JP2005219823A - シート給送装置及びこれを備えた画像形成装置並びに画像読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 シート給送手段の駆動力伝達と、停止位置制御を低コストで実現することのできるシート給送装置及びこれを備えた画像形成装置並び画像読取装置を提供する。
【解決手段】 クラッチ手段により駆動手段４０からの駆動力を第１駆動伝達部３０，３３，２９，４３に伝達してシート給送手段１５に駆動力を伝達し、クラッチ手段により第１駆動伝達部３０，３３，２９，４３からの駆動力の伝達を遮断したときに第２駆動伝達部３７，２８，３６により駆動力をシート給送手段１５に伝達してシート給送手段１５を所定の回転位置に移動させる。そして、この後、第２駆動伝達部３７，２８，３６に設けた欠歯ギア３７によりシート給送手段１５の回転を停止させるようにする。
【選択図】 図７

Description

本発明は、シート給送装置及びこれを備えた画像形成装置並びに画像読取装置に関し、特にシート給送装置に設けられたシート給送手段を駆動すると共に、シートの給送が終了した後は、シート給送手段を所定の待機位置に移動させるための構成に関する。

従来、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等の画像形成装置、或はスキャナ等の画像読取装置には、シートを画像形成部、或は画像読取部に給送するシート給送装置を備えている。そして、このようなシート給送装置としては、例えばシート積載部に積載されたシートをシート給送手段により給送した後、このシートを分離ローラと分離パッドにより構成される分離部により１枚ずつ分離して画像形成部、或は画像読取部に搬送するようにしている。

ところで、このような従来のシート給送装置としては、分離ローラの駆動伝達手段としてクラッチばねの構成を応用し、さらにシート給送手段の一例であるプリフィードローラの回転制御を目的として駆動伝達経路を二つ設けているものがある（特許文献１参照。）。

ここで、この駆動伝達経路のひとつは、プリフィードローラに搬送力を与える経路で、ギアを経由する経路である。また、もうひとつは、プリフィードローラの回転位置を初期化する、即ちプリフィードローラを所定の待機位置に移動停止するための経路であり、駆動源が逆転することによって動作し、ギアを経由してクラッチばねの締まりトルクでプリフィードローラを回転させ、所定の位相に達したとき、クラッチばねに緩みを生じさせてプリフィードローラを板ばねで停止させる構成のものである。

なお、プリフィードローラの回転位置を初期化するための他の構成としては、欠歯ギアとクラッチとアクチュエータを利用して、駆動源を回転させたまま欠歯ギアを１回転ごとに停止させ、従動ギアへの駆動伝達の接続と切断を制御するようにしたものがある（特許文献２参照。）。

特開２０００−３４４３６８号公報 特開平５−２０１５６５号公報

しかしながら、このような従来のシート給送装置及びこれを備えた画像形成装置並び画像読取装置においては、欠歯ギアを所定の位相で停止させ、プリフィードローラの回転位置を初期化するためには、電磁クラッチやソレノイドなどからなる電気的制御手段を使用したアクチュエータが必要であるため、部品コストが上昇するという問題があった。

また、プリフィードローラの搬送駆動力伝達と、初期化のために２系統の駆動伝達経路を設けた場合、所定の位相でプリフィードローラを停止させるためには、分離ローラの駆動制御のためのクラッチばね以外に、もうひとつのクラッチばねを設ける必要があり、これによっても部品コストが上昇するという問題があった。

そこで本発明は、このような現状に鑑みてなされたものであり、プリフィードローラ（シート給送手段）の駆動力伝達と、停止位置制御を低コストで実現することのできるシート給送装置及びこれを備えた画像形成装置並び画像読取装置を提供することを目的とするものである。

本発明は、シート積載部に積載されたシートをシート給送手段により給送するシート給送装置において、前記シート給送手段を回転駆動する駆動力を発生する駆動手段と、前記駆動手段から前記シート給送手段に、該シート給送手段をシート給送方向に回転駆動する駆動力を伝達する第１駆動伝達部と、前記第１駆動伝達部に配置され、該第１駆動伝達部を介して前記駆動手段から伝達される駆動力を前記シート給送手段に伝達又は遮断するクラッチ手段と、前記駆動手段から前記シート給送手段に、該シート給送手段をシート給送方向に回転駆動する駆動力を伝達するための前記第１駆動伝達部とは異なる第２駆動伝達部と、を備え、前記第２駆動伝達部は、前記駆動手段からの駆動が前記クラッチ手段により前記第１駆動伝達部を介して前記シート給送手段に伝達されないときに、該駆動手段の駆動力を前記シート給送手段に伝達して該シート給送手段を所定の位置に回転させて停止させる欠歯ギアを有することを特徴とするものである。

本発明のように、クラッチ手段により駆動手段からの駆動力を第１駆動伝達部に伝達してシート給送手段に駆動力を伝達し、クラッチ手段により第１駆動伝達部からの駆動力の伝達を遮断したときに第２駆動伝達部により駆動力をシート給送手段に伝達してシート給送手段を所定の回転位置に移動させて第２駆動伝達部に設けた欠歯ギアにより回転を停止させることにより、シート給送装置の停止位置制御を行うことができる。これにより、シート給送手段の駆動力伝達と、停止位置制御を低コストで実現することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて詳細に説明する。

図１は本発明のシート給送装置を備えた画像形成装置の一例である電子写真方式の画像記録（形成）部を有する多機能周辺装置（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ：以下、ＭＦＰという）の外観斜視図、図２はその断面図である。

このＭＦＰは、コピー機能、ファクシミリ機能、コンピュータ周辺機器としてのプリンタ機能、同じくコンピュータ周辺機器としてのイメージスキャナ機能の４つの機能を有しており、装置本体１００と、記録シート給送部１０１と、電子写真方式の画像記録部１０２と、原稿読み取り部１０５と、操作部１０６とを備えている。

ここで、記録シート給送部１０１は記録紙カセット７に載置された記録シートＳを、分離ローラ１０１ａと、不図示の分離爪と摩擦パッド１０１ｂからなる分離手段によって一枚ずつ分離、給送し、その記録シートＳをレジストローラ対１０１ｃによって画像記録部１０２に供給するためのものである。

なお、記録シートＳは、紙や樹脂シート及びその他の材質であって、静電乾式記録トナーを転写しうるものを用いることが可能である。また、記録紙カセット７には１５０枚の定型サイズ普通紙を収容可能で、記録紙カセット７は装置本体１００の手前方向（図２方向Ｂ）に引き出すことが可能で、装置本体１００から引き出した後、記録シートＳを交換または補充することができる。

また、図２において、８は前カバーであり、この前カバー８に設けられた開口部８ａからは記録シートが１枚だけ挿入可能である。なお、挿入された記録シートは、記録紙カセット７に接続される通紙屈曲路１０１ｄとレジストローラ対１０１ｃにおいて合流し、下流の転写部１０２ａへ搬送されるようになっている。

画像記録部１０２は他の装置から伝送された画信号、或いは後述する原稿読み取り部１０５から伝送された画信号、或いはコンピュータ等から出力されるデータに応じて、記録シート給送部１０１より供給された記録シートＳに電子写真方式にて画像を記録（形成）するものであり、この画像記録部１０２は本体フレーム９内に収められると共に、レーザースキャナ１０２ｂと、トナー一体型カートリッジ１０２ｃと、転写部１０２ａと、定着部１０２ｄと、排紙部１０３とを備えている。

なお、トナー一体型カートリッジ１０２ｃは、図３に示すように装置本体１００の前カバー８を矢印Ｃの方向に回動させて開いた開口部から出し入れ可能であり、トナー一体型カートリッジ１０２ｃが装置本体１００に装填され、前カバー８が閉じられると、前カバー８に連動した不図示のクランク機構により、不図示の記録部駆動手段とトナー一体型カートリッジ１０２ｃの回転軸のカップリングとが接続され、駆動が伝達されるようになっている。

また、排紙部１０３は、Ｕターンパス１０３ａと、排紙ローラ対１０３ｂと、記録紙過積載検知部１０３ｃと、排紙トレイ１０３ｄとを備えている。なお、この排紙部１０３と原稿読み取り部１０５との間には排熱ダクト１０が設けられており、この排熱ダクト１０により、定着部１０２ｄからの熱を装置本体１００の前後へ放出している。

原稿読み取り部１０５は原稿Ｐに光を照射してその反射光を電気信号に変換し、この信号を所定の画像処理を施した後、他の装置に伝送、又は自己の記録制御部１０４に伝送するものであり、シートである原稿を画像読取部に給送する原稿給紙部（シート給送装置）を備えている。

なお、図２において、１１は画像読み取り部１０５を支持する樹脂製のフレームであり、このフレーム１１の底面１１ａは排紙部１０３とで構成される排熱ダクトを兼ねている。ここで、この底面１１ａは、定着部１０２ｄにおいて、記録シートＳから発する水蒸気が画像読み取り内部に侵入しないように、一切の穴を設けていない。

１２は後述する図５に示す原稿幅規制板１３ａ，１３ｂを設けたシート積載部である原稿積載台、１４は支点１４ａを中心に回動自在の延長トレイ、１５はプリフィードローラ、１６は分離ローラ、１８は着脱可能な原稿排紙トレイ、１７は画像読取部を構成する光電変換素子、２０は搬送ローラ、２１は排紙ローラである。なお、本実施の形態では、光電変換素子１７として、装置の小型化を狙いとしてＣＩＳ（Ｃｏｎｔａｃｔ Ｉｍａｇｅ Ｓｅｎｓｏｒ：密着型イメージセンサ）を用いている。

また、１は上原稿ガイドであり、この上原稿ガイド１内にはフォトインタラプタと樹脂製アクチュエータで構成した原稿有無検知センサ２と、原稿端部検知センサ３とが設けられている。なお、２ａ，３ａは各センサ２，３の束線であり、それぞれの束線２ａ，３ａは上原稿ガイド１の後方から上原稿ガイド１外に出た後、図４に示す束線保持部１ａを経由し、操作部基板４に設けたコネクタ４ａに接続されるようになっている。

なお、このようにセンサ２，３の束線２ａ，３ａを一旦外に出すのは、組み立て性を向上させるためで、束線２ａ，３ａを操作部基板４の面積内で配置して接続するには、接続作業のために冗長な束線にしたり、束線や組み立て工具を操作部基板４に貫通させるための穴を設けたりする必要がある。

しかし、前者は、冗長な束線が基板裏面の素子足に接触して破損、短絡する恐れがある。また、後者は操作部基板４に余分な開口部が存在することになり、操作性を重視した操作キーのレイアウトの自由度が阻害される恐れがある。そのため、本実施の形態では、両者の課題を解決するために、束線２ａ，３ａを操作部基板４の投影面外に出し、操作部基板４と、図２に示す操作部カバー５とを組み立て、それらを上原稿ガイド１に取り付けた後、束線２ａ、３ａを操作部基板４に接続する構成にしている。

また、上原稿ガイド１内には、図５に示すように板ばね１９ａ，１９ｂにより、それぞれ搬送ローラ２０及び排紙ローラ２１に圧接するバックアップローラ２０ａ，２１ａ、および分離ローラ１６にばね２２ａにより付勢される摩擦パッド２２が設けられている。なお、２３ａ，２３ｂは、ロック部であり、このロック部２３ａ，２３ｂにより、上原稿ガイド１がフレーム１１に弾性的に係止されるようになっている。

ここで、この上原稿ガイド１は、支点１ｂを中心としてフレーム１１に回動自在に保持されており、図２に示す原稿積載台１２の延長部分の下原稿ガイド１２ａと、上原稿ガイド１との間の部分にジャムが発生した場合には、図６に示すように上原稿ガイド１を矢印Ａ方向に回動させることにより、各ローラの付勢力を開放してジャム処理を行うようにしている。

なお、上原稿ガイド１内には静電ノイズの原因となる金属部品、例えば図５に示すバックアップローラ２０ａ，２１ａの金属軸２０ｂ，２１ｂ及び金属軸２０ｂ，２１ｂを付勢するステンレスの板ばね１９ａ，１９ｂが設けられているため、これら金属部品を接地するための接地手段としてアース板２５を設けている。

また、原稿読み取り部１０５において、原稿ＰをＣＩＳ１７に付勢する鋼板の原稿付勢板２４（図２参照）は、圧縮コイルばね２４ａで付勢しているが、この圧縮コイルばね２４ａの座は上原稿ガイド１の樹脂壁に設けた穴を通してアース板２５と接触している。さらに、排紙部１０３には導電性繊維で構成された除電ブラシ２６（図２参照）を設け、上原稿ガイド１に設けた開口部１ｃを通してアース板２５と接触させている。

ここで、アース板２５は板ばね１９ａ，１９ｂ、および被覆電線と丸型端子で構成されるアース線２６と共にねじで上原稿ガイド１に締結されており、アース線２６は上原稿ガイド１の回転支持部１ｂ近傍に設けた開口部１ｃを通してフレームグラウンドに接地されている。

操作部１０６は、既述したＭＦＰのコピー機能等の４つの機能に関して使用者が装置に対して指示を行うものであり、この操作部１０６は、原稿読み取り部１０５の上部（上原稿ガイド１）に設けられている。なお、この操作部１０６は、図４に示す電力、キーマトリックス信号、ＬＣＤ信号、センサ信号が伝達されるフレキシブルフラットケーブル６によって本体制御基板１０７に接続されている。

ここで、このフレキシブルフラットケーブル６は、読み取りユニットのフレーム１１に設けた係止部においてその位置が固定され、係止部から操作部基板４との間では屈伸可能な余裕部を設けている。これにより、原稿Ｐのジャム解除の際に上原稿ガイド１を開放した際、フレキシブルフラットケーブル６の屈伸余裕部が操作部基板上のフラットケーブルコネクタ４ｂの位置移動を吸収することができる。

なお、本体制御基板１０７は、本体側面に設けられると共に、画像処理部１０７ｃ、通信制御部１０７ｄ、ＣＰＵ１０７ｅ、ＲＯＭ１０７ｆ、ＲＡＭ１０７ｇを備えている。ここで、通信制御部１０７ｄには不図示のネットワーク接続端子、電話線接続端子、周辺機器接続端子（ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、メモリデバイスなど）が設けられており、これにより本装置がスタンドアロンとして機能したり、ネットワーク機器やコンピュータ周辺機器として機能することができるようになっている。また、この本体制御基板１０７は、図２に示すように記録紙カセット７の上方に設けられた電源１０４ａと記録制基板１０４ｂと束線１０７ａ，１０７ｂを介して接続されている。

図７は、原稿給紙部の詳細を示す図であり、同図及び図５に示すように、読み取りフレーム１１には、シート（分離）搬送手段である分離ローラ１６、シート給送手段であるプリフィードローラ１５、第１アイドラギア２８、第２アイドラギア２９、搬送ローラ２０、排紙ローラ２１、ＣＩＳ１７、正逆転可能な駆動手段であるモータ４０が取り付けられている。

ここで、分離ローラ１６が取り付けられている分離ローラ軸３０には、図８の（ａ）に示すように、樹脂カラー３０ａが圧入されており、この樹脂カラー３０ａは常に分離ローラ軸３０と一体に回転するようになっている。

さらに、図８の（ｂ）に示すように、分離ローラ軸３０の一端部である駆動入力側には、即ちモータ側にはメカニカルタイマー３１が回転可能に設けられると共に、分離駆動ギア３２が嵌入されている。なお、本実施の形態において、メカニカルタイマー３１と分離駆動ギア３２とは、駆動の伝達を遅延させるように回転方向に遊びを持って分離ローラ軸３０の端部に設けられている。

また、分離ローラ軸３０の、樹脂カラー３０ａを挟んで分離駆動ギア３２の反対側には分離ローラ１６が回転可能に取り付けられている。さらに、分離ローラ軸３０の他端部には出力ギア３３が固定されており、これにより出力ギア３３は分離ローラ軸３０と一体回転するようになっている。

図８（ｃ）は、これらメカニカルタイマー３１、分離ローラ１６等を組み込んだ後、メカニカルタイマー３１、樹脂カラー３０ａ、分離ローラ１６のスリーブ１６ａの３箇所にクラッチばね３４を外接させて取り付けた状態を示しており、このクラッチばね３４により、分離駆動ギア３２の駆動力を分離ローラ軸３０と、分離ローラ１６に夫々独立に伝達することができるようになっている。これらメカニカルタイマー３１、樹脂カラー３０ａ、分離ローラ１６のスリーブ１６ａ、クラッチばね３４により構成されるばねクラッチが本発明のクラッチ手段である。

なお、この樹脂カラー３０ａは、クラッチばね３４を介してモータ４０からの駆動力をプリフィードローラ１５に伝達するシート給送手段用駆動供給部であり、分離ローラ１６のスリーブ１６ａは、モータ４０からの駆動力を分離ローラ１６に伝達するシート搬送手段用駆動供給部である。

なお、本実施の形態において、クラッチ手段を構成するクラッチばね３４の巻き方向は、例えばモータ４０からの駆動力が供給される駆動供給部である分離駆動ギア３２がモータ４０の正回転により図７に示す矢印Ｄ方向に回転すると、樹脂カラー３０ａ及び分離ローラ１６のスリーブ１６ａを介して、出力ギア３３と分離ローラ１６に動力が伝達されるような巻方向となっている。

また、分離駆動ギア３２が同じく矢印Ｄ方向に回転しているとき、後述するように搬送速度が第２のシート給送手段である分離ローラ１６よりも速いシート搬送手段である搬送ローラ２０に原稿Ｐが到達し、この搬送ローラ２０との速度差により原稿Ｐを介して分離ローラ１６に強制力が働いて分離ローラ１６が分離駆動ギア３２よりも速い速度で回転した場合には、クラッチばね３４は緩むようになっている。そして、このようにクラッチばね３４が緩んだ場合には、樹脂カラー３０ａには駆動力が伝達されず、出力ギア３３は回転しない。

なお、このように緩んだ場合、クラッチばね３４は最も外径の大きい分離ローラ１６のスリーブ１６ａに連れ回り、またメカニカルタイマー３１は、クラッチばね３４の緩みトルクによって分離駆動ギア３２より速い速度でクラッチばね３４に連れ回る。ここで、このようにメカニカルタイマー３１が分離駆動ギア３２より速い速度で回転すると、メカニカルタイマー３１と分離駆動ギア３２の間に設けられた遊びが回転方向片側によっていく状態、即ち遊びが回転方向に、徐々に小さくなる状態となる。

そして、さらにメカニカルタイマー３１が回転していくと、遊びは完全に回転方向片側によった状態、即ち遊びがなくなった状態となり、その後はクラッチばね３４の緩みトルクが微小なためメカニカルタイマー３１の回転速度は分離駆動ギア３２と同じになり、遊びが回転方向片側によった状態が維持される。

一方、この後、原稿Ｐが通過し、分離ローラ１６に強制力が働かなくなると、メカニカルタイマー３１と分離駆動ギア３２の間に設けられた遊びが片側によっているため、分離駆動ギア３２が回転しても、分離駆動ギア３２が遊び分だけ回転するまでは、クラッチばね３４を介して分離駆動ギア３２から駆動力が伝達されず、分離ローラ１６は回転しない。なお、分離駆動ギア３２を逆方向である矢印Ｅ方向に回転した場合には、クラッチばね３４が緩み、樹脂カラー３０ａに駆動力が伝わらない。このため、分離ローラ１６、出力ギア３３には駆動力が伝達されない。

一方、プリフィードローラ１５は、円周面の一部が切り欠いて形成された切り欠き部１５Ａ（図５参照）を有する断面Ｄカット形状をしており、プリフィードローラ軸３９の一端部には、出力ギア３３から第２アイドラギア２９を介して駆動が伝達されるギア４３が、また他端部には欠歯ギア３７が設けられている。

ここで、この欠歯ギア３７の欠歯部分とプリフィードローラ１５の切り欠き部１５Ａとの位相関係は、欠歯ギア３７の欠歯部分が緩衝ギア３６に臨む位置にあるとき、プリフィードローラ１５の切り欠き部１５Ａが、原稿載置台１２（に積載された原稿Ｐ）に臨む、原稿載置台１２から突出しない待機位置となるような関係となっている。

なお、この欠歯ギア３７は、回転を始めると中間ギアである緩衝ギア３６と噛合するが、回転を始めて最初に緩衝ギア３６と噛合う１歯目は、緩衝ギア３６と噛み合い易くなるように小さくなっており、即ち歯の高さが低くなっており、徐々に大きくなる形状となっている。また、この１歯目から、例えば４歯目までは噛み合い易いように歯の先端部が円弧形状をしている。

さらに、欠歯ギア３７と噛合う緩衝ギア３６も噛み合い易いように同様に歯先が全て円弧形状を有している。なお、このような円弧形状は、欠歯ギア３７と緩衝ギア３６の少なくとも一方に形成されていれば良い。

また、この緩衝ギア３６と、分離駆動ギア３２と噛合する伝達ギアである第１アイドラギア２８とは、図９の（ａ）に示すように同軸上に設けられてギア列を構成すると共に、緩衝ギア３６と第１アイドラギア２８との間には遅延部が設けられており、これにより緩衝ギア３６には第１アイドラギア２８からの駆動が遅延して伝達されるようになっている。

なお、この遅延部は、図９の（ｂ）に示すように、緩衝ギア３６と第１アイドラギア２８の間に設けられた、例えばねじりコイルである緩衝ばね３５と、緩衝ギア３６に設けられた穴３６ａと、第１アイドラギア２８に設けられた円弧溝２８ａにより構成されるものである。

そして、第１アイドラギア２８が分離駆動ギア３２の回転方向Ｄに順ずる方向に無負荷で回転した場合、つまり欠歯ギア３７が緩衝ギア３６に噛み合わない状態で回転した場合には、駆動力は、第１アイドラギア２８が所定量回転し、第１アイドラギア２８と緩衝ギア３６との相対位相が所定量以下となったときトルクを発生する緩衝ばね３５を介して第１アイドラギア２８から緩衝ギア３６に伝達される。なお、緩衝ギア３６は、緩衝ばね３５の撓みに応じて第１アイドラギア２８に対してどの方向にも回転する。

また、このプリフィードローラ１５は、図７に示す保持手段の一例である弾性部材である回転制御ばね３８により、待機位置で保持されるようになっている。なお、本実施の形態において、この回転制御ばね３８は、断面コ字形状を有しており、この回転制御ばね３８により、図１０に示すようにプリフィードローラ軸３９に設けられた二つの平面３９ａを挟持することにより保持する構成となっている。

なお、クラッチばね３４、分離ローラ軸３０、出力ギア３３、第２アイドラギア２９、入力ギア４３などにより本発明の第１駆動伝達部が構成され、欠歯ギア３７と、第１アイドラギア２８と、緩衝ギア３６などにより本発明の第２駆動伝達部が構成される。

また、クラッチ手段により第１駆動伝達部からの駆動力が遮断されるまでは第１駆動伝達部と第２駆動伝達部とのそれぞれからプリフィードローラ１５に駆動力を伝達させているため、プリフィードローラ１５のプリフィードローラ軸３５に同じ回転数の駆動力が伝達されるように各駆動伝達部の各ギアのギア数が設定されている。これにより、円滑にプリフィードローラ１５は回転される。

ところで、原稿給紙部には原稿Ｐが挿入された際、原稿Ｐを所定位置に保持するためのストッパ機構が設けられており、このストッパ機構は、図１１に示すように、原稿搬送面上側に回動中心４１ｄを支点として回動自在に保持されたストッパ４１と、ストッパ４１の回動端に回動中心４２ｄを支点として回動自在に保持された制御爪４２を備えている。

ここで、このストッパ４１は、図１２において破線で示す待機位置４１ａから、上原稿ガイド１に設けた規制部１ｋで制限される上限位置４１ｂまで揺動し、制御爪４２はストッパ４１に対して待機位置４２ａから上限位置４２ｂまで揺動するようになっている。

ところで、このストッパ４１は、待機状態では、原稿Ｐが挿入され、この原稿Ｐにより図１１に示すように、矢印Ｋ方向に押圧された場合、制御爪４２の先端が分離駆動ギア３２の歯の谷間に係合するため固定された状態となり、原稿Ｐの先端を所定の位置で整列させることができる。

一方、図１３の（ａ）に示すように分離駆動ギア３２が矢印Ｄ方向に回転すると、制御爪４２の分離駆動ギア３２との係合状態が解除され、これに伴いストッパ４１は支点４１ｄを中心に回動自在となる。そして、この分離駆動ギア３２の回転に伴ってプリフィードローラ１５が矢印Ｇ方向に回転すると、原稿Ｐが図１３の（ｂ）に示すようにストッパ４１を矢印Ｍ方向に押圧しながら矢印方向に進み、この後、分離ローラ１６と、摩擦パッド２２（図５参照）により下流方向へ分離、搬送できるようになる。

なお、図１４に示す、ストッパ４１の回転中心４１ｄに対して、ストッパ４１と制御爪４２とを合わせた重心４１ｅは、分離駆動ギア３２側に設けられている。同様に、制御爪４２の回転中心４２ｄに対しても制御爪４２の重心４２ｅは分離駆動ギア３２側に設けられている。なお、本実施の形態では制御爪４２の重量はストッパ４１の１／２以下である。

このため、ストッパ４１と制御爪４２は常に自重により待機位置に戻るように構成されることとなり、原稿Ｐの搬送が終わると、原稿ストッパ４１は待機位置（初期位置）４１ａ（図１２参照）まで戻るようになる。

ここで、このようにストッパ４１が待機位置４１ａに戻る時、あるいは待機位置４１ａに戻っている時、後述するようにモータ４０の逆回転により、分離駆動ギア３２はプリフィードローラ１５の位相初期化のために逆方向（矢印Ｎ方向）に回転していることがあり、その際には制御爪４２の先端が分離駆動ギア３２の谷に係合する可能性がある。しかしながら、待機位置４１ａでは、制御爪４２と分離駆動ギア３２との間には爪４２ｇが係合を回避するための遊びが設けられているため、制御爪４２の先端に負荷が加わることがない。

また、原稿搬送路に原稿Ｐが残っている時に上原稿ガイド１を閉めた場合、ストッパ４１と制御爪４２において最初に原稿Ｐに当接する部分は、ストッパ４１の回動中心４１ｄよりも原稿搬送方向下流側になるように構成されている。このため、上原稿ガイド１を閉めてもストッパ４１はスムーズに回動し、原稿Ｐを傷つけることがない。

次に、原稿読み取り部１０５の原稿給紙部における原稿給送動作について説明する。

まず、図２の矢印Ｆ方向に複数枚の原稿Ｐが挿入され、原稿有無検知センサ２がＯＮとなった後、図１１に示すように原稿Ｐの先端がストッパ４１に当接する。

次に、使用者が操作部１０６から、もしくは外部周辺機器から読み取り開始の指示を出すと、図７に示すモータ４０が（正）回転し、これに伴い搬送ローラ２０、排紙ローラ２１が矢印Ｇ方向に回転すると共に、分離ローラ軸３０上の分離駆動ギア３２が矢印Ｄ方向に回転する。そして、このように分離駆動ギア３２が回転すると、図１１に示すようにストッパ４１の制御爪４２が分離駆動ギア３２の回転に従って揺動し、ストッパ４１の固定状態が解除されて原稿Ｐの分離ローラ１６への進入が可能となる。

また、このように分離駆動ギア３２が回転すると、クラッチばね３４が締まり、これにより分離ローラ１６に搬送方向（矢印Ｇ方向）の駆動が伝達され、分離ローラ１６が回転する。同時にクラッチばね３４によって樹脂カラー３０ａを介して分離ローラ軸３０に駆動が伝達され、分離ローラ軸３０が回転する。

そして、このように分離ローラ軸３０が回転すると、出力ギア３３及び第２アイドラギア２９を介してプリフィードローラ１５の入力ギア４３に駆動が伝達され、プリフィードローラ１５が搬送方向に回転する（矢印Ｇ方向）。

つまり、モータ４０が正回転すると、このモータ４０の回転（駆動力）がクラッチばね３４、分離ローラ軸３０、出力ギア３３、第２アイドラギア２９、入力ギア４３などにより構成される第１駆動伝達部によりプリフィードローラ１５に伝達され、プリフィードローラ１５が原稿Ｐを給送する方向に回転する。

次に、プリフィードローラ１５が所定の量だけ回転したところで、プリフィードローラ１５は原稿Ｐに当接し、搬送を開始する。さらに、このプリフィードローラ１５の回転に伴って、やがて欠歯ギア３７と緩衝ギア３６が噛合する。この際、欠歯ギア３７と緩衝ギア３６の位相が合っていなくても、これらのギア３６，３７は、既述した各ギア３６，３７の歯先の形状によりスムーズに噛み合いが行われる。

さらに、欠歯ギア３７と緩衝ギア３６の位相差は、第１アイドラギア２８に対して回転方向に遊びをもった緩衝ギア３６が第１アイドラギア２８に対して回転することで吸収される。そして、このように欠歯ギア３７、緩衝ギア３６及び第１アイドラギア２８を構成することにより、プリフィードローラ１５が回転した場合でも、分離駆動ギア３２の回転を妨げることなく、欠歯ギア３７、緩衝ギア３６及び第１アイドラギア２８は回転することができる。

次に、このようにプリフィードローラ１５の回転により原稿Ｐが送り出され、この送り出された原稿Ｐは、分離ローラ１６と摩擦パッド２２とによって一枚ずつ分離されて、搬送ローラ２０へと送られる。

ところで、搬送ローラ２０の周速はジャム防止と、次の原稿Ｐのとの間を空けるために分離ローラ１６の周速よりも早く設定している。このため、搬送ローラ２０が原稿Ｐを搬送し始めると、分離ローラ１６が原稿Ｐに従動して分離駆動ギア３２よりも速く回転するようになる。

ここで、このように分離ローラ１６が分離駆動ギア３２よりも速く回転すると、クラッチばね３４が緩んで分離ローラ軸３０の締め付けが解放され、分離ローラ１６は搬送される原稿Ｐに負荷をかけることなく搬送ローラ２０と等しい速度で回転する。また、このようにクラッチばね３４による分離ローラ軸３０に対する締め付けが解除されると、出力ギア３３にはほとんど駆動力が伝達されなくなり、第２アイドラギア２９を介したプリフィードローラ１５への駆動力伝達はほとんどなくなる。

なお、このように第２アイドラギア２９を介した駆動力伝達がなくなった場合でも、欠歯ギア３７と、分離駆動ギア３２に噛合して回転している第１アイドラギア２８とが緩衝ギア３６を介して噛み合っているため、欠歯ギア３７の欠歯部分が緩衝ギア３６に臨む位置にくるまでは、これらのギアを介してプリフィードローラ１５への駆動力伝達が引き続き行われる。

この結果、プリフィードローラ１５は、下原稿搬送路から突出しない待機位置まで回転し、待機位置近くに来たところで回転制御ばね３８に挟持されて待機位置まで回転して停止する。

つまり、第２アイドラギア２９を介した駆動力伝達がなくなった場合でも、欠歯ギア３７と、第１アイドラギア２８と、緩衝ギア３６などにより構成される第２駆動伝達部により、モータ４０の回転がプリフィードローラ１５に引き続き伝達され、プリフィードローラ１５は待機位置まで回転した後、停止する。

そして、このようにプリフィードローラ１５を待機位置で停止させることにより、搬送ローラ２０によって原稿Ｐが搬送される際には必ずプリフィードローラ１５とプリフィード押圧板４４との間が解放状態となり、負荷がかかることなく原稿Ｐを搬送することができ、画像の乱れを生じるおそれがない。

次に、原稿端部検知センサ３（図２参照）が原稿Ｐの先端を検知すると、所定のタイミングでＣＩＳ１７によって画像情報の読み取りが開始され、原稿Ｐの読み取りが終了した部分については排紙ローラ２１によって排出される。

なお、分離ローラ１６の高速回転に伴い、既述したようにクラッチばね３４は分離ローラ１６のスリーブ１６ａに連れ回っていることから、プリフィードローラ１５が停止した時でも、樹脂カラー３０ａに対してわずかな空転トルクを生じている。このため、実際には出力ギア３３、第２アイドラギア２９を介してプリフィードローラ１５にわずかな駆動力が伝達されてしまう。しかし、回転制御ばね３８の保持力＞＞クラッチばね３４の緩みトルク、となっているために、プリフィードローラ１５が回転することはない。

また、分離ローラ１６が原稿Ｐに従動して分離駆動ギア３２よりも速く回転すると、その速度差によりメカニカルタイマー３１と分離駆動ギア３２の間に設けられた遊びが片側によった状態となり、その状態が維持される。この際、原稿一枚を通紙する間に、遊びが十分に片側によるような速度差となっている。

一方、原稿Ｐの後端が分離ローラ１６を抜けると、分離ローラ１６の外周は原稿Ｐから引っ張り力を受けなくなる。この時、分離駆動ギア３２とメカニカルタイマー３１の間に設けられた遊びが片側によっているので、分離駆動ギア３２がＤ方向に回転していても遊びがなくなるまで分離ローラ１６、あるいはプリフィードローラ１５は回転をしない。そして、このようにプリフィードローラ１５等を回転させないようにして給紙動作を行わない時間を設けることにより、原稿読み取りの間隔が制御される。

次に、このように分離ギア３２とメカニカルタイマー３１の間に設けられた遊びがなくなった時点で、再びクラッチばね３４が締まり、これにより分離ローラ１６は分離駆動ギア３２から伝達される駆動力によって回転することとなる。同時に、樹脂カラー３０ａを介して分離ローラ軸３０にも駆動が伝達され、プリフィードローラ１５にも再び駆動が伝達される。

なお、このとき、回転制御ばね３８の保持力は、クラッチばね３４が締まった際に伝達されるプリフィードローラ１５の駆動力に対しては十分小さい値となっているので、プリフィードローラ１５は確実に回転することができる。

この後、原稿有無検知センサ２が次の原稿Ｐを検知していれば上記動作を繰り返し、順に画像読取が行われる。また、原稿有無検知センサ２が次の原稿Ｐの存在を検知せず、かつ原稿端部検知センサ３が原稿の通過を検知すると、不図示の制御手段は、読み取りを行っている原稿Ｐの読み取りと排紙が終了し、一連の画像読取が終了したと判断する。

なお、この制御手段は、このようなセンサ２，３の出力から、一連の画像読取が終了したと判断した場合には、プリフィードローラ１５を待機位置に戻す初期化動作として、モータ４０を逆回転させるようにしている。

そして、このようにモータ４０を逆回転させると、図８の（ｃ）に示すように、分離駆動ギア３２がＥ方向に回転し、これに伴いクラッチばね３４が緩んで分離ローラ１６、分離ローラ軸３０への駆動伝達が切られる。この結果、分離ローラ１６は回転せず、また第２アイドラギア２９を介したプリフィードローラ１５への駆動伝達もカットされる。

ここで、プリフィードローラ１５が待機位置にない場合、既述したように緩衝ギア３６と欠歯ギア３７とは噛み合っているため、第１アイドラギア２８、緩衝ギア３６及び欠歯ギア３７を介してプリフィードローラ１５に駆動力が伝達される。

この結果、プリフィードローラ１５は待機位置近くまで回転し、待機位置まで回転したところで回転制御ばね３８に保持されて停止する。なお、プリフィードローラ１５が待機位置に既に位置している場合には、プリフィードローラ１５には駆動力が伝達されずプリフィードローラ１５は回転しない。

以上の動作により、プリフィードローラ１５を初期化すること、即ち待機位置に戻すことが出来る。なお、ストッパ４１については、原稿Ｐがストッパ部からなくなった時点で、自重で待機位置まで戻るため、初期化動作を必要としない。

このように、モータ４０が正回転したときにはクラッチばね３４により、モータ４０の駆動を第１駆動伝達部を介してプリフィードローラ１５に伝達し、モータ４０が逆回転したときにはクラッチばね３４により、第１駆動伝達部への駆動力の伝達を行わないようにすると共に、第２駆動伝達部により駆動力をプリフィードローラ１５に伝達してプリフィードローラ１５を待機位置に移動させるようにすることにより、一つのクラッチばね３４により、プリフィードローラ１５の駆動力伝達と、停止位置制御を行うことができる。これにより、プリフィードローラ１５の駆動力伝達と、停止位置制御を低コストで実現することができる。

次に、緩衝ギア３６と第１アイドラギア２８の間に設けられた緩衝ばね３５の組み間違い防止機構について説明する。

緩衝ばね３５は、既述した図９の（ｂ）に示すように、両端部の先端が折り曲げられており、緩衝ばね３５を組み込む場合は、まず緩衝ギア３６の軸３６ｂに緩衝ばね３５を挿入し、次に緩衝ばね３５の一端３５ａを緩衝ギア３６に設けられた穴３６ａに挿入する。次に、第１アイドラギア２８を緩衝ギア３６の軸３６ｂに回転自在に挿入し、緩衝ばね３５の他端３５ｂを第１アイドラギア２８に設けられた円弧溝２８ａに挿入する。なお、緩衝ばね３５の外径は、ギアの歯あたりを避けるため、ギアの歯底円よりも小さくしている。

ここで、本実施の形態において、第１アイドラギア２８の円弧溝２８ａの角度はメカニカルタイマーに必要な回転角よりも大きくしており、円弧溝２８ａの角度をこのような範囲とすることにより、緩衝ばね３５は無負荷で移動が可能である。

また、図１５の（ａ）に示す、円弧溝２８ａの開始点と穴３６ａがなす角θと、図１５の（ｂ）に示す、緩衝ばね３５の２本の腕（両端）のなす角ψとの関係は、θ＜ψとすると、緩衝ばね３５が逆向きに組み立てられる可能性があり、この場合メカニカルタイマー３１が働かなくなることから、緩衝ばね３５が逆向きに取り付けられないようθ＞ψとなっている。

なお、これまでの説明においては、本発明に係るシート給送装置を、原稿Ｐを原稿読み取り部１０５に搬送する原稿給紙部に適用した場合について述べてきたが、本発明は、これに限らず、記録シートＳを画像記録部１０２に供給する記録シート給送部１０１に適用することもできる。

また、クラッチ手段として、クラッチばね３４を用いたが、本発明は、これに限らず、他の構成のクラッチを用いても良い。さらに、欠歯ギア３７を第１アイドラギア２８と同軸上に設け、緩衝ギア３６をプリフィードローラ１５に設ける構成としても良い。

本発明のシート給送装置を備えた画像形成装置の一例である多機能周辺装置の外観斜視図。 上記多機能周辺装置の断面図。 上記多機能周辺装置の前カバーを開けた状態を示す斜視図。 上記多機能周辺装置の電装系を説明する図。 上記多機能周辺装置の原稿読み取り部の構成を説明する図。 上記多機能周辺装置の操作部を開けた状態を示す斜視図。 上記原稿読み取り部に設けられた原稿給紙部の詳細を示す図。 上記原稿給紙部に設けられた分離ローラ軸に取り付けられたクラッチばね等を示す図。 上記原稿給紙部に設けられた緩衝ギア、第１アイドラギア等の構成を説明する図。 上記原稿給紙部に設けられた回転制御ばねによりプリフィードローラ軸を挟持する様子を示す図。 上記原稿給紙部に設けられたストッパ機構を説明する図。 上記ストッパ機構の動作を説明する第１の図。 上記ストッパ機構の動作を説明する第２の図。 上記ストッパ機構の動作を説明する第３の図。 上記緩衝ギアと第１アイドラギアとの間に設けられる緩衝ばねの組み間違い防止機構を説明する図。

符号の説明

１２ 原稿積載台
１５ プリフィードローラ
１５Ａ プリフィードローラの切り欠き部
１６ 分離ローラ
１６ａ 分離ローラのスリーブ
２０ 搬送ローラ
２８ 第１アイドラギア
２８ａ 第１アイドラギアに設けられた円弧溝
２９ 第２アイドラギア
３０ 分離ローラ軸
３０ａ 樹脂カラー
３１ メカニカルタイマー
３２ 分離駆動ギア
３３ 出力ギア
３４ クラッチばね
３５ 緩衝ばね
３６ 緩衝ギア
３６ａ 緩衝ギアに設けられた穴
３７ 欠歯ギア
３８ 回転制御ばね
４０ モータ
４３ 入力ギア
１００ 装置本体
１０１ 記録シート給送部
１０２ 画像記録部
１０５ 原稿読み取り部
Ｐ 原稿

Claims (12)

1. シート積載部に積載されたシートをシート給送手段により給送するシート給送装置において、
   前記シート給送手段を回転駆動する駆動力を発生する駆動手段と、
   前記駆動手段から前記シート給送手段に、該シート給送手段をシート給送方向に回転駆動する駆動力を伝達する第１駆動伝達部と、
   前記第１駆動伝達部に配置され、該第１駆動伝達部を介して前記駆動手段から伝達される駆動力を前記シート給送手段に伝達又は遮断するクラッチ手段と、
   前記駆動手段から前記シート給送手段に、該シート給送手段をシート給送方向に回転駆動する駆動力を伝達するための前記第１駆動伝達部とは異なる第２駆動伝達部と、
   を備え、
   前記第２駆動伝達部は、前記駆動手段からの駆動が前記クラッチ手段により前記第１駆動伝達部を介して前記シート給送手段に伝達されないときに、該駆動手段の駆動力を前記シート給送手段に伝達して該シート給送手段を所定の位置に回転させて停止させる欠歯ギアを有することを特徴とするシート給送装置。
2. 前記第１駆動伝達部により伝達される駆動力により前記シート給送手段が回転する速度と、前記第２駆動伝達部により伝達される駆動力により前記シート給送手段が回転する速度とを同じに設定したことを特徴とする請求項１に記載のシート給送装置。
3. 前記シート給送手段の下流側において、前記第１駆動伝達部に第２のシート給送手段を設け、該第２のシート給送手段のシート給送方向下流側にシート搬送手段を設け、前記シート搬送手段のシート搬送速度を前記第２のシート給送手段のシート給送速度よりも速く設定し、
   前記第１駆動伝達部及び前記第２駆動伝達部を介して前記シート給送手段を回転してシートを給送し、前記シート搬送手段により給送されたシートの搬送を開始したときに前記第２のシート給送手段がシートに連れ回りすることによって前記クラッチ手段が前記第１駆動伝達部での駆動伝達を遮断し、前記第２駆動伝達部は駆動伝達を続けて前記欠歯ギアの欠歯部により駆動伝達が遮断されて前記シート給送手段が前記所定の位置で停止することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のシート給送装置。
4. 前記シート給送手段が切り欠き部を有するフィードローラであり、前記切り欠き部が給送するシートに対向する前記所定の位置に、前記第２駆動伝達部による駆動伝達で前記シート給送手段を回転させ、且つ前記欠歯ギアの欠歯部で駆動の伝達を遮断して回転を停止させ、前記所定の位置で前記シート給送手段を停止保持するための弾性部材を設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のシート給送装置。
5. 前記第２駆動伝達部は、前記第１駆動伝達部から駆動が伝達される伝達ギアと、該伝達ギアと同軸上で相対回転可能に設けられた中間ギアとを備え、前記伝達ギアと前記中間ギアとは回転方向で所定位相の伝達遅れを生じさせる遅延部を介して接続され、前記中間ギアと前記欠歯ギアとが噛合可能に設けられており、前記欠歯ギアと前記中間ギアとの噛合が解除されたとき、前記シート給送手段が所定の位置に停止することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のシート給送装置。
6. 前記遅延部は、前記伝達ギアと前記中間ギアの２つのギアの回転方向の相対位相が所定位相以下になったときにトルクを発生するばねと、前記２つのギアのうちの一方のギアに設けられ、前記ばねの一端を固定する穴と、前記２つのギアのうちの他方のギアに設けられ、前記ばねの他端が遊嵌される円弧溝とにより構成されることを特徴とする請求項５記載のシート給送装置。
7. 前記一方のギアに設けられた穴と前記他方のギアに設けられた円弧溝とのなす最大角度θと、前記ばねの両端の自由角度ψとがθ＞ψとなることを特徴とする請求項６記載のシート給送装置。
8. 前記欠歯ギアの前記中間ギアと最初に噛み合う歯は、該欠歯ギアの他の歯よりも小さいことを特徴とする請求項５記載のシート給送装置。
9. 前記欠歯ギアの前記中間ギアと最初に噛み合う歯と、前記中間ギアの歯の少なくとも一方の歯の先端部には略円弧形状が設けられていることを特徴とする請求項５記載のシート給送装置。
10. 前記駆動手段は正逆転可能であり、前記クラッチ手段は、前記第１駆動伝達部による前記駆動手段の逆転駆動の伝達を遮断し、前記第２駆動伝達部が前記駆動手段の逆転駆動を前記シート給送手段に伝達して前記シート給送手段を所定の位置に回転させることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載のシート給送装置。
11. 前記請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のシート給送装置と、前記シート給送装置から送り出されたシートに画像を形成する画像形成部と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
12. 前記請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のシート給送装置と、前記シート給送装置から送り出されたシートの画像を読み取る画像読取部と、を備えたことを特徴とする画像読取装置。
    

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