルばね１８を引っ掛けるためのボス１４の径が大きい場合、引っ張りコイルばね１８の輪内円２６と、ボス１４の表面の接触面積が大きくなり、介在する摩擦力も大きくなる。そして、給紙軸４の回転に伴いボス１４も回転しながら移動を行うので、摩擦力が大きくなると図１５に示すように引っ張りコイルばね１８端部がボス１４の回転方向へゆがんでしまう。これにより、図８に示す回動力曲線にゆがみが生じてしまい、結果的に搬送速度のばらつきを大きくする要因となる。
【００４８】
そこで、本実施形態では図１６に示すようにディスク１５のボス１４Ａとして給紙軸４引っ張りコイルばね１８の輪内円２６の半分以下程度の径のものを用いれば、ここでの摩擦力が小さくなり、引っ張りコイルばね１８の直線性が保たれるので、弾性体部品の回動力曲線が滑らかになる。よって、回動の速度にばらつきのない状態のまま、給紙軸４の正常回動が維持される。また、引っ掛け用のボス１４の代わりに表面性の良い金属製のピンを用いると、いっそう摩擦力が小さくなり、弾性体部品の回動力曲線が滑らかになって、回動の速度にばらつきのない状態のまま、軸の正常回動が維持される。さらにまた、ディスク１５に設けたボス１４がディスク１５に対して回転自在に装着し、相対的に回転運動するように、ディスク１５を複数部品により構成すると、いっそう摩擦力が小さくなり、弾性体部品の回動力曲線が滑らかになって、回動の速度にばらつきのない状態のまま、軸の正常回動が維持される。なお、表面性の良い金属製のピンとしては、例えば鉄、アルミ、ステンレス等であるが、金属製のピンの代わりにメッキや研磨等の摩擦係数を小さくする加工を施した部材であっても良い。
【００４９】
上記したように、待機位置に静止している給紙軸４を経時にわたって確実に回動するには、引っ張りコイルばね１８などの回動手段の回動力を最大限に発揮させる他に、回動に対する負荷自体を小さくするが有効である。その負荷にはシート積載台２の底板５との当接しているカム６の回動がある。このカム６を回動するときの負荷をできるだけ小さくすることができればきわめて有利である。
【００５０】
そこで、本発明では、図１７に示すように、カム６が当接するシート積載台２の底板５にカム６の回転によって連れ回りする回転体としての従動コロ２９を設けている。このような従動コロ２９を設ければ、カム６と底板５が摺接する摩擦を小さくすることができる。このとき、従動コロ２９の形態としては図１８に示すようにコロと軸が一体に設けられている軸一体コロ２９Ａと、図１９及び図２０に示すように貫通穴付コロ３７と軸３６が別体で設けられている軸別コロ２９Ｂがある。本実施形態では、より摩擦力を小さくしたいという要求から後者の軸別コロ２９Ｂを用いている。その理由は、図１８に示す軸一体コロ２９Ａであると、給紙軸４の回動時に摺動する部位は符号５０で示すカム６と軸一体コロ２９Ａの表面との間及び５１で示す軸一体コロ２９Ａの軸と底板５に設けられた軸受との間の２箇所である。これに対し、図１９に示す軸別コロ２９Ｂは軸一体コロ２９Ａと同様のカム６と軸一体コロ２９Ａの表面との間５０及び軸一体コロ２９Ａの軸と底板５に設けられた軸受との間５１に加えて符号５２に示す貫通穴付コロ３７と軸３６の間でも摺動が起こるので、給紙軸４への負荷力はより低減され、給紙軸４は長期にわたって正常な回動を維持することができる。
【００５１】
また、上記した従動コロ２９は、図２１に示すように、カム６の先端に設けても有効である。確かに、カム６に設けた場合、カム６が回転するとすぐに従動コロ２９がシート積載台２の底板５から離れてしまうが、給紙軸４の回動負荷は引っ張りコイルばね１８によって回動する僅かな回転角度であるので問題にならない。
【００５２】
ところで、底板５やカム６に設ける従動コロ２９として軸別コロ２９Ｂを採用した場合、給紙軸４の回転にともないカム６は回動運動を、底板５は上下運動を繰り返す。このとき、軸３６がスラスト方向に動いて底板５やカム６から外れ、さらに貫通穴付コロ３７が抜け落ちることが起こり得る。
【００５３】
そこで、軸別コロ２９Ｂは図１９及び図２２に示すように、軸３６の一端に軸より大径の鍔５５を設け、他方底板５またはカム６にはその鍔５５が当たる抜け止め５４を設けている。このように構成すると、図２２において軸３６が右方へ抜けることは鍔５５が底板５またはカム６の軸受板３２に当たって阻止され、図２２の左方へ抜けることは鍔５５が抜け止め５４に当たって阻止される。これにて、軸別コロ２９Ｂの軸３６の抜けを防止することができる。
【００５４】
図２３は、軸３６の抜けを防止することができる別の実施形態であって、本実施形態では軸３６の貫通穴付コロ３７支持部分を両端より大径にする大径部５６を軸３６に設けている。この大径部５６の径を軸受板３２に設けた取り付け穴３２Ａより、大径にすることで、底板５やカム６に特別に抜け止めを設けることなく、軸３６の抜け止めを達成することができる。また、軸３６は大径部５６を設けても左右対称なので、組み付けが容易である。
【００５５】
ところで、図１８に示した軸一体コロ２９Ａはその軸と軸受板３２の間５１で摺動が起こるが、例えば軸一体コロ２９Ａがプラスチック材料の場合、長期間、装置を使用すると、その軸部には図６に明示するように常に底板５の下方の付勢手段４５により圧を受けているので、やがて軸部に磨耗が生じ、摺動しにくくなり、負荷力が増大してしまう。ここで、軸一体コロ２９Ａを上記した表面性の良い金属や加工を施すことにより、軸部の摩耗を低減させると、長期間装置を使用しても給紙軸の回動を妨げる方向への負荷力を増大させることなく、給紙軸が停止することなく適正な回動を維持することができる。
【００５６】
同様に、図１９に示した軸別コロ２９Ｂを使用する場合にも、軸３６を上記した表面性の良い金属や加工を施したものにすれば軸３６の摩耗が低減し、また貫通穴付コロ３７も表面性の良い金属等にすればその表面及び穴での摩耗が低減するので、長期間装置を使用しても給紙軸４の回動を妨げる方向への負荷力を増大させることなく、給紙軸４が停止することなく適正な回動を維持することができる。
【００５７】
さらに、カム６の少なくとも周面を上記した表面性の良い金属や加工を施したものにすれば、貫通穴付コロ３７がプラスチックの場合であっても、コロ表面とカム間５０の摩耗を低減させ、長期間装置を使用しても給紙軸の回動を妨げる方向への負荷力を増大させることなく、給紙軸が停止することなく適正な回動を維持することができる。
【００５８】
ところで、図２２で説明したように、従動コロ２９は軸一体コロ２９Ａや軸別コロ２９Ｂのどちらであっても、コロがスラスト方向に移動する。したがって、コロが左右どちらかに寄った場合に底板５やカム６に設けられた軸受板３２の壁面にコロの端面が接触し、摩擦が起きて給紙軸４への負荷力が増大してしまう。
【００５９】
そこで、図２４に示すように、軸一体コロ２９Ａの端面に軸径より大きくコロ径より小さな段３９を設けることにより、軸受板３２の壁との接触面積を減らし、摩擦を低減させ、給紙軸４への負荷力を減らすことができる。
【００６０】
また、軸別コロ２９Ｂを用いる場合には、同様にその貫通穴付コロ３７貫通穴コロの端面に、穴径より大きくコロ径より小さな段３９を設けることにより、軸受板３２の壁との接触面積を減らし、摩擦を低減させ、給紙軸４への負荷力を減らすことができる。
【００６１】
さらに、従動コロ２９として軸一体コロ２９Ａを用いた場合、図２５に示すように軸一体コロ２９Ａの軸を、外側に向かう程径が小さくなるようなテーパ形状に形成し、それを受ける軸受板３２の穴も外側に径が小さくなるようなテーパ形状にすると、軸一体コロ２９Ａは底板５の付勢手段４５から圧を受けるので軸のテーパ形状に沿って、軸一体コロ２９Ａの両側に位置する軸受板３２の壁間の中央へ移動し、軸一体コロ２９Ａの両端面が軸受板３２の壁に接触することが防止される。軸受板３２の壁との接触をなくして摩擦を低減させ、給紙軸４への負荷力を減らすことができる。
【００６２】
本発明の給紙装置においては、給紙軸４に設けられたカム６と、底板５に設けられた軸一体コロ２９Ａや貫通穴付コロ３７は底板に設けられた付勢手段４５による圧により、接触と非接触を繰り返す。このとき、給紙軸４には欠歯ギヤ１２や給紙コロ３、軸受など多くの部品が取り付けられており、これら部品間の接触を逃がすために、給紙軸４には左右方向にガタを設けなくてはならない。ここで、カム６と軸一体コロ２９Ａや貫通穴付コロ３７の幅をほぼ同じに設定した場合、ガタにより給紙軸４が左右どちらかによってしまうと、図２６に示すように軸一体コロ２９Ａや貫通穴付コロ３７にかかる圧に左右偏差が生まれてしまい、軸一体コロ２９Ａや貫通穴付コロ３７の軸の片端の面圧が高くなり摩擦が大きくなる。その結果、給紙軸４への負荷力が大きくなってしまい、給紙軸４が停止する可能性も出てくる。
【００６３】
そこで、図２７に示すように、カム６の幅をＡ、軸一体コロ２９Ａや貫通穴付コロ３７の幅をＢ、給紙軸４の左右方向のガタの幅をＣとすると、Ａ＞Ｂ＋Ｃとなるようにカム６の幅Ａを設定すると、給紙軸４が左右どちらかに寄ってしまった場合にも、軸一体コロ２９Ａや貫通穴付コロ３７にかかる圧は左右方向に均一となり、給紙軸４の負荷力を上げることなく、適正な回動を維持することができる。
【００６４】
また、図２８に示すように、軸一体コロ２９Ａや貫通穴付コロ３７の幅Ｂがカム６の幅Ａに給紙軸４の左右方向のガタの幅Ｃを加えた幅より大きくする、すなわち、Ｂ＞Ａ＋Ｃと設定しても上記実施形態と同様、給紙軸４が左右どちらかに寄ってしまった場合にも、軸一体コロ２９Ａや貫通穴付コロ３７にかかる圧は左右方向に均一となり、給紙軸４の負荷力を上げることなく、適正な回動を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明に係る給紙装置の構成を示す説明図である。
【図２】図１に示す給紙装置の斜視図である。
【図３】給紙装置の回動手段の構造を示す説明図である。
【図４】給紙装置のカム側の構造を示す説明図である。
【図５】給紙装置の欠歯ギヤと駆動ギヤ側の構造を示す説明図である。
【図６】図１に示す給紙装置の給紙時の態様を示す説明図である。
【図７】回動手段の構成を拡大して示す説明図である。
【図８】従来の回動手段の回動力と、回動方向を正とした時のディスク回転角度との関係を示すグラフである。
【図９】本発明のディスクボスの位置を示す説明図である。
【図１０】本発明の回動手段の回動力と、回動方向を正とした時のディスク回転角度との関係を示すグラフである。
【図１１】本発明の回動手段の他の実施形態を示す説明図である。
【図１２】本発明の回動手段のさらに他の実施形態を示す説明図である。
【図１３】本発明の回動手段のまたさらに他の実施形態を示す説明図である。
【図１４】給紙軸作動の時期を示す説明図である。
【図１５】スプリングとボスの負荷増大時の不具合を示す説明図である。
【図１６】スプリングとボスの負荷を減らす実施形態を示す説明図である。
【図１７】本発明に係る給紙装置の他の実施形態を示すカム部分の説明図である。
【図１８】図１７の給紙装置の一実施形態を示す断面説明図である。
【図１９】図１７の給紙装置の他の実施形態を示す斜視図である。
【図２０】図１７の給紙装置の他の実施形態を示す断面説明図である。
【図２１】本発明に係る給紙装置のさらに他の実施形態を示すカム部分の説明図である。
【図２２】コロの抜け止めの一実施形態を示す説明図である。
【図２３】コロの抜け止めの他の実施形態を示す説明図である。
【図２４】本発明に係る給紙装置のまたさらに他の実施形態を示す説明図である。
【図２５】本発明に係る給紙装置のまたさらに他の実施形態を示す説明図である。
【図２６】カムとコロの幅の関係を説明する説明図である。
【図２７】カムとコロの幅の好ましい関係の一例を示す説明図である。
【図２８】カムとコロの幅の好ましい関係の別の例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００６６】
１    シート
２    シート積載台
３    給紙コロ
４    給紙軸
５    底板
６    カム
１２    欠歯ギヤ
１３    駆動ギヤ
１４    ボス
１５    ディスク
１８    引っ張りコイルばね
２０    ソレノイド
２１    係止爪
２２    係止部
２９    従動コロ
２９Ａ    軸一体コロ
２９Ｂ    軸別コロ
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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