JP2007145543A - 画像形成機の給紙装置 - Google Patents

Abstract

【課題】給紙カセットから給紙が行われている間の給紙カセットの引き出しを防止して、用紙の破損を防止すること。
【解決手段】給紙装置は、給紙カセット１０と、支持軸１２に配設されたピックアップローラ１４及び出力ギヤ１６と、入力軸１８に配設されかつ、出力ギヤ１６に噛み合わされた入力ギヤ２２とを備えている。入力軸１８には、ワンウェイクラッチ２６を介してスプリングクラッチ手段３０が配設されている。スプリングクラッチ手段３０は、カラー３３を備え、カラー３３にはリブ３４が一体に配設されている。リブ３４は、引張コイルばね３５により、逆回転方向に付勢されている。給紙カセット１０には、突出部１１が形成され、突出部１１には、リブ３４を受け入れて停止させる受入溝１１Ａが形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、静電写真式の複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成機の給紙装置に関する。

画像形成機の給紙装置の一つの典型例は、画像形成機本体に引き出し可能に装着される給紙カセットと、該本体に回転自在に支持された支持軸に一体に配設されかつ、給紙カセットに収容された用紙を送り出すピックアップローラと、支持軸に一体に配設された出力ギヤと、該本体に回転自在に支持された入力軸に一体に配設されかつ、出力ギヤに噛み合わされた入力ギヤとを備えている。入力ギヤは駆動源である電動モータに駆動連結されている。給紙カセットの引き出し方向は、入力軸の軸方向と一致する。ピックアップローラの下流側には、用紙の分離機能を備えた給紙ローラ対が配設されている。

このような給紙装置において、給紙カセットから給紙が行われている最中に、誤って給紙カセットが画像形成機本体から引き出された場合には、用紙を破損する不具合が生じてしまう。そこで、このような不具合を防止するため、ピックアップローラとして半月状コロを使用した給紙装置において、半月状コロと同軸上に給紙カセットの引き出しをロックするロック部材を設けた給紙装置が開示されている（特許文献１参照）。

この給紙装置によれば、半月状コロが回転し、ロック部材が給紙カセットの凹状の受け部に嵌合している間は、給紙カセットの引き出しがロックされる。しかしながら、半月状コロが１回転して停止すると、ロック部材が給紙カセットの凹状の受け部から完全に外れるので、給紙カセットの引き出しが可能となる。その結果、半月状コロが１回転して停止した直後に、給紙カセットが引き出されると、給紙カセットの用紙は、給紙ローラ対によって送られつつあるので、用紙を破損してしまうことになる。
特開平０６−３４０３４１号公報

本発明の目的は、給紙カセットから給紙が行われている間の給紙カセットの引き出しを容易かつ確実に防止して、用紙の破損を防止することを可能にする、新規な画像形成機の給紙装置を提供することである。

本発明によれば、
画像形成機本体に引き出し可能に装着される給紙カセットと、該本体に回転自在に支持された支持軸に一体に配設されかつ、給紙カセットに収容された用紙を送り出すピックアップローラと、支持軸に一体に配設された出力ギヤと、該本体に回転自在に支持された入力軸に一体に配設されかつ、出力ギヤに噛み合わされた入力ギヤとを備え、入力ギヤは駆動源に駆動連結され、給紙カセットの引き出し方向は入力軸の軸方向と一致する画像形成機の給紙装置において、
入力軸には、ワンウェイクラッチを介してスプリングクラッチ手段が配設され、スプリングクラッチ手段は、入力軸に駆動力が伝達されたときに、回転が阻止されないと入力軸と共に回転させられ、回転が阻止されると入力軸に対し相対的に空転させられるカラーを備え、カラーには半径方向外方に延び出すリブが一体に配設され、
該本体とリブとの間には、該リブが回転すると該リブを逆回転方向に付勢するばね手段が配設され、
給紙カセットには、給紙カセットが該本体に装着された状態でカラーの半径方向外方に対向して位置付けられる突出部が形成され、突出部には、給紙カセットの引き出し方向に直交しかつ、ばね手段のばね力に抗して回転させられたリブを受け入れて停止させる受入溝が形成されている、
ことを特徴とする画像形成機の給紙装置、が提供される。
スプリングクラッチ手段は、ワンウェイクラッチを介して入力軸に回転自在に支持された、円形外周面を有する入力ボスと、入力ボスの外周面に締め付けられたねじりコイルばねと、入力ボスに対し相対回転自在にかつ、ねじりコイルばねの外周面を隙間をおいて覆うよう配設された該カラーとを備え、ねじりコイルばねの一端はカラーに係止される、ことが好ましい。
スプリングクラッチ手段は、ワンウェイクラッチを介して入力軸に相対回転自在に支持された、円形外周面を有する入力ボスと、入力ボスに対し軸方向に相対回転自在に突き合わされかつ、入力軸に相対回転自在に支持された、入力ボスの外周面と同径の外周面を有する出力ボスと、入力ボスと出力ボスの外周面に跨って嵌合されかつ該外周面の各々を締め付けるよう配設されたねじりコイルばねと、入力ボス及び出力ボスに対し相対回転自在にかつ、ねじりコイルばねの外周面を隙間をおいて覆うよう配設された該カラーとを備え、ねじりコイルばねの一端は該カラーに係止され、他端は出力ボスに係止される、ことが好ましい。

以下、本発明に従って構成された画像形成機の給紙装置における実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。なお、図1〜図４において、実質的に同一部分は同一符号で示されている。

図１を参照して、画像形成機本体（以下、単に「本体」と略称する）２は、底枠４と、底枠４上に相互に間隔をおいて対向するよう配設された一対の側板６及び８を備えている。本体２には、本発明による給紙装置が配設されている。以下に説明する構成部材は、本発明による給紙装置を構成する。

本体２には、図示しない一対のガイドレールを介して給紙カセット１０が引き出し可能に装着されている。例えばアキュライドレール（登録商標）から構成することができるガイドレールの各々は、底枠４に相互に間隔をおいて平行にかつ水平に延在するよう配設される。図1において、矢印Ｂは、給紙カセット１０の引き出し方向、矢印Ｃは、給紙カセット１０の装着方向（本体２内への挿入方向）を示している。側板８には、給紙カセット１０に対応して、開口部８Ａが形成されている。

側板６及び８間には、支持軸１２が図示しない軸受を介して回転自在に支持されている。水平に延在する支持軸１２の中央部には、ピックアップローラ１４が一体に配設されている。支持軸１２の一端部は側板６の外方に延び出し、支持軸１２の該一端部には、出力ギヤ１６が一体に配設されている。

図１〜図３を参照して、側板６には入力軸１８の一端部がベアリング２０を介して回転自在に支持されている。入力軸１８は、側板６から側外方に水平に延び出している。入力軸１８の軸線は、ピックアップローラ１４の支持軸１２の軸線と平行である。なお、給紙カセット１０の引き出し方向（図1において矢印Ｂで示す方向）及び装着方向（図1において矢印ＣＢで示す方向）は、入力軸１８の軸方向と一致する。入力軸１８の、側板６及びベアリング２０に近接した位置には、入力ギヤ２２が一体に配設されている。入力ギヤ２２は出力ギヤ１６に噛み合わされている。入力ギヤ２２は、側板６に回転自在に支持されたギヤ２４及び他の図示しないギヤを含む動力伝達手段を介して、駆動源である図示しない電動モータに駆動連結されている。電動モータは、例えば、図示しないプロセスモータ（図示しない感光体ドラムを駆動する電動モータ）でよい。

入力軸１８には、ワンウェイクラッチ２６を介してスプリングクラッチ手段３０が配設されている。ワンウェイクラッチ２６は、周知の構成を利用することでよい。ワンウェイクラッチ２６の図示しない内輪は、入力軸１８に圧入されている。また、スプリングクラッチ手段３０それ自体の基本的構成も、周知の構成を利用することでよい。スプリングクラッチ手段３０は、図３に明示されているように、ワンウェイクラッチ２６を介して入力軸１８に回転自在に支持された、円形外周面を有する入力ボス３１と、入力ボス３１の外周面に締め付けられたねじりコイルばね３２と、入力ボス３１に対し相対回転自在にかつ、ねじりコイルばね３２の外周面を隙間をおいて覆うよう配設されたカラー３３とを備えている。ほぼ円筒形状を有する入力ボス３１の一端部における内周面は、ワンウェイクラッチ２６の図示しない外輪に圧入され、他の部分における内周面は、入力軸１８に回転自在に支持されている。入力ボス３１の一端部を除く領域には外径の一定な外周面が形成されており、ねじりコイルばね３２は、該外周面に締め付けられている。カラー３３の一端部及び他端部は、入力ボス３１の外周面に相対回転可能に支持され、カラー３３の中間部における内周面と、入力ボス３１の、対応する外周面との間には環状の隙間が形成されている。ねじりコイルばね３２は、該環状の隙間に配置され、その一端３２Ａはカラー３３の一端部に形成された係止溝３３Ａに係止される。

上記スプリングクラッチ手段３０において、カラー３３は、入力軸１８に駆動力が伝達されたときに、回転が阻止されないと入力軸１８と共に回転させられ、回転が阻止されると入力軸１８に対し相対的に空転させられる。カラー３３には半径方向外方に延び出すリブ３４が一体に配設されている。平板状のリブ３４は、カラー３３の軸方向に見て、半径方向外方に延びるに従って周方向長さが拡大する、いわゆる扇形状をなしている。リブ３４の両面は、カラー３３の軸方向に向けられている。本体２とリブ３４との間には、リブ３４が回転するとリブ３４を逆回転方向に付勢するばね手段である引張コイルばね３５が配設されている。引張コイルばね３５の一端はリブ３４に係止され、他端は、底枠４に直立するよう配設された図示しないばね係止枠に係止される。

給紙カセット１０には、給紙カセット１０が本体２に装着された状態でカラー３３の半径方向外方に対向して位置付けられる突出部１１が形成されている。ほぼ直方体形状をなす突出部１１は、給紙カセット１０の装着方向（図１において矢印Ｃで示される方向）の先端の壁１０Ａの、図１において左端部から装着方向に延び出すよう、一体に形成されている。側板６には、突出部１１に対応して、開口部６Ａが形成されている。突出部１１は、開口部６Ａを貫通して側板６の外方に延び出している。突出部１１には、給紙カセット１０の引き出し方向に直交しかつ、引張コイルばね３５のばね力に抗して回転させられたリブ３３を受け入れて停止させる受入溝１１Ａが形成されている。

先に述べた電動モータによりギヤ２４が矢印Ｘ方向に回転駆動されないかぎり、リブ３４は、カラー３３と共に、引張コイルばね３５のばね力によって、矢印Ｘ方向（図２において２点鎖線で示す方向）に回動させられて、図示しない所定のホームポジションに位置付けられる。リブ３４がホームポジションに位置付けられた状態において、リブ３４は、本体２に装着された給紙カセット１０の突出部１１の受入溝１１Ａから完全に離脱した位置に存在するので、給紙カセット１０は、本体2に対し、自由に引き出し及び装着が可能となる。

給紙カセット１０が本体2に装着された状態において、先に述べた電動モータによりギヤ２４が矢印Ｘ方向に回転駆動されると、入力ギヤ２２が矢印Ｙ方向に回転駆動される。入力ギヤ２２に噛み合わされた出力ギヤ１６が矢印Ｘ方向に回転駆動されるので、支持軸１２と共にピックアップローラ１４も同じ矢印Ｘ方向に回転駆動される。周知のとおりにして、給紙カセット１０に収容された図示しない用紙のうち、最上位に位置する用紙がピックアップローラ１４により矢印Ｆ方向に送り出される。矢印Ｆ方向に送り出された用紙は、ピックアップローラ１４の下流側に配置された図示しない、用紙の分離機能を有する給紙ローラ対により１枚だけ分離・搬送される。

他方、スプリングクラッチ手段３０において、入力ギヤ２２が矢印Ｙ方向に回転駆動されると、この駆動力は、ワンウェイクラッチ２６を介して入力ボス３１に伝達され、更に、ねじりコイルばね３２を介してカラー３３に伝達される。カラー３３が、引張コイルばね３５のばね力に抗して、リブ３４と共に矢印Ｙ方向に回転駆動される。リブ３４が図示しないホームポジションから矢印Ｙ方向にある角度回転駆動されると、給紙カセット１０の突出部１１の受入溝１１Ａ内に受け入れられ、回転が阻止される（図１及び図２に示された状態）。ねじりコイルばね３２の締め付けが緩むので、入力ボス３１はねじりコイルばね３２に対して空転させられる。

入力ギヤ２２が矢印Ｙ方向に回転駆動されている間は、すなわち先にのべた電動モータが回転駆動されている間は、リブ３４が給紙カセット１０の突出部１１の受入溝１１Ａ内に嵌合した状態に保持される。その結果、給紙カセット１０を本体２から引き出すことはできない。電動モータが回転駆動させられている間は、給紙、複写又はプリント、定着、用紙搬送、排出などの動作（大まかには画像形成動作）が行われている間であるので、給紙カセット１０から用紙が給紙されている最中に、給紙カセット１０を引き出すことは不可能となる。すなわち、本発明による給紙装置によれば、給紙カセット１０から給紙が行われている間の給紙カセット１０の引き出しを容易かつ確実に防止して、用紙の破損を防止することを可能にする。

上記画像形成動作が終了すると、電動モータの回転駆動が停止させられる。ギヤ２４、入力ギヤ２２及び出力ギヤ１６の回転駆動が停止させられる。支持軸１２と共にピックアップローラ１４の回転駆動も停止させられる。これにより、カラー３３への駆動力の伝達が解除される。リブ３４は、カラー３３と共に、引張コイルばね３５のばね力により、矢印Ｘ方向に回転駆動させられる。ねじりコイルばね３２が入力ボス３１の外周面を再び締め付けるので、ねじりコイルばね３２及び入力ボス３１も矢印Ｘ方向に回転駆動させられる。このとき、ワンウェイクラッチ２６の空転機能が働いて、入力ボス３１は、停止している入力軸１８に対して空転させられる。その結果、リブ３４は、図２に示す位置から、図示しないホームポジションまで矢印Ｘ方向に逆回転駆動される。リブ３３は、本体２に装着された給紙カセット１０の突出部１１の受入溝１１Ａから完全に離脱した位置に存在するので、給紙カセット１０は、本体2に対し、自由に引き出し及び装着が可能となる。

図４には、本発明による給紙装置に備えられるスプリングクラッチ手段の他の実施形態が示されている。このスプリングクラッチ手段４０は、ワンウェイクラッチ２６を介して入力軸１８に相対回転自在に支持された入力ボス３１と、入力ボス３１に対し軸方向に相対回転自在に突き合わされかつ、入力軸１８に相対回転自在に支持された、入力ボス３１の外周面と同径の外周面を有する出力ボス４１と、入力ボス３１と出力ボス４１の外周面に跨って嵌合されかつ該外周面の各々を締め付けるよう配設されたねじりコイルばね３２と、入力ボス３１及び出力ボス４１に対し相対回転自在にかつ、ねじりコイルばね３２の外周面を隙間をおいて覆うよう配設されたカラー３３とを備えている。ねじりコイルばね３２の一端３２Ａはカラー３３の一端部に形成された係止溝３３Ａに係止され、他端３２Ｂは出力ボス４１に形成された係止溝４１Ｂに係止される。スプリングクラッチ手段４０それ自体の上記基本的構成は、周知の構成と実質的に同じである。このようなスプリングクラッチ手段４０の作用は、先に説明したスプリングクラッチ手段３０の作用と実質的に同じであるので、説明は省略する。スプリングクラッチ手段４０を備えた給紙装置は、スプリングクラッチ手段３０を備えた給紙装置と実質的に同じ作用効果を得ることができる。

本発明による給紙装置に備えられたスプリングクラッチ手段３０及び４０は、カラー３３のリブ３４に、所定以上の負荷が作用した場合には、入力軸１８が空転する機能を有するもので、トルクリミッタと共通する機能を有している、といえる。

本発明に従って構成された画像形成機の給紙装置の実施形態における構成を、一部を省略して示しかつ、大部分を透視図として示す斜視概略図である。 図1に示す給紙装置の一部を拡大して示す、Ａ矢視図である。 図1に示す給紙装置に備えられているスプリングクラッチ手段の断面図である。 本発明による給紙装置に備えられるスプリングクラッチ手段の他の実施形態を示す断面図である。

符号の説明

２：画像形成機本体
６、８：側板
１０：給紙カセット
１１：突出部
１１Ａ：受入溝
１２：支持軸
１４：ピックアップローラ
１６：出力ギヤ
１８：入力軸
２２：入力ギヤ
２６：ワンウェイクラッチ
３０、４０：スプリングクラッチ手段
３１：入力ボス
３２：ねじりコイルばね
３３：カラー
３４：リブ
３５：引張コイルばね（ばね手段）

Claims (3)

1. 画像形成機本体に引き出し可能に装着される給紙カセットと、該本体に回転自在に支持された支持軸に一体に配設されかつ、給紙カセットに収容された用紙を送り出すピックアップローラと、支持軸に一体に配設された出力ギヤと、該本体に回転自在に支持された入力軸に一体に配設されかつ、出力ギヤに噛み合わされた入力ギヤとを備え、入力ギヤは駆動源に駆動連結され、給紙カセットの引き出し方向は入力軸の軸方向と一致する画像形成機の給紙装置において、
   入力軸には、ワンウェイクラッチを介してスプリングクラッチ手段が配設され、スプリングクラッチ手段は、入力軸に駆動力が伝達されたときに、回転が阻止されないと入力軸と共に回転させられ、回転が阻止されると入力軸に対し相対的に空転させられるカラーを備え、カラーには半径方向外方に延び出すリブが一体に配設され、
   該本体とリブとの間には、該リブが回転すると該リブを逆回転方向に付勢するばね手段が配設され、
   給紙カセットには、給紙カセットが該本体に装着された状態でカラーの半径方向外方に対向して位置付けられる突出部が形成され、突出部には、給紙カセットの引き出し方向に直交しかつ、ばね手段のばね力に抗して回転させられたリブを受け入れて停止させる受入溝が形成されている、
   ことを特徴とする画像形成機の給紙装置。
2. スプリングクラッチ手段は、ワンウェイクラッチを介して入力軸に回転自在に支持された、円形外周面を有する入力ボスと、入力ボスの外周面に締め付けられたねじりコイルばねと、入力ボスに対し相対回転自在にかつ、ねじりコイルばねの外周面を隙間をおいて覆うよう配設された該カラーとを備え、ねじりコイルばねの一端はカラーに係止される、請求項１記載の画像形成機の給紙装置。
3. スプリングクラッチ手段は、ワンウェイクラッチを介して入力軸に相対回転自在に支持された、円形外周面を有する入力ボスと、入力ボスに対し軸方向に相対回転自在に突き合わされかつ、入力軸に相対回転自在に支持された、入力ボスの外周面と同径の外周面を有する出力ボスと、入力ボスと出力ボスの外周面に跨って嵌合されかつ該外周面の各々を締め付けるよう配設されたねじりコイルばねと、入力ボス及び出力ボスに対し相対回転自在にかつ、ねじりコイルばねの外周面を隙間をおいて覆うよう配設された該カラーとを備え、ねじりコイルばねの一端は該カラーに係止され、他端は出力ボスに係止される、請求項１記載の画像形成機の給紙装置。

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