(57)【要約】【課題】用紙トレイの収納、排出の際の操作性を向上することが可能な用紙トレイ駆動機構を提供する。【解決手段】本発明の用紙トレイ駆動機構１００は、画像形成装置１０本体に対して着脱可能な用紙トレイ１５０を駆動する機構であって、画像形成装置１０本体に挿入された用紙トレイ１５０と係合して、トグルばね１４０の弾性力により用紙トレイ１５０を収納完了位置に収納し、かつ用紙トレイ１５０を収納完了位置から排出する駆動部と、トグルばね１４０の弾性力により用紙トレイ１４０が収納または排出される場合にのみ、用紙トレイ１５０の搬送方向と反対方向の力を駆動部に作用させるダンパ１６０、１７０とを備えることを特徴とする。【選択図】図２
2009073572.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置本体に対して着脱可能な用紙トレイを駆動する用紙トレイ駆動機構であって、
前記画像形成装置本体に挿入された用紙トレイと係合して、トグルばねの弾性力により前記用紙トレイを収納完了位置に収納し、または前記用紙トレイを前記収納完了位置から排出する駆動部と、
前記トグルばねの弾性力により前記用紙トレイが収納または排出される場合にのみ、前記用紙トレイの搬送方向と反対方向の力を前記駆動部に作用させるダンパと、
を備えることを特徴とする、用紙トレイ駆動機構。
【請求項２】
前記駆動部の駆動にともなって回動する第１のギアと、前記ダンパと噛合し、第１の方向にのみ前記第１のギアとともに回転可能な第２のギアとからなるクラッチギアをさらに備え、
前記駆動部は、
前記画像形成装置本体に挿入された前記用紙トレイと回動可能に係合する搬送ギアと、
前記トグルばねの弾性力により回転力が加えられ、前記搬送ギアとともに回動する欠歯ギアと、
を備え、
前記欠歯ギアは、前記トグルばねの弾性力により前記欠歯ギアに加えられる回転力がゼロとなる死点を基準として、前記クラッチギアが第１の方向に回転する方向に回転すると前記第１のギアと噛合し、前記クラッチギアが第１の方向と反対方向である第２の方向に回転する方向に回転すると前記第１のギアと噛合しないことを特徴とする、請求項１に記載の用紙トレイ駆動機構。
【請求項３】
前記トグルばねは、一端が前記欠歯ギアに設けられた支軸に支持され、他端が前記画像形成装置本体に設けられた支軸に支持され、
前記トグルばねの２つの支軸と、前記欠歯ギアの回転軸とが一直線上に並ぶとき、死点となることを特徴とする、請求項２に記載の用紙トレイ駆動機構。
【請求項４】
前記欠歯ギアには、歯の存在しない欠歯部分の角度範囲に対応して係合部が設けられ、
前記第１のギアには、前記第１のギアが前記欠歯ギアの欠歯部分と対向するときに前記係合部と係合する被係合部が形成されることを特徴とする、請求項２または３に記載の用紙トレイ駆動機構。
【請求項５】
前記搬送ギアには、前記画像形成装置本体に設けられたストッパと当接する突起部が形成されることを特徴とする、請求項２〜４のいずれかに記載の用紙トレイ駆動機構。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の用紙トレイ駆動機構を備えたことを特徴とする、画像形成装置。
【請求項７】
画像形成装置本体に対して着脱可能な用紙トレイを駆動する用紙トレイ駆動機構であって、
前記画像形成装置本体に挿入された用紙トレイと係合して、トグルばねの弾性力により前記用紙トレイを収納完了位置に収納し、かつ前記用紙トレイを前記収納完了位置から排出する駆動部と、
前記トグルばねの弾性力により前記用紙トレイが収納または排出される場合にのみ、前記用紙トレイの搬送方向と反対方向の力を前記駆動部に作用させるダンパと、
を備えることを特徴とする、用紙トレイ駆動機構。
【請求項８】
前記駆動部の駆動にともなって回動する第１のギアと、前記ダンパと噛合し、第１の方向にのみ前記第１のギアとともに回転可能な第２のギアとからなる第１のクラッチギアと、
前記駆動部の駆動にともなって回動する第１のギアと、前記ダンパと噛合し、第１の方向と反対方向である第２の方向にのみ前記第１のギアとともに回転可能な第２のギアとからなる第２のクラッチギアと、をさらに備え、
前記駆動部は、
前記画像形成装置本体に挿入された前記用紙トレイと回動可能に係合する搬送ギアと、
前記トグルばねの弾性力により回転力が加えられ、前記搬送ギアとともに回動する欠歯ギアと、
を備え、
前記欠歯ギアは、前記トグルばねの弾性力により前記欠歯ギアに加えられる回転力がゼロとなる死点を基準として、前記第１のクラッチギアが第１の方向に回転する方向に回転すると前記第１のクラッチギアの前記第１のギアと噛合し、前記第１のクラッチギアが第２の方向に回転する方向に回転すると前記第２のクラッチギアの前記第１のギアと噛合することを特徴とする、請求項７に記載の用紙トレイ駆動機構。
【請求項９】
前記トグルばねは、一端が前記欠歯ギアに設けられた支軸に支持され、他端が前記第１のクラッチギアの回転軸に支持されており、
前記トグルばねの２つの支軸と、前記欠歯ギアの回転軸とが一直線上に並ぶとき、死点となることを特徴とする、請求項８に記載の用紙トレイ駆動機構。
【請求項１０】
前記欠歯ギアには、歯の存在しない欠歯部分に対応して係合部が設けられ、
前記第１のクラッチギアおよび前記第２のクラッチギアの各第１のギアには、前記第１のギアが前記欠歯ギアの欠歯部分と対向するときに前記係合部と係合する被係合部が形成されることを特徴とする、請求項８または９に記載の用紙トレイ駆動機構。
【請求項１１】
前記欠歯ギア、前記第１のクラッチギアおよび前記第２のクラッチギアは、前記欠歯ギア、前記第１のクラッチギアおよび前記第２のクラッチギアの各回転軸が一直線上に並ぶように配置されることを特徴とする、請求項８〜１０のいずれかに記載の用紙トレイ駆動機構。
【請求項１２】
前記搬送ギアには、前記画像形成装置本体に設けられたストッパと当接する突起部が形成されることを特徴とする、請求項８〜１１のいずれかに記載の用紙トレイ駆動機構。
【請求項１３】
請求項７〜１２のいずれかに記載の用紙トレイ駆動機構を備えたことを特徴とする、画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、用紙トレイ駆動機構および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やプリンタなどの画像形成装置には、用紙を収納する用紙トレイが装置本体に対して引き出し可能に設けられている。通常、用紙トレイ内の用紙が無くなった際には、用紙トレイを画像形成装置から引き出して用紙トレイ内に用紙を追加補充した後、用紙トレイを画像形成装置内に押し込むという操作が行われる。従来は、用紙トレイの引き出し操作および押し込み操作はユーザが手動で行っていたが、用紙トレイ内に収容される用紙枚数が大量になると用紙トレイが大型化し、用紙トレイの操作に大きな力が必要となる。
【０００３】
画像形成装置には、通常、用紙トレイを画像形成装置に装着した状態において画像形成装置から用紙トレイが外れないようにするため保持手段が設けられており、かかる保持手段により用紙トレイを保持するように構成されている。しかし、用紙トレイを装置本体に押し込む際、保持手段と用紙トレイとが係合することにより用紙トレイを押す力に変動が生じる。図１３に示すように、画像形成装置５０の本体内部に収納された用紙トレイ６０は、画像形成装置５０に固定された保持手段（キャッチ）５１が用紙トレイ６０の係合部６１に係合することによって本体内部に固定される。
【０００４】
図１４（Ａ）〜（Ｄ）に示す順に従って用紙トレイ６０を本体内部に押し込んでいくと、用紙トレイ６０に形成された係合部６１がキャッチ５１の溝５１ａ内に進入し、キャッチ５１が外側に広がるように変形する。そして、図１４（Ｃ）に示す死点位置を過ぎると、キャッチ５１の弾性変形が元に戻るため、用紙トレイ６０には画像形成装置５０の本体に引き込まれる力が作用する。その後、係合部６１はキャッチ５１の溝５１ａ内に収納され、用紙トレイ６０が画像形成装置５０に保持される。
【０００５】
図１５は、用紙トレイ６０を挿入する際の挿入力が、キャッチ５１の弾性によって変化する様子を示すグラフである。図１５に示すように、挿入方向に用紙トレイ６０を動かしていくと、係合部６１がキャッチ５１に当接するまでの間は、用紙トレイ６０には摩擦力による抵抗のみがかかる。係合部６１がキャッチ５１に当接すると、キャッチ５１が変形しながら係合部６１がキャッチ５１の溝５１ａの内部に進入するため、挿入力は急激に増加する。その後、係合部６１が死点位置を過ぎると、キャッチ５１の弾性変形が元に戻ることによって用紙トレイ６０が本体内に引き込まれる。従って、挿入力は急激に低下し、負の力となる。すなわち、死点位置を超えて挿入を完了するためには、図１５に示す挿入力Ｆを超える力が必要となる。用紙トレイ６０が収納完了位置に到達すると、収納動作が完了し、係合部６１がキャッチ５１の溝５１ａ内に保持される。この状態では、キャッチ５１による保持力Ｈが発生しており、用紙トレイ６０を引き出す場合は、保持力Ｈ以上の排出力が必要となる。
【０００６】
また、図１６は、用紙トレイ６０を引き出す際の排出力が、キャッチ５１の弾性によって変化する様子を示すグラフである。用紙トレイ６０を引き出す力がキャッチ５１による保持力Ｈを上回ると、用紙トレイ６０が引き出し方向に変位する。この際、係合部６１がキャッチ５１の溝５１ａを広げながら引き出されるため、排出力は急激に増加する。その後、係合部６１が死点位置を過ぎると、キャッチ５１の弾性変形が元に戻ることによって用紙トレイ６０が本体から押し出される。従って、用紙トレイ６０に作用する排出力は急激に低下し、負の力となる。すなわち、死点位置を超えて排出を完了するためには、図１６に示す引抜力Ｆを超える力が必要となる。用紙トレイ６０の係合部６１がキャッチから離脱すると、用紙トレイ６０には摩擦力による抵抗のみがかかり、排出力は一定の力となる。
【０００７】
このように、画像形成装置５０に対する用紙トレイ６０の出し入れにおいて、用紙トレイ６０の係合部６１と本体側のキャッチ５１とが係合する際、または係合部６１がキャッチ５１から離脱する際に、キャッチ５１の弾性変形による力が用紙トレイ６０に作用する。このため、用紙トレイ６０の挿入力又は排出力は大きく変動してしまう。従って、キャッチ５１と係合部６１を係合させる際、またはキャッチ５１を係合部６１から離脱させる際に大きな力が必要である。
【０００８】
そこで、近年では、用紙トレイをモータ等の駆動手段により駆動する手法が提案されている（例えば、特許文献１〜４）。
【０００９】
【特許文献１】特開平５−２３８５６５号公報
【特許文献２】特開平５−２７０６６９号公報
【特許文献３】特開平５−２７８８７４号公報
【特許文献４】特開２００５−１７８９２５号公報
【特許文献５】特開２００５−２６３３４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、用紙トレイを駆動するモータ等の駆動手段を設けると、画像形成装置本体に電源が入っていない場合には駆動手段による機能を得ることができないという問題がある。さらに、かかる駆動手段に加え、用紙トレイの位置や移動方向等を検出するセンサやドライブ回路等を画像形成装置に設けると、装置が大型化してしまい、コストが大きくなるという問題があった。また、用紙トレイを画像形成装置に収納した際には、上述のように用紙トレイを画像形成装置に確実に保持する必要がある。しかし、このような駆動手段により用紙トレイを駆動した場合において、収納完了位置で用紙トレイを保持し、かつ、用紙トレイを画像形成装置から取り外し可能に構成することは困難である。
【００１１】
一方、モータ等による駆動手段を用いない場合には、上述したように、用紙トレイに収納される用紙枚数が大量になると用紙トレイの操作に非常に大きな力が必要となり、操作性が低下するという問題がある。また、用紙を収容して重くなった用紙トレイを装置本体へ押し込むと、押し込み操作の際に勢いがついてしまう場合もある。このとき、用紙トレイが装置本体に激しく衝突して、大きな音をたてたり、用紙トレイが破損されたりするという問題がある。このような問題に対して、特許文献５ではエアダンパーを利用して用紙トレイの引き込み速度調整を行っているが、この場合も画像形成装置本体に電源が入っていない場合にはかかる機能を得ることができない。
【００１２】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、用紙トレイの収納、排出の際の操作性を向上することが可能な、新規かつ改良された用紙トレイ駆動機構および画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、画像形成装置本体に対して着脱可能な用紙トレイを駆動する用紙トレイ駆動機構が提供される。かかる用紙トレイ駆動機構によれば、画像形成装置本体に挿入された用紙トレイと係合して、トグルばねの弾性力により用紙トレイを収納完了位置に収納し、または用紙トレイを収納完了位置から排出する駆動部と、トグルばねの弾性力により用紙トレイが収納または排出される場合にのみ、用紙トレイの搬送方向と反対方向の力を駆動部に作用させるダンパと、を備えることを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、画像形成装置本体に挿入された用紙トレイは、駆動部によりトグルばねの弾性力を利用して収納完了位置に収納され、または収納完了位置から排出される。このとき、駆動部に対して用紙トレイの移動を妨げるようにダンパが作用することにより、用紙トレイの搬送速度が減速される。
【００１５】
本発明の用紙トレイ駆動機構は、駆動部の駆動にともなって回動する第１のギアと、ダンパと噛合し、第１の方向にのみ第１のギアとともに回転可能な第２のギアとからなるクラッチギアをさらに備えることもできる。ここで、駆動部は、画像形成装置本体に挿入された用紙トレイと回動可能に係合する搬送ギアと、トグルばねの弾性力により回転力が加えられ、搬送ギアとともに回動する欠歯ギアと、を備えるようにする。そして、欠歯ギアは、トグルばねの弾性力により欠歯ギアに加えられる回転力がゼロとなる死点を基準として、クラッチギアが第１の方向に回転する方向に回転すると、第１のギアと噛合する。一方、欠歯ギアがクラッチギアが第１の方向と反対方向である第２の方向に回転する方向に回転すると、第１のギアと噛合しないように構成される。
【００１６】
かかる構成によれば、駆動部を構成する搬送ギアおよび欠歯ギアは、用紙トレイの移動とともに回動する。そして、欠歯ギアの回転にともなって、欠歯ギアと噛合するクラッチギアの第１のギアは回転される。このとき、第１のギアは、欠歯ギアの歯の存在する部分と噛合している場合にのみ回転される。一方、第２のギアは、第１の方向にのみ回転可能なギアである。したがって、第１のギアが第１の方向に回転するときは第２のギアも回転するが、第１のギアが第２の方向に回転するときには第２のギアは回転しない。そして、第２のギアと噛合するダンパも、第１のギアが第１の方向に回転するときは作用するが、第１のギアが第２の方向に回転するときには作用しない。
【００１７】
そして、死点を基準として、欠歯ギアが、クラッチギアが第１の方向に回転する方向に回転すると、第１のギアと噛合するため、第１のギアは第１の方向に回転する。このとき、第１の方向に回転可能な第２のギアも第１の方向に回転し、ダンパの作用を受けることになる。一方、欠歯ギアがクラッチギアが第２の方向に回転する方向に回転すると第１のギアと噛合しないため、第１のギアは回転することができない。したがって、第２のギアも回転せず、ダンパの作用も受けないようになる。このように、欠歯ギアによりクラッチギアの回転を制御して、駆動部に対してダンパが作用する区間を制御することができる。
【００１８】
また、トグルばねは、例えば一端が欠歯ギアに設けられた支軸に支持され、他端が画像形成装置本体に設けられた支軸に支持されるように設けることができる。このとき、トグルばねの２つの支軸と欠歯ギアの回転軸とが一直線上に並ぶときに死点となる。
【００１９】
さらに、欠歯ギアには、歯の存在しない欠歯部分の角度範囲に対応して係合部を設けることもできる。このとき、第１のギアには、第１のギアが欠歯ギアの欠歯部分と対向するときに係合部と係合する被係合部を形成する。欠歯ギアの係合部と第１のギアの被係合部とが係合している間は、第１のギアは欠歯ギアの歯の存在する部分と噛合していないため、回転しない。かかる構成により、外部からの振動などによるクラッチギアの回転を防止することができる。
【００２０】
また、搬送ギアには、画像形成装置本体に設けられたストッパと当接する突起部を形成してもよい。搬送ギアの突起部は、例えば用紙トレイが排出完了位置まで排出されたときに、ストッパと当接するように設けることができる。これにより、排出完了位置において駆動部の動きを停止することができる。
【００２１】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、画像形成装置本体に対して着脱可能な用紙トレイを駆動する用紙トレイ駆動機構が提供される。かかる用紙トレイ駆動機構は、画像形成装置本体に挿入された用紙トレイと係合して、トグルばねの弾性力により用紙トレイを収納完了位置に収納し、かつ用紙トレイを収納完了位置から排出する駆動部と、トグルばねの弾性力により用紙トレイが収納または排出される場合にのみ、用紙トレイの搬送方向と反対方向の力を駆動部に作用させるダンパと、を備えることを特徴とする。
【００２２】
本発明によれば、画像形成装置本体に挿入された用紙トレイは、駆動部によりトグルばねの弾性力を利用して収納完了位置に収納され、かつ収納完了位置から排出される。このとき、駆動部に対して用紙トレイの移動を妨げるようにダンパが作用することにより、用紙トレイの搬送速度が減速される。
【００２３】
本発明の用紙トレイ駆動機構は、駆動部の駆動にともなって回動する第１のギアと、ダンパと噛合し、第１の方向にのみ第１のギアとともに回転可能な第２のギアとからなる第１のクラッチギアと、駆動部の駆動にともなって回動する第１のギアと、ダンパと噛合し、第１の方向と反対方向である第２の方向にのみ第１のギアとともに回転可能な第２のギアとからなる第２のクラッチギアと、をさらに備えることもできる。このとき、駆動部は、画像形成装置本体に挿入された用紙トレイと回動可能に係合する搬送ギアと、トグルばねの弾性力により回転力が加えられ、搬送ギアとともに回動する欠歯ギアと、を備える。そして、欠歯ギアは、トグルばねの弾性力により欠歯ギアに加えられる回転力がゼロとなる死点を基準として、第１のクラッチギアが第１の方向に回転する方向に回転すると第１のクラッチギアの第１のギアと噛合し、第１のクラッチギアが第２の方向に回転する方向に回転すると第２のクラッチギアの第１のギアと噛合する。
【００２４】
かかる構成によれば、駆動部を構成する搬送ギアおよび欠歯ギアは、用紙トレイの移動とともに回動する。そして、欠歯ギアの回転にともなって、欠歯ギアと噛合する第１のクラッチギアの第１のギアおよび第２のクラッチギアの第１のギアは回転される。このとき、各第１のギアは、欠歯ギアの歯の存在する部分と噛合している場合にのみ回転される。
【００２５】
一方、第１のクラッチギアの第２のギアは、第１の方向にのみ回転可能なギアである。したがって、第１のギアが第１の方向に回転するときは第２のギアも回転するが、第１のギアが第２の方向に回転するときには第２のギアは回転しない。そして、第２のギアと噛合する第１のダンパも、第１のギアが第１の方向に回転するときは作用するが、第１のギアが第２の方向に回転するときには作用しない。また、第２のクラッチギアの第２のギアは、第２の方向にのみ回転可能なギアである。したがって、したがって、第１のギアが第２の方向に回転するときは第２のギアも回転するが、第１のギアが第１の方向に回転するときには第２のギアは回転しない。そして、第２のギアと噛合する第２のダンパも、第１のギアが第２の方向に回転するときは作用するが、第１のギアが第１の方向に回転するときには作用しない。
【００２６】
そして、死点を基準として、欠歯ギアが、第１のクラッチギアが第１の方向に回転する方向に回転すると、第１のクラッチギアの第１のギアと噛合するため、第１のクラッチギアの第１のギアは第１の方向に回転する。このとき、第１の方向に回転可能な第２のギアも第１の方向に回転し、第１のダンパの作用を受けることになる。一方、欠歯ギアが、第１のクラッチギアが第２の方向に回転する方向に回転すると、第２のクラッチギアの第１のギアと噛合するため、第２のクラッチギアの第１のギアは第２の方向に回転する。このとき、第２の方向に回転可能な第２のギアも第２の方向に回転し、第２のダンパの作用を受けることになる。このように、欠歯ギアにより２つのクラッチギアの回転を制御して、駆動部に対してダンパが作用する区間を制御することができる。
【００２７】
また、トグルばねは、例えば一端が欠歯ギアに設けられた支軸に支持され、他端が第１のクラッチギアの回転軸に支持されるように設けることができる。このとき、トグルばねの２つの支軸と欠歯ギアの回転軸とが一直線上に並ぶとき死点となる。
【００２８】
さらに、欠歯ギアに、歯の存在しない欠歯部分に対応して係合部を設けてもよい。このとき、第１のクラッチギアおよび第２のクラッチギアの各第１のギアには、第１のギアが欠歯ギアの欠歯部分と対向するときに係合部と係合する被係合部が形成される。かかる構成により、外部からの振動などによるクラッチギアの回転を防止することができる。
【００２９】
また、欠歯ギア、第１のクラッチギアおよび第２のクラッチギアは、欠歯ギア、第１のクラッチギアおよび第２のクラッチギアの各回転軸が一直線上に並ぶように配置してもよい。
【００３０】
さらに、搬送ギアには、画像形成装置本体に設けられたストッパと当接する突起部を形成することもできる。搬送ギアの突起部は、例えば用紙トレイが排出完了位置まで排出されたときに、ストッパと当接するように設けることができる。これにより、排出完了位置において駆動部の動きを停止することができる。
【００３１】
このような用紙トレイ駆動機構は、例えば複写機やプリンタなどの画像形成装置に備えることができる。
【発明の効果】
【００３２】
以上説明したように本発明によれば、用紙トレイの収納、排出の際の操作性を向上することが可能な用紙トレイ駆動機構および画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００３４】
（第１の実施形態）
＜画像形成装置の全体構成＞
まず、図１に基づいて、本発明の各実施形態にかかる画像形成装置の全体構成について説明する。本実施形態は、電子写真方式の例えば複写機やプリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置に関するものであり、画像形成装置は、例えば非磁性のトナーと磁性体のキャリアとを混合した現像剤を用いて画像形成を行うものである。
【００３５】
本実施形態の画像形成装置１０は、図１に示すように、タンデム方式の画像形成装置１０であり、被記録画像の画像信号に応じて、マゼンタ、イエロー、シアン、ブラックの色毎に設けられ、各色のトナー像をそれぞれ形成する複数の現像手段１と、各現像手段１で形成したトナー像が順次転写される転写ベルト２ａを備えた中間転写体２と、例えばシートなどの記録体Ｓを収納した用紙トレイ１５０から記録体Ｓを取り出しつつこれを搬送する記録体搬送手段３と中間転写体２から記録体Ｓに転写したトナー像を記録体Ｓに固定する定着手段４とを主な構成要素として構成されている。
【００３６】
色毎に設けられた複数の現像手段１は、図１に示すように、それぞれ、略円筒状に形成され、軸線Ｏ１周りに回転可能に設けられた感光体ドラム（像担持体）１ａと、感光体ドラム１ａの外周面を一様に負電荷に帯電させる帯電器１ｂと、帯電器１ｂに対して感光体ドラム１ａの回転方向Ｔ１の上流側に設けられ、感光体ドラム１ａの外周面に付着したトナーを除去して清浄化するクリーニング装置１ｃと、外周面に担持した負電荷のトナーを光走装置５で感光体ドラム１ａの外周面上に形成した静電潜像に供給し感光体ドラム１ａにトナー像を形成するトナー担持体１ｄと、固定の磁石体を内包しトナーと磁性体のキャリアを混合した現像剤を外周面に磁気的に担持しつつ搬送してトナー担持体１ｄにトナーを供給する現像剤担持体１ｅと、現像剤担持体１ｅが担持した現像剤の量を規制しつつこの現像剤を薄層形成する規制棒１ｆと、現像剤を攪拌しつつ搬送してこれを現像剤担持体１ｅに供給する一対の現像剤攪拌手段１ｇ，１ｈとから構成されている。また、一様に帯電した感光体ドラム１ａの外周面にレーザ光を照射しつつ走査し露光して、感光体ドラム１ａに被記録画像の画像信号に応じた静電潜像を形成する光走装置５が、現像手段１とは別に画像形成装置１０に設けられている。
【００３７】
現像剤担持体１ｅと規制棒１ｆと一対の現像剤攪拌手段１ｇ，１ｈは、現像剤担持体１ｅの下方に一対の現像剤搬送手段１ｇ，１ｈを配しつつ第２筐体（収容部）１ｑに一体に収められている。収容部１ｑ内には、一対の現像剤搬送手段１ｇ，１ｈが配置された下方部分にトナーとキャリアを混合した現像剤が収容される。なお、トナーは、現像手段１とは別に画像形成装置Ａ内に設けられた色毎のトナーをそれぞれ貯留するトナー貯留槽８ｍ，８ｙ，８ｃ，８ｂが複数の現像手段１の複数の収容部１ｑにそれぞれ接続されることにより供給される。
【００３８】
中間転写体２は、その内周側に配置された駆動ローラ２ｂとテンションローラ２ｃと支持ローラ２ｄ，２ｅとにより循環移動される無端状の転写ベルト２ａと、転写ベルト２ａの内周側に設けられ、転写ベルト２ａの外周側に配置されたそれぞれの現像手段１の感光体ドラム１ａの外周側に転写ベルト２ａを押圧する複数の一時転写ローラ２ｆと、転写ベルト２ａの搬送方向（矢印方向）の最下流側に設けられたブラックのトナー像を形成する現像手段１よりも移送方向下流側に配置された支持ローラ２ｅと対向し、この支持ローラ２ｅとともに転写ベルト２ａを挟むように設けられた２次転写ローラ２ｇと、移送方向の最上流側に設けられたマゼンタのトナー像を形成する現像手段１よりも移送方向上流側の転写ベルト２ａ外周側に設けられ、転写ベルト２ａに付着したトナーを除去するベルトクリーニング装置２ｈとから構成されている。
【００３９】
記録搬送手段３は、同期して回転する複数の搬送ローラ３ｂを備えており、記録体Ｓを用紙トレイ１５０から取り出しつつこれを搬送し、前述の二次転写ローラ２ｇと転写ベルト２ａの間に供給する。また、二次転写ローラ２ｇによりトナー像を担持した記録体Ｓを、後述の記録体Ｓ搬送方向下流側に設けられた定着装置４に搬送し、これによりトナー像が溶融定着された記録体Ｓをさらに搬送して画像形成装置本体１０の外部に排出する。
【００４０】
定着装置４は、互いの外周面が押圧接触するように設けられた加熱ローラ４ａと加圧ローラ４ｂとを備えて構成される。加熱ローラ４ａは、略円筒状に形成されつつ軸回転可能に形成される。加熱ローラ４ａは、例えばシリコンゴム等の耐熱弾性層が巻き付けられた金属製の芯材の内部に、例えばハロゲンランプなどの熱源を備えて構成される。一方、加圧ローラ４ｂは、軸回転可能な略円柱状に形成され、例えば金属製の芯材にシリコンゴム等の耐熱弾性層が巻き付けられて構成される。このような定着装置４は、加熱ローラ４ａと加圧ローラ４ｂの間に給送された記録体Ｓに対して、記録体Ｓが担持するトナー像を加熱溶融させつつ加圧して、記録体Ｓにトナー像を溶融定着させることができる。
【００４１】
＜用紙トレイ駆動機構の構成＞
次に、図２〜図５に基づいて、本実施形態にかかる用紙トレイ駆動機構１００の構成について説明する。なお、図２は、本実施形態にかかる用紙トレイ駆動機構１００を示す斜視図である。図３は、本実施形態にかかる用紙トレイ駆動機構１００を示す平面図である。図４は、本実施形態にかかる用紙トレイ駆動機構１００を示す前面図である。図５は、保持板１８０に形成された欠歯ギア１１１のストッパ１８５を示しており、（ａ）は背面図であり、（ｂ）は底面図である。
【００４２】
本実施形態にかかる用紙トレイ駆動機構は、用紙トレイ１５０の引き出し操作および押し込み操作の際に用紙トレイ１５０を駆動する駆動機構であって、駆動ギア１１０と、第１のクラッチギア１２０と、第２のクラッチギア１３０と、トーションばね１４０と、第１のダンパ１６０と、第２のダンパ１７０とを備えて構成される。
【００４３】
駆動ギア１１０は、欠歯ギア１１１と、用紙トレイ１５０に設けられたラック１５５と係合する搬送ギア１１５と、から構成される。欠歯ギア１１１は、歯の一部が存在しないギアであって、歯の存在しない部分である欠歯部１１１ａと歯の存在する部分である歯部１１１ｂとからなる。また、欠歯ギア１１１の両側面（Ｚ方向の面）には、欠歯部１１１ａと対応する位置に、円弧状の係合部１１２、１１３が設けられている。欠歯ギア１１１と搬送ギア１１５とは、軸１１４を回転中心として、回動可能に設けられる。
【００４４】
第１のクラッチギア１２０は、ワンウェイクラッチギアであって、同一の軸１２４を回転中心とする、欠歯ギア１１１と噛合する第１のギア１２２と、一方向のみ回転可能な第２のギア１２３と、から構成される。第１のギア１２２のＺ軸負方向側の面には、第１のギア１２２とともに回転し、欠歯ギア１１１に設けられた係合部１１２と係合する凹部状の被係合部１２１ａが形成された円板１２１が設けられている。第１のギア１２２は、欠歯ギア１１１の歯部１１１ｂと噛合して回転するが、欠歯部１１１ａとは噛合しないため、第１のギアと欠歯部１１１ａとが対向するときには回転しない。第２のギア１２３は、Ｚ軸負方向側からみて反時計回りには回転するが、時計回りには回転しないように設けられている。また、第２のギア１２３は、後述するダンパ１６０と噛合して設けられる。かかる第１のクラッチギア１２０は、用紙トレイ１５０を画像形成装置１０本体へ収納する際に機能する。
【００４５】
第２のクラッチギア１３０は、ワンウェイクラッチギアであって、同一の軸１３４を回転中心とする、欠歯ギア１１１と噛合する第１のギア１３２と、一方向のみ回転可能な第２のギア１３３と、から構成される。第１のギア１３２のＺ軸正方向側の面には、第１のギア１３２とともに回転し、欠歯ギア１１１に設けられた係合部１１２と係合する凹部状の被係合部１３１ａが形成された円板１３１が設けられている。第１のギア１３２は、欠歯ギア１１１の歯部１１１ｂと噛合して回転するが、欠歯部１１１ａとは噛合しないため、第１のギアと欠歯部１１１ａとが対向するときには回転しない。第２のギア１３３は、Ｚ軸負方向側からみて時計回りには回転するが、反時計回りには回転しないように設けられている。また、第２のギア１３３は、後述するダンパ１７０と噛合して設けられる。かかる第２のクラッチギア１３０は、用紙トレイ１５０を画像形成装置１０本体から排出する際に機能する。
【００４６】
トーションばね１４０は、ある状態を境に逆に作用するトグルばねの一つである。本実施形態において、トーションばね１４０は、一端が欠歯ギア１１１のＺ軸負方向側の面に設けられた支持部１１６に、他端が第１のクラッチギア１２０の軸１２４に支持されるように設けられている。トーションばね１４０は、その弾性力により欠歯ギア１１１を回転させる力を発生する。
【００４７】
第１のダンパ１６０は、第１のクラッチギア１２０の第２のギア１２３の回転を抑制するように作用することにより、駆動ギア１１０の回転速度を減速させるダンパである。第１のダンパ１６０は、第２のギア１２３と噛合するギア部１６１と、該ギア部１６１を回動可能に支持する支持部１６２とからなり、例えば粘性の高いオイルが収容された支持部１６２の内部にギア部１６１の回転軸部が配置されて構成されている。また、第２のダンパ１７０は、第２のクラッチギア１３０の第２のギア１３３の回転を抑制するように作用して、駆動ギア１１０の回転速度を減速させるダンパである。第２のダンパ１７０は、第２のギア１３３と噛合するギア部１７１と、該ギア部１７１を回動可能に支持する支持部１７２とからなり、例えば、第１のダンパ１６０と同様に構成される。
【００４８】
かかる構成の用紙トレイ駆動機構１００は、画像形成装置１０本体に固定された保持板１８０に設けられる。用紙トレイ駆動機構１００は、駆動ギア１１０の軸１１４、第１のクラッチギア１２０の軸１２４、および第２のクラッチギア１３０の軸１３４を、図５（ａ）に示す貫通孔１８１、１８２、１８３にそれぞれ挿入させて、ナット等の締結部材により締結することにより保持板１８０に固定される。また、図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、保持板１８０の駆動ギア１１０と対向する部分の面には、搬送ギア１１５のＺ軸正方向側の面に形成された突起部１１５ａと当接して搬送ギア１１５を保持するストッパ１８５が形成されている。ストッパ１８５は、例えば保持板１８０を切り欠き、Ｚ軸負方向側へ折り曲げることにより形成される。搬送ギア１１５の突起部１１５ａとストッパ１８５とが当接することにより、搬送ギア１１５の回転が停止される。
【００４９】
また、本実施形態にかかる用紙トレイ機構１００では、駆動ギア１１０の軸１１４、第１のクラッチギア１２０の軸１２４、および第２のクラッチギア１３０の軸１３４が一直線上に並ぶように、駆動ギア１１０、第１のクラッチギア１２０および第２のクラッチギア１３０が配置されている。また、第１のクラッチギア１２０と第２のクラッチギア１３０は同一のクラッチギアであって、Ｘ軸に対して対称となるように配置されている。このような構成とすることにより、用紙トレイ駆動機構１００の用紙トレイの収納駆動と排出駆動とを同じように機能させることができる。
【００５０】
以上、本実施形態にかかる用紙トレイ駆動機構１００の構成について説明した。次に、図６Ａ〜図６Ｉに基づいて、本実施形態にかかる用紙トレイ駆動機構１００の動作について説明する。なお、図６Ａ〜図６Ｉは、本実施形態にかかる用紙トレイ駆動機構１００の動作を示す説明図である。
【００５１】
＜用紙トレイ駆動機構の動作＞
本実施形態にかかる用紙トレイ駆動機構１００は、第１のクラッチギア１２０により用紙トレイ１５０の収納操作時の駆動を行い、第２のクラッチギア１３０により用紙トレイ１５０の排出操作の駆動を行う。まず、図６Ａに、用紙トレイ１５０の収納駆動開始時の状態を示す。用紙トレイ駆動機構１００を構成する欠歯ギア１１１は、収納駆動開始前においても、トーションばね１４０の開こうとする弾性力により、トーションばね１４０から反時計回りの回転力を受けている。しかし、搬送ギア１１５の突起部１１５ａと保持板１８０のストッパ１８５とが当接しているため、搬送ギア１１５は回転せず、図６Ａの状態を維持している。
【００５２】
用紙トレイ１５０を収納するため、ユーザにより用紙トレイ１５０が画像形成装置１０本体に押し込まれると、図６Ａに示すように、用紙トレイ１５０に設けられたラック１５５と搬送ギア１１５とが係合し、搬送ギア１１５は、時計回りに回転し始める。このとき、搬送ギア１１５の歯と最初に係合するラック１５５の歯１１５ａの歯丈を他の歯丈よりも低くすることにより、ラック１５５と搬送ギア１１５との噛み合い干渉を回避することができる。ここで、第１のクラッチギア１２０の第１のギア１２２は、欠歯ギア１１１の欠歯部１１１ａと対向しているため回転しない。このとき、円板１２１の係合部１２１ａと欠歯ギア１１１の被係合部１１２とが係合している。一方、第２のクラッチギア１３０においては、欠歯ギア１１１の歯部１１１ｂと噛合する第１のギア１３２が反時計回りに回転し始める。
【００５３】
次いで、図６Ｂに、用紙トレイ１５０を手動収納する区間の状態を示す。ユーザにより用紙トレイ１５０が画像形成装置１０本体にさらに押し込まれることにより、トーションばね１４０の弾性力に反して、駆動ギア１１５および欠歯ギア１１１は時計回りに回転する。そして、欠歯ギア１１１の回転とともに、第２のクラッチギア１３０の第１のギア１３２が反時計回りに回転する。このとき、第２のクラッチギア１３０の特性上、時計回りにのみ回転可能な第２のギア１３３は反時計回りに回転せず、第２のギア１３３の回転を抑制するように機能する第２のダンパ１７０のギア部１７１も回転しない。したがって、用紙トレイ１５０を手動収納する区間においては、ユーザは、第２ギア１７０が駆動ギア１１０へ作用する力を受けることがなく、トーションばね１４０による反力にのみ逆らって押し込めばよい。
【００５４】
さらに、用紙トレイ１５０を画像形成装置１０に押し込むと、図６Ｃに示すように、トーションばね１４０の２つの作用点（支持部１１６および軸１２４）と、欠歯ギア１１１の回転中心である軸１１４とが一直線上に並んだときに、欠歯ギア１１１がトーションばね１４０からの回転力を受けない状態、すなわち死点となる。このとき、欠歯ギア１１１の係合部１１２は第１のクラッチギア１２０の円板１２１の被係合部１２１ａと約半分係合し、係合部１１３も第２のクラッチギア１３０の円板１３１の被係合部１３１ａと約半分係合する状態となる。この死点を境に、欠歯ギア１１１の歯部１１１ｂと係合するクラッチギアが交代する。
【００５５】
用紙トレイ１５０が押し込まれて図６Ｃに示す死点を過ぎると、図６Ｄに示すように、欠歯ギア１１１は、トーションばね１４０から時計回り方向の回転力を受けるようになる。すなわち、用紙トレイ１５０はトーションばね１４０の回転力により自動的に画像形成装置１０へ収納される。このとき、第１のクラッチギア１２０の第１のギア１２２は、欠歯ギア１１１の歯部１１１ｂと噛合して反時計回りに回転し、第１のクラッチギア１２０の特性から、第２のギア１２３も反時計回りに回転する。そして、第２のギア１２３の回転により、第２のギア１２３と噛合するギア部１６１が時計回りに回転して、第１のダンパ１６０が第１のクラッチギア１２０を介して駆動ギア１１０に作用する。したがって、用紙トレイ１５０は画像形成装置１０に自動的に引き込まれる一方で、用紙トレイ１５０の自動引き込み速度は減速される。
【００５６】
用紙トレイ１５０がさらに自動的に画像形成装置１０に引き込まれると、図６Ｅに示すように、用紙トレイ１５０は画像形成装置１０に設けられたストッパ１５７に当接して停止する。ここで、用紙トレイ１５０の収納が完了した状態においても、欠歯ギア１１１はトーションばね１４０から時計回り方向の回転力を受け続ける。これにより、用紙トレイ１５０は収納方向への力を受け続け、画像形成装置１０本体に保持される。
【００５７】
次に、用紙トレイ１５０の排出操作について説明する。まず、図６Ｆに、用紙トレイ１５０を手動排出する区間の状態を示す。ユーザによる用紙トレイ１５０の引き出しが開始されると、欠歯ギア１１１は、トーションばね１４０から受ける時計回り方向の回転力に逆らって反時計回りに回転する。このとき、第１のクラッチギア１２０の第１のギア１２２は、欠歯ギア１１１の歯部１１１ｂと噛合しているため、時計回りに回転する。このとき、第１のクラッチギア１２０の特性上、時計回りにのみ回転可能な第２のギア１２３は時計回りに回転せず、第２のギア１２３の回転を抑制するように機能するダンパ１６０のギア部１６１も回転しない。したがって、用紙トレイ１５０を手動排出する区間においては、ユーザは、第１ギア１６０が駆動ギア１１０へ作用する力を受けることがなく、トーションばね１４０による反力にのみ逆らって引き出せばよい。
【００５８】
さらに、用紙トレイ１５０を画像形成装置１０から引き出すと、図６Ｇに示すように、トーションばね１４０の２つの作用点（支持部１１６および軸１２４）と、欠歯ギア１１１の回転中心である軸１１４とが一直線上に並び、欠歯ギア１１１がトーションばね１４０からの回転力を受けない状態、すなわち死点となる。このとき、欠歯ギア１１１の係合部１１２は第１のクラッチギア１２０の円板１２１の被係合部１２１ａと約半分係合し、係合部１１３も第２のクラッチギア１３０の円板１３１の被係合部１３１ａと約半分係合する状態となる。この死点を境に、欠歯ギア１１１の歯部１１１ｂと係合するクラッチギアが交代する。
【００５９】
用紙トレイ１５０が引き出されて図６Ｇに示す死点を過ぎると、図６Ｈに示すように、欠歯ギア１１１は、トーションばね１４０から反時計回り方向の回転力を受けるようになる。すなわち、用紙トレイ１５０はトーションばね１４０の回転力により自動的に画像形成装置１０から引き出される。このとき、第２のクラッチギア１３０の第１のギア１３２は、欠歯ギア１１１の歯部１１１ｂと噛合して時計回りに回転し、第２のクラッチギア１３０の特性から、第２のギア１３３も反時計回りに回転する。そして、第２のギア１３３の回転により、第２のギア１３３と噛合するギア部１７１が時計回りに回転して、第２のダンパ１７０が第２のクラッチギア１３０を介して駆動ギア１１０に作用する。したがって、用紙トレイ１５０は画像形成装置１０に自動的に排出される一方で、用紙トレイ１５０の自動排出速度は減速される。
【００６０】
その後、用紙トレイ１５０がさらに自動的に画像形成装置１０から排出されると、図６Ｉに示す状態において搬送ギア１１５の突起部１１５ａと保持板１８０のストッパ１８５とが当接して、欠歯ギア１１１の回転が停止する。これにより、用紙トレイ１５０の自動排出が完了する。かかる状態では、用紙トレイ１５０のラック１５５と搬送ギア１１５とは係合していないため、用紙トレイ１５０をさらに画像形成装置１０本体から手動で引き出すことができる。
【００６１】
以上、本実施形態にかかる用紙トレイ駆動機構１００の構成および動作について説明した。このように、本実施形態にかかる用紙トレイ駆動機構１００は、電源を必要としない駆動機構であって、死点を境に反対に作用するトーションばね１４０の特性を利用して用紙トレイ１５０を駆動する。収納操作または排出操作の開始から死点までの区間においては、ユーザは、トーションばね１４０の反力に逆らって用紙トレイ１５０に力を加える。しかし、かかる区間では用紙トレイ１５０の搬送速度を減速させるダンパは作用しないので、ユーザは比較的小さな力を用紙トレイ１５０に加えればよい。一方、死点を過ぎると、用紙トレイ１５０はトーションばね１４０から欠歯ギア１１１に加えられる回転力により自動的に収納または排出される。このとき、第１のダンパ１６０または第２のダンパ１７０を駆動ギア１１０に対して作用させて、用紙トレイ１５０の搬送速度を減速させる。これにより、ユーザが用紙トレイ１５０に対して力を加えなくとも用紙トレイ１５０を収納および排出させることができ、搬送速度を減速させることで機械的ノイズをなくすことができる。
【００６２】
また、本実施形態にかかる用紙トレイ駆動機構１００は、モータやセンサ等の電源が必要な部品を使用しないため、画像形成装置１０の電源がオフとなっている場合であっても、上記機能を得ることができ、低コストで実現可能である。さらに、用紙トレイ１５０は、画像形成装置１０本体から取り外し可能であるため、給紙ジャミングが発生した際の除去作業も極めて容易に行うことができる。
【００６３】
（第２の実施形態）
次に、図７に基づいて、本発明の第２の実施形態にかかる用紙トレイ駆動機構２００の構成について説明する。図７は、本実施形態にかかる用紙トレイ駆動機構２００の構成を示す斜視図である。本実施形態にかかる用紙トレイ駆動機構２００は、用紙トレイ１５０の収納時のみ自動動作させる点で第１の実施形態と相違する。以下、本実施形態の特徴的な部分を主に説明し、第１の実施形態と同様の構成等については詳細な説明を省略する。
【００６４】
＜用紙トレイ駆動機構の構成＞
本実施形態にかかる用紙トレイ駆動機構２００は、用紙トレイ１５０の押し込み操作の際に用紙トレイ１５０を駆動する駆動機構であって、図７に示すように、駆動ギア２１０と、クラッチギア２２０と、引張コイルばね２４０とを備えて構成される。
【００６５】
駆動ギア２１０は、欠歯ギア２１１と、用紙トレイに設けられたラック１５５と係合する搬送ギア２１５と、から構成される。欠歯ギア２１１は、歯が存在しない部分である欠歯部２１１ａと歯が存在する部分である歯部２１１ｂからなり、欠歯ギア２１１のＺ軸負方向側の側面には、欠歯部２１１ａと対向する位置に、円弧状の係合部２１２が設けられている。欠歯ギア２１１と搬送ギア２１５とは、軸２１４を回転中心として、回動可能に設けられる。
【００６６】
クラッチギア２２０は、ワンウェイクラッチギアであって、同一の軸２２４を回転中心とする、欠歯ギア２１１と噛合する第１のギア２２２と、一方向のみ回転可能な第２のギア２２３と、から構成される。第１のギア２２２のＺ軸負方向側の面には、第１のギア２２２とともに回転し、欠歯ギア２１１に設けられた係合部２１２と係合する凹部状の被係合部２２１ａが形成された円板２２１が設けられている。第１のギア２２２は、欠歯ギア２１１の歯部２１１ｂと噛合して回転するが、欠歯部２１１ａとは噛合しないため、第１のギアと欠歯部２１１ａとが対向するときには回転しない。第２のギア２２３は、Ｚ軸正方向側からみて反時計回りには回転するが、時計回りには回転しないように設けられている。第２のギア２２３は、後述するダンパ２６０と噛合して設けられる。
【００６７】
引張コイルばね２４０は、ある状態を境に逆に作用するトグルばねの一つであって、
本実施形態にかかる引張コイルばね２４０は、一端が欠歯ギア２１１のＺ軸負方向側の面に設けられた支持部２１６に、他端が保持板２８０を延設して駆動ギア２１０のＸ軸正方向側に設けられた支持部２８６に支持されるように設けられている。引張コイルばね２４０は、その弾性力により欠歯ギア２１１を回転させる力を発生する。
【００６８】
ダンパ２６０は、クラッチギア２２０の第２のギア２２３の回転を抑制するように作用することにより、駆動ギア１１０の回転速度を減速させるダンパである。ダンパ２６０は、第２のギア２２３と噛合するギア部２６１と、該ギア部２６１を回動可能に支持する支持部２６２とから構成される。
【００６９】
このように、本実施形態にかかる用紙トレイ駆動機構２００は、第１の実施形態にかかる用紙トレイ駆動機構１００の第２のクラッチギア１３０および第２のダンパ１７０を取り除いた構成となっている。
【００７０】
＜用紙トレイ駆動機構の動作＞
次に、図８および図９に基づいて、本実施形態にかかる用紙トレイ駆動機構２００の動作について説明する。なお、図８は、本実施形態にかかる用紙トレイ駆動機構の用紙トレイ収納動作を示す説明図である。図９は、本実施形態にかかる用紙トレイ駆動機構の用紙トレイ排出動作を示す説明図である。
【００７１】
まず、図８に基づいて、用紙トレイ駆動機構の用紙トレイ収納動作について説明する。用紙トレイ１５０の収納動作開始前においては、図８（ａ）に示すように、引張コイルばね２４０の弾性力により、欠歯ギア２１１を反時計回りに回転させる力が発生している。しかし、第１の実施形態と同様に形成された搬送ギア２１５の突起部２１５ａが保持部２８０のストッパ２８５に当接しているため、搬送ギア２１５は回転せず、図８（ａ）の状態を維持している。
【００７２】
次いで、用紙トレイ１５０を収納するため、ユーザにより用紙トレイ１５０が画像形成装置１０本体に押し込まれると、用紙トレイ１５０に設けられたラック１５５と搬送ギア１１５とが係合し、搬送ギア１１５は、時計回りに回転し始める。このとき、クラッチギア２２０の第１のギア２２２は、欠歯ギア２１１の欠歯部２１１ａと対向しているため回転しない。したがって、第２のギア２２３およびダンパ２６０のギア部２６１も回転しない。これより、用紙トレイ１５０を手動収納する区間においては、ユーザは、引張コイルばね２４０による反力にのみ逆らって押し込めばよい。なお、円板２２１の係合部２２１ａと欠歯ギア２１１の被係合部２１２とが係合していることにより、振動等の外乱によるギアの動きを防止することができる。
【００７３】
さらに、用紙トレイ１５０を画像形成装置１０に押し込むと、図８（ｂ）に示すように、引張コイルばね２４０の２つの作用点（支持部２１６、２８６）と、欠歯ギア２１１の回転中心である軸２１４とが一直線上に並び、欠歯ギア２１１が引張コイルばね２４０からの回転力を受けない状態、すなわち死点となる。このとき、欠歯ギア２１１の係合部２１２はクラッチギア２２０の円板２２１の被係合部２２１ａと約半分係合する。この死点を境に、欠歯ギア２１１の歯部２１１ｂとクラッチギア２２０の第１のギア２２２とが係合するようになる。
【００７４】
用紙トレイ１５０が押し込まれて図８（ｂ）に示す死点を過ぎると、図８（ｃ）に示すように、欠歯ギア２１１は、引張コイルばね２４０から時計回り方向の回転力を受けるようになる。すなわち、用紙トレイ１５０は引張コイルばね２４０の回転力により自動的に画像形成装置１０へ収納される。このとき、クラッチギア２２０の第１のギア２２２は、欠歯ギア２１１の歯部２１１ｂと噛合して反時計回りに回転し、クラッチギア２２０の特性から、第２のギア２２３も反時計回りに回転する。そして、第２のギア２２３の回転により、第２のギア２２３と噛合するギア部２６１が時計回りに回転して、ダンパ２６０がクラッチギア２２０を介して駆動ギア２１０に作用する。したがって、用紙トレイ１５０は画像形成装置１０に自動的に引き込まれる一方で、駆動ギア２１０の回転速度が減速され、用紙トレイ１５０の自動引き込み速度は減速される。
【００７５】
用紙トレイ１５０がさらに自動的に画像形成装置１０に引き込まれると、図８（ｄ）に示す状態で、用紙トレイ１５０は画像形成装置１０に設けられたストッパ（図示せず。）に当接して停止する。ここで、用紙トレイ１５０の収納が完了した状態においても、欠歯ギア２１１は引張コイルばね２４０から時計回り方向の回転力を受けている。これにより、用紙トレイ１５０は収納方向への力を受け続け、画像形成装置１０本体に保持される。
【００７６】
以上、用紙トレイ１５０の収納動作について説明した。本実施形態にかかる用紙トレイ駆動機構２００では、まず、ユーザが用紙トレイ１５０を押し込み、搬送ギア２１５をラック１５５と噛合し始めてから例えば約１５〜２０°回転させると死点の状態となる。そして、死点を超えてさらに用紙トレイ１５０を押し込むと、引張コイルばね２４０の弾性力により、搬送ギア２１５が約１８０°回転される。このとき、ダンパ２６０が作用して用紙トレイ１５０の引き込み速度が減速されるので、用紙トレイ１５０は画像形成装置１０に緩やかに収納される。このように、手動収納する区間のストロークを小さくし、自動収納させる区間のストロークを大きくすることにより、用紙トレイ収納時の操作性を向上させることができる。
【００７７】
次いで、図９に基づいて、用紙トレイ駆動機構の用紙トレイ排出動作について説明する。まず、図９（ａ）に示すように収納された用紙トレイ１５０のユーザによる用紙トレイ１５０の排出操作が開始されると、図９（ｂ）に示すように、欠歯ギア２１１は、引張コイルばね２４０から受ける時計回り方向の回転力に逆らって反時計回りに回転する。このとき、クラッチギア２２０の第１のギア２２２は、欠歯ギア２１１の歯部２１１ｂと噛合しているため、時計回りに回転する。このとき、クラッチギア２２０の特性上、時計回りにのみ回転可能な第２のギア２２３は時計回りに回転せず、第２のギア２２３の回転を抑制するように機能するダンパ２６０のギア部２６１も回転しない。したがって、用紙トレイ１５０を手動排出する区間においては、ユーザは、引張コイルばね２４０による反力にのみ逆らって引き出せばよい。
【００７８】
さらに、用紙トレイ１５０を画像形成装置１０から引き出すと、図９（ｃ）に示すように、引張コイルばね２４０の２つの作用点（支持部２１６、２８６）と、欠歯ギア２１１の回転中心である軸２１４とが一直線上に並び、欠歯ギア２１１が引張コイルばね２４０からの回転力を受けない状態、すなわち死点となる。このとき、欠歯ギア２１１の係合部２１２はクラッチギア２２０の円板２２１の被係合部２２１ａと約半分係合する。この死点を境に、欠歯ギア２１１の歯部２１１ｂと第１のギア２２２との噛合が外れる。
【００７９】
用紙トレイ１５０がさらに引き出されて図９（ｃ）に示す死点を過ぎると、図９（ｄ）に示すように、欠歯ギア２１１は、引張コイルばね２４０から反時計回り方向の回転力を受けるようになる。また、クラッチギア２２０は、第１のギア２２２と欠歯ギア２１１とが噛合していないため回転せず、ダンパ２６０の駆動ギア２１０に対する作用も受けることがない。したがって、ユーザは、大きな負荷を受けることなく用紙トレイ１５０を引き出すことが可能となる。
【００８０】
そして、用紙トレイ１５０がさらに自動的に画像形成装置１０から排出されると、図９（ｄ）に示す状態において搬送ギア２１５の突起部２１５ａと保持板２８０のストッパ２８５とが当接して、欠歯ギア２１１の回転が停止する。かかる状態では、用紙トレイ１５０のラック１５５と搬送ギア２１５とは係合していないため、用紙トレイ１５０をさらに画像形成装置１０本体から手動で引き出すことができる。
【００８１】
以上、第２の実施形態にかかる用紙トレイ駆動機構２００の構成およびその動作について説明した。かかる用紙トレイ駆動機構２００は、電源を必要としない駆動機構であって、死点を境に反対に作用する引張コイルばね２４０の特性を利用して用紙トレイ１５０を駆動する。収納操作の開始から死点までの区間においては、ユーザは、引張コイルばね２４０の反力に逆らって用紙トレイ１５０に力を加える。しかし、かかる区間では用紙トレイ１５０の搬送速度を減速させるダンパは作用しないので、ユーザは比較的小さな力を用紙トレイ１５０に加えればよい。一方、死点を過ぎると、用紙トレイ１５０は引張コイルばね２４０から欠歯ギア２１１に加えられる回転力により自動的に収納される。このとき、駆動ギア２１０に対してダンパ２６０を作用させて、用紙トレイ１５０の搬送速度を減速させる。これにより、ユーザが用紙トレイ１５０に対して力を加えなくとも用紙トレイ１５０を収納させることができ、搬送速度を減速させることで機械的ノイズをなくすことができる。一方、用紙トレイ１５０の排出操作においても、用紙トレイ駆動機構２００がクラッチギア２２０の特性を利用してダンパの作用を受けないように構成されているため、ユーザに大きな負荷がかからない。
【００８２】
また、本実施形態にかかる用紙トレイ駆動機構２００は、モータやセンサ等の電源が必要な部品を使用しないため、画像形成装置１０の電源がオフとなっている場合であっても、上記機能を得ることができ、低コストで実現可能である。さらに、用紙トレイ１５０は、画像形成装置１０本体から取り外し可能であるため、給紙ジャミングが発生した際の除去作業も極めて容易に行うことができる。
【００８３】
（第３の実施形態）
次に、図１０に基づいて、本発明の第３の実施形態にかかる用紙トレイ駆動機構３００の構成について説明する。図１０は、本実施形態にかかる用紙トレイ駆動機構３００の構成を示す斜視図である。本実施形態にかかる用紙トレイ駆動機構３００は、用紙トレイ１５０の排出時のみ自動動作させる点で第１の実施形態と相違する。以下、本実施形態の特徴的な部分を主に説明し、第１または第２の実施形態と同様の構成等については詳細な説明を省略する。
【００８４】
＜用紙トレイ駆動機構の構成＞
本実施形態にかかる用紙トレイ駆動機構３００は、用紙トレイ１５０の引き出し操作の際に用紙トレイ１５０を駆動する駆動機構であって、図１０に示すように、駆動ギア３１０と、クラッチギア３３０と、引張コイルばね３４０とを備えて構成される。
【００８５】
駆動ギア３１０は、欠歯ギア３１１と、用紙トレイに設けられたラック１５５と係合する搬送ギア３１５と、から構成される。欠歯ギア３１１は、歯の存在しない部分である欠歯部３１１ａと歯の存在する部分である歯部３１１ｂからなり、欠歯ギア３１１のＺ軸負方向側の側面には、欠歯部３１１ａと対応する位置に、円弧状の係合部３１３（図示せず。）が設けられている。欠歯ギア３１１と搬送ギア３１５とは、軸３１４を回転中心として、回動可能に設けられる。
【００８６】
クラッチギア３３０は、ワンウェイクラッチギアであって、同一の軸３２４を回転中心とする、欠歯ギア３１１と噛合する第１のギア３３２と、一方向のみ回転可能な第２のギア３３３と、から構成される。第１のギア３３２のＺ軸正方向側の面には該第１のギア３３２とともに回転し、欠歯ギア３１１に設けられた係合部３１２と係合す凹部状の被係合部３３１ａが形成された円板３３１が設けられている。第１のギア３３２は、欠歯ギア３１１の歯部３１１ｂと噛合して回転するが、欠歯部３１１ａとは噛合しないため、第１のギアと欠歯部３１１ａとが対応するときには回転しない。第２のギア３３３は、Ｚ軸負方向側からみて時計回りには回転するが、反時計回りには回転しないように設けられている。また、第２のギア３３３は、後述するダンパ３７０と噛合して設けられる。
【００８７】
引張コイルばね３４０は、ある状態を境に逆の作用を行うトグルばねの一つであって、
本実施形態にかかる引張コイルばね３４０は、一端が欠歯ギア３１１のＺ軸負方向側の面に設けられた支持部３１６に支持され、他端がクラッチギア３３０のＸ軸正方向側において支持部３８６に支持されるように設けられている。本実施形態にかかる支持部３８６は、クラッチギア３３０のＸ軸正方向側において保持板３８０に保持された、略コの字型形状の支持部材３８５に形成されている。引張コイルばね３４０は、その弾性力により欠歯ギア３１１を回転させる力を発生する。
【００８８】
ダンパ３７０は、クラッチギア３３０の第２のギア３３３の回転を抑制するように作用することにより、駆動ギア１１０の回転速度を減速させるダンパである。かかるダンパ３７０は、第１の実施形態の第１のダンパ１６０または第２のダンパ１７０と同一のものを使用することができる。
【００８９】
このように、本実施形態にかかる用紙トレイ駆動機構３００は、第１の実施形態にかかる用紙トレイ駆動機構１００の第１のクラッチギア１２０および第１のダンパ１６０を取り除いた構成となっている。
【００９０】
＜用紙トレイ駆動機構の動作＞
次に、図１１および図１２に基づいて、本実施形態にかかる用紙トレイ駆動機構３００の動作について説明する。なお、図１１は、本実施形態にかかる用紙トレイ駆動機構の用紙トレイ収納動作を示す説明図である。図１２は、本実施形態にかかる用紙トレイ駆動機構の用紙トレイ排出動作を示す説明図である。
【００９１】
まず、図１１に基づいて、用紙トレイ駆動機構の用紙トレイ収納動作について説明する。用紙トレイ１５０の収納動作開始前においては、図１１（ａ）に示すように、引張コイルばね３４０の弾性力により、欠歯ギア３１１を反時計回りに回転させる力が発生している。しかし、第１の実施形態と同様に形成された搬送ギア３１５の突起部３１５ａが保持部３８０のストッパ３８５に当接しているため、搬送ギア３１５は回転せず、図１１（ａ）の状態を維持している。
【００９２】
次いで、用紙トレイ１５０を収納するため、ユーザにより用紙トレイ１５０が画像形成装置１０本体に押し込まれると、図１１（ｂ）に示すように、用紙トレイ１５０に設けられたラック１５５と搬送ギア３１５とが係合し、搬送ギア３１５は、時計回りに回転し始める。このとき、クラッチギア３３０の第１のギア３３２は、欠歯ギア３１１の歯部３１１ｂと噛合しているので、反時計回りに回転する。しかし、クラッチギア３３０の特性により、第２のギア３３３は回転せず、第２のギア３３３と噛合するダンパ３７０のギア部も回転しない。したがって、ユーザは、引張コイルばね３４０による反力にのみ逆らって用紙トレイ１５０を押し込めばよい。
【００９３】
さらに、用紙トレイ１５０を画像形成装置１０に押し込むと、図１１（ｃ）に示すように、引張コイルばね３４０の２つの作用点（支持部３１６、３８６）と、欠歯ギア３１１の回転中心である軸３１４とが一直線上に並び、欠歯ギア３１１が引張コイルばね３４０からの回転力を受けない状態、すなわち死点となる。このとき、欠歯ギア３１１の係合部３１２はクラッチギア３３０の円板３３１の被係合部３３１ａと約半分係合する。この死点を境に、欠歯ギア３１１の歯部３１１ｂとクラッチギア３３０の第１のギア３３２との係合が外れる。
【００９４】
用紙トレイ１５０が押し込まれて図１１（ｃ）に示す死点を過ぎると、図１１（ｄ）に示すように、欠歯ギア３１１は、引張コイルばね３４０から時計回り方向の回転力を受けるようになる。このとき、クラッチギア３３０の第１のギア３３２は、欠歯ギア３１１の欠歯部３１１ａと対向しているため、回転しない。したがって、ダンパ３７０は作用せず、ユーザは大きな負荷を受けることなく用紙トレイ１５０を押し込むことが可能となる。そして、用紙トレイ１５０は画像形成装置１０に設けられたストッパ（図示せず。）に当接して停止する。ここで、用紙トレイ１５０の収納が完了した状態においても、欠歯ギア３１１は引張コイルばね３４０から時計回り方向の回転力を受けている。これにより、用紙トレイ１５０は収納方向への力を受け続け、画像形成装置１０本体に保持される。
【００９５】
次いで、図１２に基づいて、用紙トレイ駆動機構３００の用紙トレイ排出動作について説明する。まず、図１２（ａ）に示すように、ユーザによる用紙トレイ１５０の引き出しが開始されると、欠歯ギア３１１は、引張コイルばね３４０から受ける時計回り方向の回転力に逆らって反時計回りに回転する。このとき、クラッチギア３３０の第１のギア３３２は、欠歯ギア３１１の欠歯部３１１ｂと対向しているため、回転することができない。これにより、第２のギア３３３も回転せず、第２のギア３３３の回転を抑制するように機能するダンパ３７０も機能しない。したがって、用紙トレイ１５０を手動排出する区間においては、ユーザは、引張コイルばね３４０による反力にのみ逆らって引き出せばよい。
【００９６】
さらに、用紙トレイ１５０を画像形成装置１０から引き出すと、図１２（ｂ）に示すように、引張コイルばね３４０の２つの作用点（支持部３１６、３８６）と、欠歯ギア３１１の回転中心である軸３１４とが一直線上に並び、欠歯ギア３１１が引張コイルばね３４０からの回転力を受けない状態、すなわち死点となる。このとき、欠歯ギア３１１の係合部３１２はクラッチギア３３０の円板３３１の被係合部３３１ａと約半分係合する。この死点を境に、欠歯ギア２１１の歯部２１１ｂと第１のギア２２２とが噛合するようになる。
【００９７】
用紙トレイ１５０がさらに引き出されて図１２（ｂ）に示す死点を過ぎると、図１２（ｃ）に示すように、欠歯ギア３１１は、引張コイルばね３４０から反時計回り方向の回転力を受けるようになる。また、クラッチギア３３０の第１のギア３３２は、欠歯ギア３１１の歯部３１１ａと噛合して時計回りに回転する。そして、クラッチギア３３０の特性により第２のギア３３３も時計回りに回転し、第２のギア３３３の回転を抑制するダンパ３７０が作用する。したがって、用紙トレイ１５０は画像形成装置１０から自動的に排出される一方で、ダンパ３７０の作用により駆動ギア３１０の回転速度が減速されて、用紙トレイ１５０の自動排出速度は減速される。
【００９８】
その後、用紙トレイ１５０がさらに自動的に画像形成装置１０から排出されると、図１２（ｄ）に示す状態において搬送ギア３１５の突起部３１５ａと保持板３８０のストッパ３８５とが当接して、欠歯ギア３１１の回転が停止する。これにより、用紙トレイ１５０の自動排出が完了する。かかる状態では、用紙トレイ１５０のラック１５５と搬送ギア３１５とは係合していないため、用紙トレイ１５０をさらに画像形成装置１０本体から手動で引き出すことができる。
【００９９】
以上、用紙トレイ１５０の排出動作について説明した。本実施形態にかかる用紙トレイ駆動機構３００では、まず、ユーザが用紙トレイ１５０を引き出し、搬送ギア３１５をラック１５５と噛合し始めてから例えば約１５〜２０°回転させると死点の状態となる。そして、死点を超えてさらに用紙トレイ１５０を引き出すと、引張コイルばね３４０の弾性力により、搬送ギア３１５が約１８０°回転される。このとき、ダンパ３７０が作用して用紙トレイ１５０の引き込み速度が減速されるので、用紙トレイ１５０は画像形成装置１０に緩やかに収納される。このように、手動排出する区間のストロークを小さくし、自動排出される区間のストロークを大きくすることにより、用紙トレイ排出時の操作性を向上させることができる。
【０１００】
以上、第３の実施形態にかかる用紙トレイ駆動機構３００の構成およびその動作について説明した。かかる用紙トレイ駆動機構３００は、電源を必要としない駆動機構であって、死点を境に反対に作用する引張コイルばね３４０の特性を利用して用紙トレイ１５０を駆動する。排出操作の開始から死点までの区間においては、ユーザは、引張コイルばね３４０の反力に逆らって用紙トレイ１５０に力を加える。しかし、かかる区間では用紙トレイ１５０の搬送速度を減速させるダンパは作用しないので、ユーザは比較的小さな力を用紙トレイ１５０に加えればよい。一方、死点を過ぎると、用紙トレイ１５０は引張コイルばね３４０から欠歯ギア３１１に加えられる回転力により自動的に収納される。このとき、ダンパを作用させて、用紙トレイ１５０の搬送速度を減速させる。これにより、ユーザが用紙トレイ１５０に対して力を加えなくとも用紙トレイ１５０を収納させることができ、搬送速度を減速させることで機械的ノイズをなくすことができる。一方、用紙トレイ１５０の排出操作においても、用紙トレイ駆動機構３００がクラッチギア３３０の特性を利用してダンパの作用を受けないように構成されているため、ユーザに大きな負荷がかからない。
【０１０１】
また、本実施形態にかかる用紙トレイ駆動機構１００は、モータやセンサ等の電源が必要な部品を使用しないため、画像形成装置１０の電源がオフとなっている場合であっても、上記機能を得ることができ、低コストで実現可能である。さらに、用紙トレイ１５０は、画像形成装置１０本体から取り外し可能であるため、給紙ジャミングが発生した際の除去作業も極めて容易に行うことができる。
【０１０２】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【０１０３】
例えば、第１の実施形態ではトーションばね１４０を、第２および第３の実施形態では引張コイルばね２４０、３４０を用いたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、第１の実施形態の用紙トレイ駆動機構１００において引張コイルばねを用いてもよく、第２および第３の実施形態の用紙トレイ駆動機構２００、３００においてトーションばねを用いてもよい。
【０１０４】
また、上記第１の実施形態では、第１のクラッチギア１２０および第２のクラッチギア１３０に同一のクラッチギアを用いたが、本発明はかかる例に限定されず、異なる構成のクラッチギアを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】本発明の各実施形態にかかる画像形成装置の全体構成を示す模式図である。
【図２】本発明の第１の実施形態にかかる用紙トレイ駆動機構を示す斜視図である。
【図３】同実施形態にかかる用紙トレイ駆動機構を示す平面図である。
【図４】同実施形態にかかる用紙トレイ駆動機構を示す前面図である。
【図５】同実施形態にかかる保持板に形成された欠歯ギアのストッパを示しており、（ａ）は背面図であり、（ｂ）は底面図である。
【図６Ａ】本実施形態にかかる用紙トレイ駆動機構の動作を示す説明図であって、用紙トレイの収納駆動開始時の状態を示す。
【図６Ｂ】本実施形態にかかる用紙トレイ駆動機構の動作を示す説明図であって、用紙トレイを手動収納する区間の状態を示す。
【図６Ｃ】本実施形態にかかる用紙トレイ駆動機構の動作を示す説明図であって、欠歯ギアがトーションばねからの回転力を受けない状態を示す。
【図６Ｄ】本実施形態にかかる用紙トレイ駆動機構の動作を示す説明図であって、用紙トレイが自動収納される状態を示す。
【図６Ｅ】本実施形態にかかる用紙トレイ駆動機構の動作を示す説明図であって、用紙トレイの自動引き込みが完了した状態を示す。
【図６Ｆ】本実施形態にかかる用紙トレイ駆動機構の動作を示す説明図であって、用紙トレイを手動排出する区間の状態を示す。
【図６Ｇ】本実施形態にかかる用紙トレイ駆動機構の動作を示す説明図であって、欠歯ギアがトーションばねからの回転力を受けない状態を示す。
【図６Ｈ】本実施形態にかかる用紙トレイ駆動機構の動作を示す説明図であって、用紙トレイが自動引き出しされる状態を示す。
【図６Ｉ】本実施形態にかかる用紙トレイ駆動機構の動作を示す説明図であって、用紙トレイの自動排出が完了した状態を示す。
【図７】本発明の第２の実施形態にかかる用紙トレイ駆動機構を示す斜視図である。
【図８】同実施形態にかかる用紙トレイ駆動機構の用紙トレイ収納動作を示す説明図である。
【図９】同実施形態にかかる用紙トレイ駆動機構の用紙トレイ排出動作を示す説明図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態にかかる用紙トレイ駆動機構を示す斜視図である。
【図１１】同実施形態にかかる用紙トレイ駆動機構の用紙トレイ収納動作を示す説明図である。
【図１２】同実施形態にかかる用紙トレイ駆動機構の用紙トレイ排出動作を示す説明図である。
【図１３】画像形成装置に対して用紙トレイが収納、排出される様子を示す模式図である。
【図１４】画像形成装置に設けられたキャッチと用紙トレイの係合部が係合する様子を示す模式図である。
【図１５】用紙トレイを挿入する際の挿入力が、キャッチの弾性によって変化する様子を示す模式図である。
【図１６】用紙トレイを引き出す際の排出力が、キャッチの弾性によって変化する様子を示す模式図である。
【符号の説明】
【０１０６】
１００、２００、３００    用紙トレイ駆動機構
１１０、２１０、３１０    駆動ギア
１１１、２１１、３１１    欠歯ギア
１１５、２１５、３１５    搬送ギア
１２０                    第１のクラッチギア
１３０                    第２のクラッチギア
１４０                    トーションばね
１５０                    用紙トレイ
１５５                    ラック
１６０                    第１のダンパ
１７０                    第２のダンパ
１８０、２８０、３８０    保持板
２２０、３３０            クラッチギア
２６０、３７０            ダンパ
【図１】
2009073572.tif 000003
【図２】
2009073572.tif 000004
【図３】
2009073572.tif 000005
【図４】
2009073572.tif 000006
【図５】
2009073572.tif 000007
【図６Ａ】
2009073572.tif 000008
【図６Ｂ】
2009073572.tif 000009
【図６Ｃ】
2009073572.tif 000010
【図６Ｄ】
2009073572.tif 000011
【図６Ｅ】
2009073572.tif 000012
【図６Ｆ】
2009073572.tif 000013
【図６Ｇ】
2009073572.tif 000014
【図６Ｈ】
2009073572.tif 000015
【図６Ｉ】
2009073572.tif 000016
【図７】
2009073572.tif 000017
【図８】
2009073572.tif 000018
【図９】
2009073572.tif 000019
【図１０】
2009073572.tif 000020
【図１１】
2009073572.tif 000021
【図１２】
2009073572.tif 000022
【図１３】
2009073572.tif 000023
【図１４】
2009073572.tif 000024
【図１５】
2009073572.tif 000025
【図１６】
2009073572.tif 000026