JP2002156003A - 動力伝達装置および給紙装置ならびに画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ソレノイドの操作板がカム部に当接する際の
衝撃力を小さくして振動や騒音を低減させること。 【解決手段】 本発明は、駆動歯車１００と噛み合う複
数の歯および噛み合わない欠歯部２０１を備える従動歯
車２００と、従動歯車２００と隣接し、従動歯車２００
とともに回転する略円周状の外周面３０１を有し、その
外周面３０１から突出する突起部３０２を備えるカム部
３００と、カム部３００の突起部３０２に掛かる操作板
４０１を進退させるソレノイド４００とを備える動力伝
達装置において、カム部３００の突起部３０２における
先端の位置が、従動歯車２００の歯底の位置と同じ、も
しくは僅かに軸に近くなっているものである。また、こ
のような動力伝達装置を備える給紙装置、画像形成装置
でもある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、断続的に回転力を
伝達する動力伝達装置およびこの動力伝達装置で給紙ロ
ーラを回転させる給紙装置ならびにこの給紙装置を備え
る画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画
像形成装置は、電子写真方式のもの、インクジェット方
式のもの、熱転写方式のもの等、様々なタイプのものが
用いられているが、多くは所定の大きさにカットされた
用紙等の上に文字、図画等の画像が形成される。

【０００３】例えば、インクジェット方式や熱転写方式
では、デジタル信号に基づいて用紙等の上に画像が形成
される。また、電子写真方式や、静電記録方式では、像
担持体上の静電潜像にトナーを付与することによって画
像が形成され、このトナー像が用紙等の上に転写・定着
される。

【０００４】このように画像が付与される用紙等は、一
般に画像形成装置内に設けられた給紙装置に積層して貯
蔵され、ここから一枚ずつ順次供給されるものとなって
いる。給紙装置内に貯蔵される用紙等は適宜に補給が必
要となり、この補強を容易に行うことができるように、
装置本体と着脱が可能なカセットとなった用紙トレイが
用いられ、この用紙トレイに用紙等が補給され、貯蔵さ
れる。また、様々なサイズおよび種々の用紙を任意に使
用するのに便利な手差しトレイが併設されるものもあ
る。

【０００５】このような用紙トレイまたは手差しトレイ
から用紙等を一枚ずつ取り出し、画像が付与される位置
に順次送り出す機構としては、画像形成のタイミングに
合わせて給紙ロールを回転させ、用紙トレイから用紙等
を一枚送り出すようにしている。

【０００６】給紙ロールは、画像形成のタイミングに合
わせて用紙を送り出すため、複数枚の用紙に画像を形成
する場合には、用紙を送り出すための回転と、次の用紙
を送り出すまでの間の停止とを繰り返している。

【０００７】このため、給紙ロールは、モータによって
回転する駆動歯車と、駆動歯車の回転を断続的に伝える
ための従動歯車とを備える動力伝達装置によって回転お
よび停止するようになっている。

【０００８】特開平６−５０４０６号公報、特開平６−
１１７４５２号公報においては、動力伝達機構として、
常時回転する駆動歯車と、欠歯部を備える従動歯車とを
組み合わせたものが開示されている。

【０００９】この装置では、従動歯車にカムを取り付け
ておき、従動歯車の欠歯部が駆動歯車の位置に達した際
にソレノイドで駆動する操作棒をカムの突出部に引っか
けて従動歯車の回転を停止し、所定のタイミングで操作
棒をカムの突出部から離して駆動歯車の回転を再び従動
歯車へ伝えるようにしている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな動力伝達装置を用いた給紙装置および画像形成装置
には次のような問題がある。すなわち、従動歯車の回
転、停止動作に伴い、以下のような衝撃力が発生する。

【００１１】（１）従動歯車を停止したり、その停止を
解除する場合に動作するソレノイドの操作棒が、ソレノ
イドに吸引される時の衝撃力。 （２）ソレノイドで動作する操作棒がカムの突起部に接
触する際の衝撃力。 （３）ソレノイドの操作棒がカムの円周上を接触する際
の衝撃力。

【００１２】上記のような衝撃力が発生すると、筐体や
軸を伝わって画像形成部を振動させ、画質が乱れたり、
衝撃による騒音が発生するという問題が生じる。ここ
で、上記のような衝撃力を緩和する観点から、従動歯車
に取り付けられるカムの円周を大きくすることが考えら
れるが、カムを大きくすると駆動歯車などの周辺部品と
の干渉の問題が発生し、装置の小型化を妨げることにな
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような課
題を解決するために成されたものである。すなわち、本
発明は、駆動歯車と噛み合う複数の歯および噛み合わな
い欠歯部を備える従動歯車と、従動歯車と隣接し、従動
歯車とともに回転する略円周状の外周面を有し、その外
周面から突出する突起部を備えるカム部と、カム部の突
起部に掛かる操作板を進退させるソレノイドとを備える
動力伝達装置において、カム部の突起部における先端の
位置が、従動歯車の歯底の位置と同じ、もしくは僅かに
軸に近くなっているものである。また、このような動力
伝達装置を備える給紙装置、画像形成装置でもある。

【００１４】このような本発明では、従動歯車の回転、
停止を切り替えるソレノイドの操作板が当接するカム部
の突起部における先端の位置が、従動歯車の歯の歯底の
位置と同じ、もしくは僅かに軸に近くなっていること
で、操作板が突起部に掛かっている際の負荷を低減でき
るとともに、カム部の突起部が従動歯車より延出しない
ため、周辺部品との干渉を避けることができる。

【００１５】また、カム部の外周面が従動歯車の歯底と
同じ位置、もしくは僅かに軸に近く設けられ、かつカム
部の突起部における先端の位置が従動歯車の歯の先端の
位置より軸側に近くなっている動力伝達装置でもある。
また、このような動力伝達装置を備える給紙装置、画像
形成装置でもある。

【００１６】このような本発明では、従動歯車の回転、
停止を切り替えるソレノイドの操作板が当接するカム部
の外周面が、従動歯車の歯の歯底の位置と同じ、もしく
は僅かに軸に近くなっているととともに、カム部の突起
部における先端位置が、従動歯車の歯の先端の位置より
軸側に近くなっていることで、操作板が突起部に掛かっ
ている際の負荷を低減できるとともに、カム部の突起部
が従動歯車より延出しないため、周辺部品との干渉を避
けることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて説明する。図１は、本願に係る発明の一実施形
態である画像記録装置を示す概略構成図である。この画
像記録装置は、一様に帯電した後、像光を照射すること
により表面に静電潜像が形成される像担持体１と、像担
持体１の表面を一様に帯電する帯電装置２と、画像デー
タに基づいて像担持体１に像光を照射し静電電位の差に
よる潜像を形成する像書き込み装置３と、前記潜像にト
ナーを選択的に転移して可視化する現像装置４と、用紙
搬送路８に沿って供給される記録用紙に像担持体表面の
トナー像を転写する転写装置５と、記録用紙上のトナー
像を加熱・加圧して融着させる定着装置６と、トナー像
が転写された後の像担持体に残留するトナーを清掃する
クリーニング装置７とを有している。

【００１８】また、この画像形成装置の下部には、記録
用紙を貯蔵し、これを１枚ずつ送り出す給紙装置９と、
給紙装置９から送り出された用紙を所定のタイミングで
トナー像の転写位置へ搬送するレジストロール１０が備
えられている。

【００１９】上記像担持体１は、表面に感光体層を有
し、一様に帯電した後の露光により、露光部の電位が減
衰するものである。

【００２０】上記帯電装置２は、像担持体１に当接され
るロール状の部材であり、これらの問に電圧が印加され
ることによって、当接部付近の微少間隙内で放電が生
じ、像担持体１の表面をほぼ一様に帯電するものであ
る。帯電装置としては、上記のものの他、電極ワイヤに
高電圧を印加し、コロナ放電によって像担持体を帯電す
るものを用いることもできる。

【００２１】上記像書き込み装置３は、点滅するレーザ
ーを像担持体１の周面に走査させ、画像データに基づい
た静電潜像を像担持体１の周面上に形戒するものであ
る。なお、像書き込み装置としては、ＬＥＤ等の発光素
子を配列し、これらを画像データに基づいて点滅させる
ものでもよい。

【００２２】上記現像装置４は、像担持体１と近接して
対向するように配置された円筒状の現像ロール４ａを有
し、この現像ロール４ａと像担持体１との間に現像バイ
アス電圧が印加される。これにより、現像ロール４ａと
像担持体１との間には現像バイアス電界が形成され、電
荷を有するトナーが像担持体１上の露光部に転移し、可
視像を形成するものである。

【００２３】上記転写装置５は、像担持体１と対向する
ように設けられたロール状の部材であり、像担持体１と
の間に転写電界を形成することによって、通過する記録
用紙上にトナー像を転移させるものである。

【００２４】上記給紙装置９は、図２に示すように、上
下に配置された二つの用紙トレイ１１，１２と、上側又
は下側の用紙トレイから用紙を送り出す第１の給紙ロー
ル１３および第２の給紙ロール１４と、これらの給紙ロ
ールに圧接される捌き部材１５，１６と、用紙トレイ１
１，１２に回動可能に取り付けられ上記捌き部材１５，
１６を支持するホルダー１７，１８とを有している。

【００２５】上記用紙トレイのうち、下側に配置された
用紙トレイ１，２は、カセットとして画像形成装置の本
体と着脱が可能となっており、用紙が送り出される方向
と逆方向（図２中に符号Ａで示す矢印の方向）に引き抜
くことができる。また、上側の用紙トレイ１１は手差し
トレイとなっており、画像形成装置本体の側部から任意
の大きさの用紙を簡単に差し入れて用いることができる
ようになっている。

【００２６】図３は、本実施形態の主要部を説明する概
略斜視図であり、給紙ロールを駆動するための動力伝達
装置を示している。この動力伝達装置は、モータ（図示
せず）によって回転する駆動歯車１００と、駆動歯車１
００の歯と噛み合う複数の歯および噛み合わない欠歯部
２０１を備える従動歯車２００と、従動歯車２００と隣
接して取り付けられ、従動歯車２００とともに回転する
略円周状の外周面３０１およびその外周面３０１から突
出する突起部３０２を備えるカム部３００と、カム部３
００の突起部３０２に掛かる操作板４０１を進退させる
ソレノイド４００とを備えている。

【００２７】このような動力伝達装置では、駆動歯車１
００の回転を従動歯車２００に伝え、この従動歯車２０
０の回転を給紙ロールに伝えるようにしている。先に説
明したように、給紙ロールは回転、停止を所定のタイミ
ングで繰り返すことから、ソレノイド４００の操作板４
０１を進退させることにより、従動歯車２００を回転、
停止させている。

【００２８】すなわち、駆動歯車１００の歯が従動歯車
２００の歯に噛み合っているとともに、カム部３００の
突起部３０２に操作板４０１が掛かっていない状態で
は、駆動歯車１００の回転が従動歯車２００に伝わって
従動歯車２００を回転させることができる。

【００２９】一方、駆動歯車１００の歯が従動歯車２０
０の欠歯部２０１にかかり、操作板４０１がカム部３０
０の突起部３０２に掛かった状態では、従動歯車２００
の回転を停止させることができる。この際、駆動歯車１
００が回転し続けても、従動歯車２００の欠歯部２０１
によって歯の噛み合いは発生しない。

【００３０】その後、従動歯車２００の回転停止を解除
するタイミングになると、ソレノイド４００により操作
板４０１を吸着する。これにより、操作板４０１が突起
部３０２から外れ、スプリングＳの付勢によって従動歯
車２００を僅かに回転することで駆動歯車１００の歯と
従動歯車２００の歯とが再び噛み合い、駆動歯車１００
の回転を従動歯車２００に伝えることができるようにな
る。

【００３１】ソレノイド４００による操作板４０１の吸
着は、従動歯車２００の回転が再開した後、次に突起部
３０２が回転してくるまでの間に解除され、操作板４０
１はカム部３００の外周面３０１を沿うように当接す
る。そして、カム部３００の突起部３０２が到達するこ
とにより再び操作板４０１と掛かることで従動歯車２０
０の回転が停止する。

【００３２】このような動作を繰り返すことにより、所
定のタイミングで従動歯車２００の回転、停止を行っ
て、給紙ロールの回転、停止を実現できるようになる。

【００３３】ここで、本実施形態の動力伝達装置では、
カム部３００の突起部３０２における先端の位置が、従
動歯車２００の歯底の位置と同じ、もしくは僅かに軸
（回転中心）に近くに設けられている。

【００３４】図４は、本実施形態の動力伝達装置におけ
る概略側面図、図５は、カム部の突起部分の部分拡大図
である。すなわち、このカム部３００は、従動歯車２０
０に隣接して取り付けられ、従動歯車２００とともに回
転する。カム部３００には、略円周状の外周面３０１
に、ソレノイド４００の操作板４０１が掛かる突起部３
０２が設けられている。

【００３５】図５における本実施形態では、この突起部
３０２の先端が従動歯車２００の歯底２００ｂと同じ位
置、もしくは僅かに軸（回転中心）に近い位置となって
いる。つまり、突起部３０２の先端が、従動歯車２００
の歯底２００ｂから突出しない程度に歯底２００ｂに近
づいている。

【００３６】このような位置にカム部３００の突起部３
０２があることで、操作板４０１が突起部３０２に掛か
っている際の負荷を低減できるとともに、カム部３００
の突起部３０２が従動歯車２００の歯２００ａや歯底２
００ｂより延出しないため、駆動歯車１００等の周辺部
品との干渉を避けることができる。

【００３７】ここで、カム部３００の突起部３０２は、
ソレノイド４００の操作板４０１が掛かる際の負荷（衝
撃力）を軽減する観点から、できるだけ軸（回転中心）
から離す方が望ましい。しかし、あまり離しすぎるとカ
ム部３００が外周径が大きくなって周辺部品との干渉を
起こすことになる。そこで、本実施形態では、突起部３
０２の位置（軸からの距離）を周辺部品との干渉が発生
しない最大の大きさにしている。

【００３８】これにより、周辺部品との干渉を避けつ
つ、操作板４０１が突起部３０２に掛かる際の負荷（衝
撃力）を最小限にすることが可能となる。また、カム部
３００が大きくなることから、操作板４０１が離れてい
るときの外周面３０１と操作板４０１との距離を小さく
でき、操作板４０１による外周面３０１への当接力を小
さくすることができる。

【００３９】例えば、従動歯車２００を回転するのに要
するモーメントが同じで、カム部３００の突起部３０２
の回転中心からの位置が、（１）１２ｍｍ、（２）３９
ｍｍとでは、ソレノイド４００の操作板４０１が突起部
３０２に掛かっている状態から吸引される際の吸引負荷
は、上記（１）の場合に比べて上記（２）の場合では約
半分となる。また、ソレノイド４００の吸引力は、上記
（１）の場合に比べて上記（２）の場合では約７割とな
る。

【００４０】図６は、他の例を説明する部分拡大図であ
る。この例では、カム部３００の突起部３０２が従動歯
車２００の歯２００ａの部分に対応して設けられている
場合の突起部３０２等の位置に特徴がある。

【００４１】突起部３０２が従動歯車２００の歯２００
ａの部分に対応して設けられている場合には、カム部３
００の外周面３０１（一点鎖線参照）が従動歯車２００
の歯底２００ｂ（一点鎖線参照）と同じ位置、もしくは
僅かに軸（回転中心）に近く設けられ、かつカム部３０
０の突起部３０２における先端の位置が従動歯車２００
の歯２００ａの先端位置より軸側に近くなっている。

【００４２】このような構成により、突起部３０２は従
動歯車２００の歯２００ａから外側に延出することがな
く、しかもカム部３００の外周面３０１は従動歯車２０
０の歯底２００ｂから外側にはみ出ることがなくなる。

【００４３】これにより、カム部３００および突起部３
０２は駆動歯車等の周辺部品と干渉せず、しかも、ソレ
ノイドの操作板が突起部３０２に掛かる際の負荷（衝撃
力）を最小限にすることが可能となる。また、カム部３
００が大きくなることから、操作板が離れているときの
外周面３０１と操作板との距離を小さくでき、操作板に
よる外周面３０１への当接力を小さくすることができ
る。

【００４４】また、その他の例として、図７の概略側面
図および図８の部分拡大図に示すように、カム部３００
の突起部３０２が徐々に外周面３０１へ近づくような構
成にしてもよい。この図に示す例では、カム部３００の
外周面３０１（一点鎖線参照）が従動歯車２００の歯底
２００ｂ（一点鎖線参照）と同じ位置、もしくは僅かに
軸（回転中心）に近く設けられ、かつカム部３００の突
起部３０２における先端の位置が従動歯車２００の歯２
００ａの先端位置より軸側に近くなっている。

【００４５】だだし、突起部３０２が従動歯車２００の
歯２００ａから外側にはみ出る部分があるため、ここで
駆動歯車等の周辺部品と干渉を起こす可能性がある。そ
こで、図９の概略斜視図に示すように、駆動歯車１００
におけるカム部３００と対応する位置に凹部１００ａを
設け、カム部３００と駆動歯車１００との干渉を防止し
ている。

【００４６】このような構成では、先に説明した例と同
様、カム部３００および突起部３０２の駆動歯車１００
等との干渉がなく、ソレノイド４００の操作板４０１が
突起部３０２に掛かる際の負荷（衝撃力）を最小限にす
ることが可能となるとともに、操作板４０１が突起部３
０２に掛かった状態が解除され、その直後に操作板４０
１とカム部３００とが徐々に当接するようになって衝撃
力を緩和できるようになる。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば次
のような効果がある。すなわち、従動歯車の回転、停止
を切り替えるソレノイドの操作板がカム部の突起部に当
接する際の衝撃力を緩和できるため、この衝撃力による
画像形成部の振動を減少でき、画質の乱れを防止するこ
とが可能となる。また、ソレノイドの操作板がカム部に
当たる際の音を小さくでき、給紙時の騒音を低減するこ
とが可能となる。さらに、カム部を周辺部品に干渉させ
ずに済むことから、装置の小型化を図ることが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態である画像記録装置を示
す概略構成図である。

【図２】 本発明の一実施形態である給紙装置を示す概
略構成図である。

【図３】 本実施形態の主要部を説明する概略斜視図で
ある。

【図４】 本実施形態の動力伝達装置における概略側面
図である。

【図５】 カム部の突起部分の部分拡大図である。

【図６】 他の例を説明する部分拡大図である。

【図７】 その他の例を説明する概略側面図である。

【図８】 その他の例を説明する部分拡大図である。

【図９】 その他の例を説明する概略斜視図である。

【符号の説明】

１…像担持体、２…帯電装置、３…露光装置、４…現像
装置、５…転写装置、６…定着装置、７…クリーニング
装置、８…用紙搬送路、９…給紙装置、１０…レジスト
ロール、１１…上側の用紙トレイ、１２…下側の用紙ト
レイ、１３…第１の給紙ロール、１４…第２の給紙ロー
ル、１００…駆動歯車、２００…従動歯車、３００…カ
ム部、３０２…突起部、４００…ソレノイド、４０１…
操作板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3F343 FA02 FB02 FB03 FB04 FC28 GB01 GC01 GD01 HD18 JA18 KB04 LD11 LD24 LD26 LD30 3J009 DA11 DA17 EA04 EA11 EA21 EA32 ED03 FA17 FA18 3J062 AA35 AB01 AB31 AC06 BA12 BA25 BA26 CE05 CE21

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動歯車と噛み合う複数の歯および噛み
   合わない欠歯部を備える従動歯車と、 前記従動歯車と隣接し、前記従動歯車とともに回転する
   略円周状の外周面を有し、その外周面から突出する突起
   部を備えるカム部と、 前記カム部の突起部に掛かる操作板を進退させるソレノ
   イドとを備える動力伝達装置において、 前記カム部の突起部における先端の位置が、前記従動歯
   車の歯底の位置と同じ、もしくは僅かに軸に近いことを
   特徴とする動力伝達装置。
2. 【請求項２】 駆動歯車と噛み合う複数の歯と、噛み合
   わない欠歯部とを備える従動歯車と、 前記従動歯車と隣接し、前記従動歯車とともに回転する
   略円周状の外周面を有し、その外周面から突出する突起
   部を備えるカム部と、 前記カム部の突起部に掛かる操作板を進退させるソレノ
   イドとを備える動力伝達装置において、 前記カム部の外周面が前記従動歯車の歯底と同じ位置、
   もしくは僅かに軸に近く設けられ、かつ前記カム部の突
   起部における先端の位置が前記従動歯車の歯の先端の位
   置より軸側に近くなっていることを特徴とする動力伝達
   装置。
3. 【請求項３】 前記カム部の突起部が前記従動歯車の歯
   の部分に対応して設けられ、かつ前記突起部の幅が前記
   従動歯車の歯の幅と同じ、もしくは狭くなっていること
   を特徴とする請求項２記載の動力伝達装置。
4. 【請求項４】 用紙を送り出す給紙ローラと、 前記給紙ローラに所定のタイミングで回転力を与える動
   力伝達装置とを有し、 前記動力伝達装置は、請求項１から請求項３のうちいず
   れか１項に記載の動力伝達装置であることを特徴とする
   給紙装置。
5. 【請求項５】 請求項４記載の給紙装置を備えているこ
   とを特徴とする画像形成装置。