(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙を分離搬送するためのセパレートローラを備えた駆動軸に、トレイからの用紙を取り出すためのピックアップローラを支持アーム部材を介して支持させ、該ピックアップローラへの回転駆動伝達を上記駆動軸から行うようにした給紙装置において、上記駆動伝達が無端ベルトによってなされ、前記ピックアップローラのローラ軸に、該ローラ軸からピックアップローラに駆動伝達するためのワンウェイクラッチとアーム昇降用トルクリミッタと過負荷緩衝用クラッチを設けたことを特徴とする給紙装置。
【請求項２】
前記ベルトは、前記駆動軸に設けたクラッチプーリと前記ローラ軸に設けた被駆動プーリに掛け渡されていることを特徴とする請求項１記載の給紙装置。
【請求項３】
前記セパレートローラは駆動軸に対して回動可能に支承され、駆動軸の正規の回転に伴いセパレートローラ側に駆動軸に沿って摺動して、セパレートローラとカム結合してセパレートローラに駆動伝達され、駆動軸に対して正規回転とは相対的に逆の回転力が作用した場合は、前記正転時とは反対の方向に摺動してカム結合が解除されるようなセパレートハブを有し、前記クラッチプーリは上記セパレートハブに套嵌され該セパレートハブの軸方向に沿った摺動移動により、該ハブとカム結合およびその解除がなされるようにしたことを特徴とする請求項２記載の給紙装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トレイに積載された用紙を１枚ずつ送り出すための給紙装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像形成装置等に用いられる給紙装置においては、トレイに積載して収容されている用紙の上のものから１枚ずつ取り出し、重送を生じないようにさばいてから給紙路に搬送し、記録部や読取部に向けて送るように構成している。前記給紙装置を画像形成装置の原稿送り装置として用いる場合には、原稿トレイに積載されている原稿をピックアップローラにより取り出し、給紙方向に回転されるセパレートローラと、給紙方向と反対方向に回転力を付与されるリタードローラとを対向させて配置したさばき装置により分離し、原稿搬送路に配置する搬送ローラ装置により読取部に向けて搬送する。そして、前記原稿の読取りを行った後に、排出トレイに向けて送り出すように構成している。
【０００３】
前記給紙装置に設けるピックアップローラは、用紙をさばき装置に向けて送り出す動作を行うが、用紙が用紙さばき装置の下流部に配置された搬送ローラ装置に達すると、この搬送ローラ装置における搬送速度が用紙さばき装置およびピックアップローラの搬送速度よりも高速なため、用紙さばき装置およびピックアップローラに対する駆動伝達を停止し、空転させる機構（ワンウェイクラッチ）が設けられている。また、前記ピックアップローラに対する駆動伝達のために、コイルスプリングを用いたワンウェイクラッチ機構を設けており、前記ピックアップローラを駆動する際には、前記コイルスプリングが締まるように巻き付いて駆動軸の回転をローラに伝達するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記給紙装置のピックアップローラへの駆動伝達のために、従来の装置においては、セパレートローラの駆動軸に対して上下揺動する支持アームにアイドラギアを配列し、アイドラギアを介して行う機構が用いられている。このような機構で、原稿トレイ上に堆積された用紙をピックアップするとき、ピックアップローラが支持アームの下降により、堆積用紙の上面に当接しその後のピックアップローラの回転により用紙が上面から取り出され、セパレートローラとリタードローラのニップ位置に繰り出される。
【０００５】
トレイの用紙スタック量を多くしようとすると、トレイの上記ニップ位置近傍で段差をつけこの付近に傾斜面が形成されることになる。この場合、上記従来の機構ではピックアップローラがこの傾斜面に下降してくることになり、堆積用紙が少なくなると用紙にストレスがかかり、あるいは用紙先端部がこの傾斜面からずれ落ち、ピックアップローラの作用域から外れてしまう結果、用紙の取り出しが円滑になされなくなる。
【０００６】
これを解決するために、支持アームを長くして、ピックアップローラがトレイの平坦部に下降してくるようにすることが考えられるが、この場合にはアイドラギアの径を大とするか、その数を増やす必要がある。しかし、ギアが大径となると、ピックアップローラを支持するアーム部材からはみ出し、用紙の搬送経路をふさぐという不都合な事態が発生し、また、ギアを複数個配置することは部品点数が増加することによるコストの増大という問題もある。
【０００７】
本発明は、前記従来の駆動伝達機構の問題を解消しようとするもので、ベルトによる駆動伝達機構を用いることで、トレイ上の用紙積載量を多くする場合でも支障なくピックアップ機能を奏しうる給紙装置を提供せんとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、用紙を分離搬送するためのセパレートローラを備えた駆動軸に、該ピックアップローラへの回転駆動伝達を上記駆動軸から行うようにした給紙装置に関する。本発明は、トレイからの用紙を取り出すためのピックアップローラを支持アーム部材を介して支持させ、該ピックアップローラへの回転駆動伝達を上記駆動軸から行うようにした給紙装置において、上記駆動伝達が無端ベルトによってなされ、前記ピックアップローラのローラ軸に、該ローラ軸からピックアップローラに駆動伝達するためのワンウェイクラッチとアーム昇降用トルクリミッタと過負荷緩衝用クラッチを設けたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、前記ベルトは、前記駆動軸に設けたクラッチプーリと前記ローラ軸に設けた被駆動プーリに掛け渡されていることを特徴とする。したがって、駆動軸からピックアップローラへの駆動伝達が容易になされる。
【００１０】
さらに本発明は、前記セパレートローラは駆動軸に対して回動可能に支承され、駆動軸の正規の回転に伴いセパレートローラ側に駆動軸に沿って摺動して、セパレートローラとカム結合してセパレートローラに駆動伝達され、駆動軸に対して正規回転とは相対的に逆の回転力が作用した場合は、前記正転時とは反対の方向に摺動してカム結合が解除されるようなセパレートハブを有し、前記クラッチプーリは上記セパレートハブに套嵌され該セパレートハブの軸方向に沿った摺動移動により、該ハブとカム結合およびその解除がなされるようにしたことを特徴とする。セパレートハブの動作によって、セパレートローラ及びピックアップローラへの駆動伝達がなされ、また、これら駆動伝達の遮断もこのセパレートハブによってなされる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図示される例にしたがって、本発明の駆動伝達機構を説明する。図１はピックアップローラの支持と伝導機構の構成を示し、図２にはその側面から見た説明図を、図３には駆動軸からセパレートローラ７およびピックアップローラ４への駆動伝達機構を分解斜視図で示している。図１、２に示す給紙装置の例において、トレイに積層して収容した用紙を、ピックアップローラ４により搬送路に向けて取り出し、用紙さばき装置６（図４参照）の給紙方向に回転されるセパレートローラ７と、搬送方向とは反対方向に回転されるリタードローラ８との間で、重送状態の用紙をさばいて、１枚ずつに分離してから次の処理工程に向けて送り出すようにしている。
【００１３】
前記給紙装置においては、セパレートローラ７の駆動軸３１は、図示を省略する装置本体の駆動源により駆動されるもので、用紙を用紙トレイから取り出す指令に応じて駆動軸３１が駆動されて、セパレートローラ７が駆動される。そして、前記駆動軸３１の回転により、駆動伝達装置３０に設けるベルト２５を介してピックアップローラ４に伝達され、ピックアップローラ４を用紙に押圧させる作用と、ピックアップローラ４を回転させて用紙をセパレートローラ７に向けて給紙する動作とを行わせる。また、従来一般に使用されている給紙装置と同様に、図４に示すように搬送路１０内に配置する搬送ローラ装置１１により、給紙装置での搬送速度よりも高速で用紙が送られる状態となると、セパレートローラ７が空転するとともに、ピックアップローラ４を用紙に接しない位置に戻して、次の用紙送りの動作に対処させるようにする。
【００１４】
前述したような動作を行うように構成された駆動伝達装置３０において、装置本体のフレームに軸支される駆動軸３１には、駆動力伝達用のピン３２を設けており、前記ピン３２は、駆動軸３１に対して着脱可能となっている。前記駆動軸３１の軸方向の左右側に移動可能なセパレートハブ４０には斜め溝（螺旋溝）４２が設けられており、その斜め溝４２内には前記ピン３２が設けられているため、駆動軸３１が回転することによってピン３２が斜め溝４２内を移動して、溝の壁面にピン３２が当接することにより、駆動軸３１からセパレートハブ４０へ駆動が伝達される。
【００１５】
また、斜めに溝が設けられているため、ピン３２の移動によりセパレートハブ４０は駆動軸３１に沿って移動可能とされる。さらに、前記セパレートハブ４０により駆動伝達されるクラッチプーリ３５に巻き掛けたベルト２５を用いて、ピックアップローラ４の駆動系と、支持アーム５の揺動系の機構に対する駆動力の伝達を行うようにしている。
【００１６】
前記ピックアップローラ４とセパレートローラ７の間で、駆動伝達を行うためのベルト２５はタイミングベルトで構成され、駆動軸３１に対して配置するプーリ３６とピックアップローラ４のローラ軸５０に設けたプーリ５８に掛け渡されている。前記駆動伝達をベルト２５により行うことで、従来のギヤ伝導手段を用いる場合に比較して、支持アーム５の長さに影響されずに、駆動伝達を容易に行い得るという利点を有する。
【００１７】
つまり、従来のように、セパレートローラ７の駆動をアイドラギヤによりピックアップローラ４に伝達するものでは、トレイ３の用紙スタック量を多くしようとすると、用紙がピックアップローラにより取り込まれる位置とトレイ３との段差が大きくなるため、ピックアップローラ４はトレイ３の平坦部には下降できなくなり、堆積可能な用紙が少なくなると用紙にストレスがかかる等の問題がある。
【００１８】
前記用紙にかかるストレスの問題を解決するために、トレイの平坦部にピックアップローラを下降させようとすると、両ローラ４、７の間隔が長くなるため、多数のギヤを配置するか、大径のギヤを配置することが必要となる。そして、大経のギヤを用いる場合には、給紙路に突出することを避けるためのギヤの配置等の、解決を要する大きな課題となる。これに対して、ベルト伝導手段を用いる場合には、ピックアップローラ４とセパレートローラ７との間隔を任意に設定可能となり、原稿トレイに大量の原稿を収容できるように溝成したときにも、原稿の取り出し作用を良好に行うことができる。また、ベルト伝導手段を用いたので、アーム部材のピックアップローラ４とセパレートローラ７との中間部に補強部材を付加することもできる。
【００１９】
前記駆動伝達装置の側面図として示す図２において、セパレートローラ７を支持する駆動軸３１には、揺動可能な支持アーム５を介してピックアップローラ４を支持させている。前記支持アーム５に対して、アームスプリング２７によるアーム上昇手段を設けており、前記アームスプリング２７の両端部を上部フレームの係止部材２ａと、支持アーム５の係止部材５ａにそれぞれ係止させ、前記支持アーム５を図の実線で示す状態に保持する作用を行わせる。前記ピックアップローラ４により用紙トレイ３に収容されている用紙を送り出す際には、図１のトルクリミッタ６０の機能を用いて前記支持アーム５を下降させ、用紙の上に押圧し、セパレートローラ７の回転と同期させて送り出しの作用を行わせる。
【００２０】
前記駆動伝達装置に設けられるピックアップローラ４においては、セパレートローラ７の駆動軸３１の回転をプーリ３６からベルト２５を介してプーリ５８に伝達し、ローラ軸５０をスプリングクラッチ５５から固定フランジ５１を介して回転させる。また、前記ローラ軸５０の側部には、支持アーム５とプーリ５８の端面に設けられた摩擦板６１との間に圧縮スプリング６３からなるトルクリミッタ６０を介在させている。
【００２１】
前記駆動軸３１の回転がローラ軸５０に伝達される最初の段階では、駆動軸３１の回転がプーリ３６、ベルト２５を介してプーリ５８に伝達されるが、プーリ５８と支持アーム５との間にはトルクリミッタ６０が介在されているから、この回転力は、前記支持アーム５をアームスプリング２７の力に抗して下方に移動させる方向に作用する。この結果、支持アーム５は下降し、ピックアップローラ４がトレイに収容されている用紙に押圧される。前記ピックアップローラ４が用紙に押圧されると、支持アーム５の下降は阻止されるから、プーリ５８を回転させるように作用し、この回転がスプリングクラッチ５５、ワンウェイクラッチ５４を介してピックアップローラ４に伝達され、ピックアップローラ４による用紙の送りの動作を行う。
【００２２】
前述したようにして用紙を用紙さばき装置６から下流部の搬送ローラ装置１１に向けて送り出し、用紙の先端部が搬送ローラ装置１１により搬送される状態となる。前記搬送ローラ装置１１による搬送速度が、用紙さばき装置６のセパレートローラ７およびピックアップローラ４の搬送速度よりも高速に設定されているため、前記ワンウェイ機構により前記セパレートローラ７およびピックアップローラ４に対する駆動伝達が停止される状態となる。そして、プーリ３６およびプーリ５８に対する回転伝達が遮断される結果、支持アーム５の下降作用はなくなり、支持アーム５はスプリング２７の力により、駆動軸３１を中心にしてピックアップローラ４を上昇させる方向に揺動し、次の用紙送りの動作に対応させて待機する位置で停止する。
【００２３】
前記セパレートローラ７には軸３１の回転をピン３２からセパレートハブ４０を介して駆動伝達し、ピックアップローラ４に対する駆動伝達のためには、セパレートハブ４０からクラッチプーリ３５を介してベルト２５に対する駆動伝達が行われる。前記セパレートローラ７は、図１にも示されているように、駆動軸３１に対してゴムローラ部材を支持するローラ筒体３３を自由な回転が可能なように設け、前記ローラ筒体３３の側部には係合爪３４を設けている。
【００２４】
前記セパレートハブ４０は、略円筒状の本体部４１のローラ側の端部に駆動爪部材４３を配置し、本体部の他端部の外周方向にはピックアップローラ４側への駆動伝達用として、駆動爪４４を突出させて設けている。前記駆動軸３１に設けたピン挿入孔３２aにピン３２を着脱可能に挿入し、前記セパレートハブ４０の本体部４１には、前記駆動軸に設けたピン３２に対応する斜め溝４２を設けている。そして、前記斜め溝４２に対してピン３２が移動することで、駆動軸３１の軸方向にセパレートハブ４０を移動させるように構成し、セパレートハブ４０がセパレートローラ７を押圧する状態では、駆動爪部材４３がローラ筒体３３の係合爪３４に係合して、軸の回転をローラに伝達する。前記セパレートハブ４０の外周部に突出形成される駆動爪４４は、クラッチプーリ３５に対する駆動伝達を行うもので、前記クラッチプーリ３５が回転されることで、プーリ３６に巻き掛けたベルト２５を介してピックアップローラ４に向けて駆動伝達する。
【００２５】
前記クラッチプーリ３５は略円筒状の胴部３７と、ローラ７とは反対側の端部に一体に設けたプーリ３６とからなり、前記プーリの内面に胴部３７から突出させて被係合爪３８を設けている。前記図１に示すように、クラッチプーリ３５内部にセパレートハブ４０を挿入する状態でセパレートローラ７に組み合わせ、前記ローラ７の側部とセパレートハブ４０の他方の側部とを、両側の支持アーム５間に規制して位置決めする。そして、前記駆動軸３１を駆動することにより、駆動爪部材４３がセパレートローラ７の係合爪３４と噛み合い、駆動軸を給紙方向（矢印■方向）に駆動して、前記駆動軸３１の回転がピン３２を介してセパレートハブ４０に伝達され、一方の端部が支持アーム５により規制されているセパレートローラ７を矢印■方向に駆動する。また、前記セパレートハブ４０の回転は、駆動爪４４と被係合爪３８の噛合せ部を介してクラッチプーリ３５を回転させ、プーリ３６を介してピックアップローラ４に対する駆動伝達が行われる。
【００２６】
前記セパレートローラ７を駆動して用紙を１枚ずつ分離し、搬送路内での送り作用を行う際に、送られる用紙の先端部が搬送路の下流部に配置され、セパレートローラ７より高速で回転する搬送ローラ装置１１にニップされ、前記高速で回転される搬送ローラ装置１１により用紙が高速で搬送される状態となると、前記高速で移動される用紙により引っ張られて、セパレートローラ７が駆動軸３１による駆動速度よりも速い速度で回転される。前述したように、一定の速度で回転している駆動軸３１に対してセパレートローラ７の回転速度が速い状態となる場合には、セパレートハブ４０の駆動爪部材４３とローラ７の係合爪３４との間で速度の差が生じるために、前記駆動爪部材４３と係合爪３４との噛み合いが外れて、両突起の斜面部が摺動する状態となる。
【００２７】
そして、前記セパレートハブ４０がセパレートローラ７から離間する方向に移動することによって、駆動爪４４と被係合爪３８の係合が解除される。駆動軸３１に設けたピン３２は斜め溝４２に沿ってセパレートローラ７から離間する方向へ移動するため、駆動爪４４と被係合爪３８の係合が外れて、駆動軸３１の回転をセパレートローラ７とクラッチプーリ３６とに対して伝達しない状態となる。前記搬送路の下流部に配設している搬送ローラ装置１１により高速で用紙が送られる状態では、駆動軸３１が一定の速度で駆動されていても、セパレートローラ７とピックアップローラ４に対して、前記駆動軸３１による駆動伝達が停止され、前記図３に示すセパレートローラ７に設けた駆動伝達機構を用いて、用紙の送りの動作を行うに際して、駆動軸３１による駆動伝達が遮断されて搬送ローラ装置１１による搬送が行われると、用紙の移動により回転されるセパレートローラ７に対して、セパレートハブ４０は前記セパレートローラ７から離間される方向に移動する。前記セパレートハブ４０の移動により、駆動爪４４と被係合爪３８との係合が解除され、駆動軸３１からのクラッチプーリ３５への駆動伝達も遮断される。そして、用紙後端がセパレートローラ７から外れると、係合爪３４の駆動爪部材４３に対する反作用がなくなるから、常に回転している駆動軸３１の回転力を受けたピン３２と斜め溝４２との作用によって、セパレートハブ４０は再びセパレートローラ側に押しやられ、前記各爪部材の係合がなされ、次の用紙送りの作用に対処可能にする。
【００２８】
前述したように溝成される駆動伝達装置は、図４に示す装置に適用することが可能であり、画像読取装置に組み合わせて用いる自動原稿搬送装置１に設けて、トレイに収容される原稿を１枚ずつさばいて搬送する途中で、搬送路に配置した読取部で画像の読取りを行うように構成できる。この実施例に示す自動原稿搬送装置１においては、装置本体に横向きの略Ｕ字状の搬送路１０を配置して、その搬送路の曲り部には大径の駆動ローラ１４を配置し、搬送路の入り口の部分には、原稿トレイ３を設けている。
【００２９】
前記搬送路１０内での原稿の搬送を行うために、トレイ３の上部に揺動可能な支持アーム５を介してピックアップローラ４を配置し、その下流側にはセパレートローラ７とリタードローラ８とを組み合わせた用紙さばき装置６を配置している。前記用紙さばき装置６は、一般の複写機等の給紙装置に設けられる装置と同様に、給紙方向に駆動されるセパレートローラ７と、給紙方向と反対方向に駆動されるリタードローラ８とを対向させて配置している。そして、ピックアップローラ４により取り込まれた原稿が複数枚重なった場合に、上の１枚のみを分離して搬送路の搬送ローラ装置１１に向けて送り出し、他の原稿をトレイ側に戻す動作を行うものとして構成する。
【００３０】
前記用紙さばき装置６の下流側には、駆動ローラ１２とプレスローラ１３とを組み合わせた搬送ローラ装置１１を設けて、大径駆動ローラ１４による搬送領域に向けて用紙を供給する。前記大径駆動ローラ１４の搬送領域では、プレスローラ１５、１６とが大径駆動ローラ１４に用紙を押圧する部分の間で、前記大径駆動ローラ１４の軸芯の下部付近にプラテン１８を設けて、そのプラテン１８の下部に位置させる走査装置により画像の読取りを行う。また、前記大径駆動ローラ１４とプレスローラにより挟持搬送される部分から、搬送路を略水平に設けてその搬送路の終端部に排出ローラ装置１７を配置し、読取りが終了した原稿を排出トレイに向けて送り出すようにする。
【００３１】
前記搬送路１０に配置する搬送ローラ装置１１において、前記上部フレーム２にはプレスローラ１３、１５を各々支持するプレスローラ支持ユニット２０を、フレームに固設して設けたステイ２１を介して配置している。前記プレスローラ支持ユニット２０は、装置の上部フレーム２に設けたステイ２１にベースブラケット２３を設け、前記ベースブラケット２３の両端部に、プレスローラ１３、１５を各々配置して、各ローラ装置での原稿に対するニップ圧力を設定し、前記搬送路１０内での搬送作用を良好な状態で行い得るように構成している。そして、トレイ３に積載した原稿（用紙）に対して、ピックアップローラ４を押圧する作用と、前記ローラ４に回転を付与して原稿を搬送路に向けて送り込む動作とを、前記駆動軸３１に設けたセパレートローラ７の駆動とともに、駆動伝達装置を介して行うことができる。
【００３２】
なお、前記実施例に示した駆動伝達装置は、図４の原稿搬送装置に用いるのみでなしに、画像形成装置の記録紙の給紙装置でのトレイから用紙を１枚ずつ送り込む装置に適用が可能である。例えば、画像形成装置の記各部に対して用紙を搬送して画像の記録を行う際にも、給紙トレイからの用紙の分離搬送作用を良好に行い得て、給紙装置の構成を簡素化することが可能である。また、前記駆動伝達機構においては、ピックアップローラ４に対する駆動伝達の作用と、前記ローラにより用紙を搬送する作用とを行わせるために、スプリング等の押圧手段を用いることなく、駆動伝達のためのセパレートハブ４０を駆動軸３１に沿わせて移動させる伝達装置における駆動伝達部材の構成を簡単なものとすることができ、メンテナンスに手間を要するという問題は発生しない。
【００３３】
【発明の効果】
本装置は前述のように構成したものであり、用紙を分離搬送するためのセパレートローラを備えた駆動軸に、トレイからの用紙を取り出すためのピックアップローラを支持アーム部材を介して支持させ、該ピックアップローラへの回転駆動伝達を上記駆動軸から行うようにした用紙搬送装置において、ピックアップローラへの駆動伝達のためにギア機構を用いないので、伝達機構の設計の自由度を向上させることができる。すなわち、トレイ上の用紙のスタック量を多くするためにトレイに段差を設けても、それに応じて支障なくアームの長さを長くすることができる。また、駆動軸からピックアップローラに対する駆動伝達が簡単な構成でピックアップローラに対する駆動伝達と、ピックアップローラをトレイに対して離接される動作を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  装置の構成を示す平面図である。
【図２】  図１の装置の側面図である。
【図３】  駆動軸からセパレートローラ７およびピックアップローラ４への駆動伝達を説明する分解斜視図である。
【図４】  給紙装置の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
１  自動原稿搬送装置、  ２  上部フレーム、  ４  ピックアップローラ、
６  用紙さばき装置、７  セパレートローラ、  １１  搬送ローラ装置、
１４  大径駆動ローラ、２５  無端ベルト、  ３１  駆動軸、  ３５  クラッチプーリ、３６  プーリ、４０  セパレートハブ、  ５４  ワンウェイクラッチ、
５５  スプリングクラッチ、  ５８被駆動プーリ、６０  トルクリミッタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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