JP2010037086A - 駆動切換機構および給送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】駆動切換機構のスループットの向上及び動作の安定を図る。また、紙種に応じて複数のシート材先端揃え動作を実施できる給送装置を提供する。
【解決手段】本発明にかかる駆動切換機構は、入力ギアからの駆動を出力ギアに伝達する伝達ギアと遊星ギアを有する。また、遊星ギアを入力ギアの回りを揺動可能に保持する揺動部材と、揺動部材の揺動を可能／不可能いずれかに保持する保持手段と、遊星ギアを出力ギアに対して非噛合状態に離間する解除手段を有する。さらに、出力ギアは伝達ギアと噛合するギア部と噛合しない欠歯部分を有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、駆動の伝達切換を行う駆動切換機構と該機構を備えた給送装置とに関する。

プリンタ、複写機、ファクシミリ等の記録装置やスキャナー等の読み取り装置では、シート材（用紙等の被記録媒体や原稿）への画像形成または形成されている画像の読み取りを行うために、シート材積載部に積載されたシート材が１枚ずつ分離される。分離されたシート材は搬送部において記録部あるいは読取部に搬送され、画像形成もしくは画像読み取りが終了すると、排出部から装置外へ排出される。近年、より安価な構成を実現する為に単一の駆動源からの駆動を駆動切換機構によって切換を行い、シート材の分離および搬送を行う記録装置もしくは読み取り装置が多く提案されている。このような従来の構成については特許文献１及び特許文献２で詳しく説明されている。

特許文献１には、駆動切換機構を有する給送部が、搬送ローラを介して駆動源から伝達される駆動力によって駆動される構成の装置が開示されている。駆動切換機構は太陽ギアと該太陽ギアに噛合する２つの遊星ギアを有する。一方の遊星ギアは、搬送ローラが正転することでコントロールギアを経由して給送ローラギアを用紙搬送方向に駆動する。他方の遊星ギアは、搬送ローラが逆転することで直接給送ローラギアを用紙搬送方向に駆動する。特許文献１に記載されている駆動切換機構では、搬送ローラを逆転させることで給送ローラを駆動し、記録紙の分離給送を開始する。分離給送された記録紙の先端は、逆転している搬送ローラと搬送ローラに圧接従動するピンチローラのニップ部に突き当たってニップ線に倣って先端斜行補正がなされる。その後、搬送ローラを正転させることで記録紙を記録部に搬送し、記録紙に画像形成した後に装置外に排出する。

特許文献２には、駆動切換機構を有する給送部が、搬送ローラを介して駆動源から伝達される駆動力によって駆動される別の構成の装置が開示されている。駆動切換機構は太陽ギアと該太陽ギアに噛合する２つの遊星ギアを有する。第１の遊星ギアは、搬送ローラが正転することでコントロールギアを経由して給送ローラギアを用紙搬送方向に駆動する。また、第１の遊星ギアは一方向クラッチを有し、搬送ローラの正転時には遊星ギアの駆動力は伝達可能となるが、逆転時には遊星ギアは空転して駆動力は伝達されない構成となっている。第２の遊星ギアは、搬送ローラが逆転することで直接給送ローラギアを用紙搬送方向に駆動する。また、第１／第２の遊星ギアは、揺動を規制するストッパにより、通常は、給送動作を行わない待機状態にある。キャリッジがストッパを解除する位置に移動し、搬送ローラが正転駆動することでコントロールギアと遊星ギアとが噛合し、給送ローラが用紙搬送方向に駆動される。コントロールギアには第１の遊星ギアの腕部と係合する溝部が設けられ、給送動作中は第１の遊星ギアは揺動を規制され、常時コントロールギアと噛合している状態を保つ。よって、記録紙給送中に駆動を正転／逆転させても、遊星ギアによる駆動伝達が遅れなく行える。これにより、逆転する搬送ローラへ記録紙を送り込んでニップに倣わせる先端斜行補正や、正転する搬送ローラに一旦記録紙を噛み込んだ後に搬送ローラを逆転してローラニップ位置まで用紙先端を逆送してニップに倣わせる先端斜行補正などが実施できる。さらに、上記のような先端斜行補正をしない給送動作も実施でき、用紙の紙種に応じて種々の給送動作を実施できる。
特開２００４−０７５２７７号公報 特開２００５−３５１４３５号公報

特許文献１に記載されている駆動切換機構は、給送動作は常に搬送ローラを逆転させて行う。このため、前ページへの印字が終了し、排紙動作が完了するまでは搬送ローラは正転させる必要があるため、次ページの給送を行うことができない。すなわち、前のページの排紙動作中に次のページの給送を行ってスループットを向上することが難しかった。

特許文献２に記載されている駆動切換機構は、給送開始動作は搬送ローラを正転させて行う。このため、前ページの排紙動作中（搬送ローラ正転中）に次ページの給送動作が可能である。コントロールギアの溝部によって、給送動作中の第１の遊星ギアはコントロールギアと常に噛合しているが、給送動作終了後は、その後の搬送動作の搬送ローラ正転で更なる給送動作を実行しないよう、遊星ギアとコントロールギアとの噛合いを解除する必要がある。そのため、給送が完了したら遊星ギアとコントロールギアとの噛合いを解除させるために、搬送ローラを少量逆転させなければならない。１ページ毎の逆転に要する時間は短時間であるが、更なるスループットの向上が求められている昨今ではこの遊星ギアを解除する為の逆転に要している時間が無視できないレベルになっている。

このように、用紙の先端斜行補正動作のために必要な逆転動作を除いて、記録紙の給送動作で搬送ローラを逆転させることは、スループットの向上の観点から極力行わないほうが良く、正転のみで給送動作が完了する駆動切換機構が求められてきた。

本発明はこのような技術的課題を解決するものであり、簡単な構成で駆動切換のスループットの向上及び動作の安定を図ることができる駆動切換機構を提供することを目的とする。また、シート材の先端揃えの性能向上を図ることができる給送装置を提供することを目的とする。

本発明にかかる駆動切換機構は、入力ギアから出力ギアへの駆動モータの駆動力の伝達／非伝達を切換る駆動切換機構であって、上記入力ギアからの駆動を上記出力ギアに伝達する伝達ギアと、上記入力ギアからの駆動を上記出力ギアに伝達する遊星ギアと、上記入力ギアの周りで上記遊星ギアを揺動可能かつ上記出力ギアと噛合可能に保持する揺動部材と、上記揺動部材を、揺動可能な状態または上記出力ギアと上記遊星ギアとが非噛合状態のいずれかに保持する保持手段と、上記遊星ギアと上記出力ギアの噛合を解除して離間させる解除手段とを有し、上記出力ギアには上記伝達ギアとは噛合せず、上記伝達ギアから駆動が伝達されない欠歯部分が設けられ、上記欠歯部分によって上記伝達ギアと上記出力ギアとが噛合していない状態で、上記保持手段が上記揺動部材を揺動可能に保持し、上記駆動モータを駆動することで、上記出力ギアと上記遊星ギアとが噛合して上記出力ギアを回転させ、上記欠歯部分を通過し上記伝達ギアと上記出力ギアとが噛合した状態になった後に、上記解除手段が上記遊星ギアと上記出力ギアとの噛合を解除することを特徴とする。

また、本発明にかかる給送装置は、積載部に積載された記録紙を一枚ずつ分離搬送する給送装置であって、駆動モータと、記録紙を搬送する給送ローラと、複数の記録紙が積載される圧板と、上記圧板を上記給送ローラに対して付勢する付勢手段と、上記圧板に積載された記録紙が上記給送ローラに圧接する位置と離間する位置との間を揺動させるコントロールカムと、上記コントロールカムを駆動するためのコントロールカム駆動ギアと、上記駆動モータからの駆動力を複数のギアを介して上記コントロールカム駆動ギアに伝える駆動伝達手段とを有し、該駆動伝達手段は、上記駆動モータからの駆動力が入力される太陽ギアと、上記太陽ギアからの駆動を上記コントロールカム駆動ギアに伝達する伝達ギアと、上記太陽ギアからの駆動を上記コントロールカム駆動ギアに伝達する遊星ギアと、上記太陽ギアの回りで上記遊星ギアを揺動可能かつ上記コントロールカム駆動ギアと噛合可能に保持する揺動部材と、上記揺動部材を揺動可能な状態または上記コントロールカム駆動ギアと上記遊星ギアとが非噛合状態のいずれかに保持する保持手段と、上記遊星ギアと上記コントロールカム駆動ギアとの噛合を解除して離間させる解除手段を有し、上記保持手段は少なくとも上記揺動部材に設けられた嵌合部と該嵌合部に嵌合するレバー部材とからなり、上記解除手段は少なくとも上記コントロールカム駆動ギアに設けられたカム面と、該カム面と係合するように上記揺動部材に設けられたカムフォロア部とからなり、上記コントロールカム駆動ギアには上記伝達ギアと噛合せず駆動伝達できない欠歯部分が設けられ、上記欠歯部分で上記伝達ギアと上記コントロールカム駆動ギアが噛合していない状態から、上記保持手段が上記揺動部材を揺動可能な状態にし、上記駆動モータを駆動することで上記出力ギアと上記遊星ギアが噛合して上記出力ギアを回転させ、上記欠歯部分を通過し上記伝達ギアと上記コントロールカム駆動ギアが噛合した状態になった後に、上記解除手段が上記遊星ギアと上記出力ギアの噛合を解除することを特徴とする。

本発明によれば、単一の駆動源によって給送・搬送を切換る駆動切換機構において、スループットの向上及び動作の安定を図ることができる。また、本発明によれば紙種に応じていくつかのシート材の先端揃え動作を実施でき、性能向上を図ることができる給送装置が提供される。

以下、図面を参照して本発明の実施形態の一例について説明する。なお、各図面を通して同一符号は、同一又は対応する構成を示すものである。図１は、本実施形態に係る記録装置が備える給送装置（給送部）の駆動切換機構の模式的縦断面図である。図２は、本実施形態に係る給送装置を備えた記録装置の模式的縦断面図である。図３は、本実施形態に係る駆動切換機構の模式的斜視図であり、図４は駆動部を説明する斜視図である。

記録装置１は、駆動モータの駆動力の入力ギアから出力ギアへの伝達／非伝達を切換る駆動切換機構を備えた給送装置と、給送装置によって搬送されたシート材（記録紙）に画像形成を行う記録部４とを備えている。給送装置は、少なくとも、積載したシート材を分離給送する給送部２と、給送されたシート材を搬送する搬送部３とを有する。先ず、給送部２について説明する。給送部２は、複数枚のシート材が積載されるシート材積載部５と、このシート材積載部５からシート材を１枚ずつ分離搬送する分離給送部６と、この分離給送部６を駆動する駆動部７と、から構成されている。シート材積載部５には、ベース１０に対して支点１０ａを中心に回動可能に取り付けられた圧板５１上に複数枚のシート材が積載される。

シート材積載部５に積載されたシート材は、傾斜した状態で積載されるため、重力によって下方に付勢されている。そのため、積載されたシート材の前端は、ベース１０に固定的に設けられたシート材前端基準部１０ｂに突き当てられている。このようにシート材を傾斜積載することにより、シート材積載部５の設置面積を減少させ、装置全体の小型化にも貢献することができる。なお、本実施形態においては、給送時の負荷を低減するために、シート材前端基準部１０ｂがリブ形状に形成されている。圧板５１上には、積載されたシート材の両側面を規制するためのサイドガイド５２が対向して設けられている。

サイドガイド５２はシート材の幅方向に摺動可能に圧板５１に取り付けられており、所定範囲内の任意幅にシート材の両側端を規制することが可能になっている。圧板５１はベース１０の支点１０ａを回動中心として、不図示の付勢手段により給送ローラ６１に対して付勢されると共に、後述するように、圧板解除レバー５４を介して駆動部７が有する制御カム（コントロールカム）７４によってその回動を規制されている。すなわち、圧板５１は、制御カム７４が圧板解除レバー５４の規制を解除したとき、不図示の付勢手段によって給送ローラ６１に向かって回動付勢され、制御カム７４が圧板解除レバー５４の一端５４ａを不図示の付勢手段の付勢力に抗して回動させる。これにより、圧板解除レバー５４の他端５４ｂが圧板５１を押し下げることにより離間する方向へ強制的に回動される。圧板５１のこの動作の詳細については後述する。

次に、分離給送部６について説明する。分離給送部６は、シート材積載部５に積載されたシート材を送り出すための給送ローラ６１と、給送ローラ６１に当接してシート材を１枚ずつ分離するための分離ローラ６３と、を備えている。給送ローラ６１は、上述したように、圧板５１によって付勢されたシート束に圧接されて回転駆動されることにより、シート束の最上位シート材を摩擦力によって給送する。このように給送ローラ６１は、摩擦力によりシート材を搬送する。そこで、給送ローラ６１の材質として例えばＥＰＤＭ（ethylene-propylene diene terpolymer)等の摩擦係数が比較的高いゴム材や、発泡ウレタン等によって形成されることが好ましい。

給送ローラ６１が取り付けられた給送ローラ軸６２は、一端に給送ローラギア７５が設けられており、後述する駆動源から駆動力が伝達される。また、給送ローラギア７５には、後述する制御ギア７３が噛合っている。分離手段としての分離ローラ６３は、給送ローラ６１と分離ローラ６３のニップ部に複数枚のシート材が進入してきた場合に、これらのシート材を分離して１枚ずつ給送する。基本的に、給送ローラ６１と最上位シート材との間の摩擦力が、最上位シート材とその直下のシート材との間の摩擦力より大きいので、最上位シート材のみが搬送される。

次に、給送部２を駆動するための駆動部７について説明する。駆動部７は給送ローラ６１を回転駆動するための給送ローラギア７５と、一体的に回転駆動する制御ギア７３及び制御カム７４と、第１の遊星ギア８１及び第２の遊星ギア８２ならびに太陽ギア（入力ギア）７１を有している。また、駆動部７は太陽ギア７１からの駆動を制御ギア（出力ギア）７３に伝達する伝達ギア７２と、制御ギア７３の回転量を検出するための給送センサ７６と、遊星ギアを太陽ギア７１の周りで揺動させる揺動部材としてのスイングアーム７７を有している。さらに駆動部７は搬送部３からの駆動力を伝達するためのアイドラギア７８と、スイングアーム７７の揺動を規制するためのストッパ７９を有している。

給送ローラギア７５は、上述のように給送ローラ軸６２と同軸上に設けられており、給送ローラギア７５が回転することによって給送ローラ軸６２及び給送ローラ６１を回転させる。

太陽ギア７１は、アイドラギア７８と噛合可能なギア部７１ａと、伝達ギア７２ならびに第２の遊星ギア８２と噛合可能なギア部７１ｂと、第１の遊星ギア８１と噛合可能なギア部７１ｃとからなり一体的に回転する。

伝達ギア７２は、太陽ギア７１のギア部７１ｂと噛合可能なギア７２ａと制御ギア７３と噛合可能なギア７２ｂとからなり、ギア７２ａとギア７２ｂとの間にはワンウエイクラッチ７２ｃがある。このワンウエイクラッチ７２ｃによりギア７２ａが時計回りに回転させられたときにギア７２ｂに駆動が伝達され、ギア７２ａが反時計回りに駆動されたときにはギア７２ｂに駆動が伝達されないようになっている。アイドラギア７８は、搬送出力ギア３６に噛合される第１のギア部７８ａと、太陽ギア７１のギア部７１ａに噛合される第２のギア部７８ｂとを有しており、搬送出力ギア３６の駆動力を太陽ギア７１に伝達する。

制御ギア７３には、伝達ギア７２のギア７２ｂと噛合可能な第１のギア部７３ａと、第１のギア部７３ａに設けられた欠歯部分７３ｂが設けられている。また、制御ギア７３には給送ローラギア７５と噛合可能な第２のギア部７３ｃと、第２のギア部７３ｃに設けられた欠歯部分７３ｄが設けられている。さらに、制御ギア７３には、第１の遊星ギア８１と噛合可能な第３のギア部７３ｅと、給送センサ７６の検出ビームを遮るための遮光部７３ｆが設けられている。この遮光部７３ｆは、制御ギア７３の回転に伴って制御ギア７３と一体的に回転する。また、制御ギア７３には制御ギアクラッチ８０が取り付けられており、制御ギア７３の時計回り方向の回転を規制している。制御カム７４は、制御ギア７３と同軸上に設けられており、制御ギア７３と同位相で回転する。この制御カム７４は圧板５１の揺動を規制する圧板解除レバー５４と係合し、圧板解除レバー５４を介して圧板５１と給送ローラ６１を離間させるためのカム面を有している。すなわち、出力ギアである制御ギア７３は、コントロールカムである制御カム７４を駆動するためのコントロールカム駆動ギアとしても機能する。

給送センサ７６は、図示しないが、検出ビームを発光する光源と、この光源からの検出ビームを受光する受光器とを有しており、検出ビームが制御ギア７３の遮光部７３ｆによって遮光されることで、制御ギア７３の回転位置を検出する。スイングアーム７７は、不図示の負荷部材により、太陽ギア７１との間にフリクションを持たせてあり、太陽ギア７１の回転によりスイングアーム７７も回動する。すなわち、太陽ギア７１が図示で反時計回りに回転したときにはスイングアーム７７も同様に図示で反時計回りに揺動される。これに伴い遊星ギア８１が制御ギア７３と噛合し、太陽ギア７１が図示で時計回りに回転したときにはスイングアーム７７も図示で時計回りに揺動され、遊星ギア８１と制御ギア７３が離間する。

また、スイングアーム７７の外周部には、ストッパ７９によって該アーム７７の揺動位置を規制するための嵌合部７７ａと、制御ギア７３に設けられたカム部７３ｇと係合する腕部（カムフォロア部）７７ｂと、が一体（共通）の部材に形成されている。なお、本実施形態においても、各部材の動作方向を指す場合の「時計回り」及び「反時計回り」は図中で示される方向を指すものである。

ストッパ７９は回動可能に設けられており、キャリッジ４２のカム部４２ａに当接される作動部７９ａと、スイングアーム７７の嵌合部７７ａに係合される規制部（レバー部材）７９ｂとを有している。また、ストッパ７９は、引っ張りばね７９ｃによって、規制部７９ｂをスイングアーム７７の嵌合部７７ａに係合させるように付勢されており、スイングアーム７７が時計回りに揺動することが規制されている。そして、このストッパ７９は、上述した記録部４のキャリッジ４２が移動し、カム部４２ａによって回動させられることで、スイングアーム７７の揺動規制を解除する。

次に搬送部３について説明する。搬送部３は、シート材の搬送方向の上流側に配置されて記録手段（記録ヘッド）４１側にシート材を挟持搬送するための一対の搬送ローラ対（搬送ローラ３１及び従動ローラ３２）を備えている。従動ローラ３２は、搬送ローラ３１に対向圧接して従動する。また、搬送部３は、記録手段４１に対して下流側に位置されて記録手段４１側からシート材を搬送して排出するための一対の排出ローラ３３及び拍車３４を備えている。搬送ローラ３１には駆動モータからの駆動を伝達する搬送ローラギア３５と搬送ローラ３１の回転に伴って回転駆動される搬送出力ギア３６が固定されている。

搬送部３は、搬送ローラ３１と従動ローラ３２で構成されるニップ部９９にシート材を案内するガイド部材２１、２２を備えている。また、搬送部３は搬送ローラ３１から給送されたシート材の前端の位置と搬送ローラ３１で搬送されたシート材の後端の位置とを検出するためのシート端検出センサ９７と、シート材の前端及び後端の移動に伴って回動されるシート端検出レバー９８を備えている。シート端検出センサ９７は、図示しないが、検出ビームを発光する光源と、この光源からの検出ビームを受光する受光器とを有しており、シート端検出レバー９８の回動を検出することにより、シート材の前端及び後端を検出する。なお、シート端検出センサ９７としては、シート端検出レバー９８によって押込み操作される操作子を有する機械式の検出器が用いられても良い。

シート端検出レバー９８は、一端が、シート端検出センサ９７に対応されて、回動可能に支持されている。シート端検出レバー９８は、他端が、分離ローラ６３による分離部と、搬送ローラ３１及び従動ローラ３２のニップ部９９との間の、シート材の搬送経路に対応する位置に設けられている。従って、シート端検出レバー９８は、分離ローラ６３によって分離されて給送されたシート材の前端が、分離ローラ６３による分離部とニップ部９９との間の搬送経路上に給送されたとき、他端にシート材の前端が当接されて回転される。そして、シート端検出レバー９８は、シート材の前端によって回転されることに伴って、シート端検出レバー９８の一端が、シート端検出センサ９７の検出領域を遮ることでシート材の前端が検出される。同様に、シート端検出レバー９８は、シート材の後端が通過することに伴って回転されて、シート端検出レバー９８の一端が、シート端検出センサ９７の検出領域から離間することでシート材の後端が検出される。

以上のように構成された搬送部３は、給送部２から供給されたシート材を、搬送ローラ３１によって記録手段４１側へ搬送する。搬送されたシート材は、インクジェット記録装置の場合、記録部４の記録手段４１によってインクが吐出されることにより、所望の画像等が記録される。そして、搬送部３は、画像等が記録されたシート材を、排出ローラ３３及び拍車３４によって搬送して記録装置１の外に排出する。

次に記録部４について説明する。記録部４は、シート材に画像等を記録するための記録手段（記録ヘッド）４１と、記録手段４１を支持するキャリッジ４２とから構成されている。キャリッジ４２はシャーシ９６のレール部９６ａ、９６ｂにガイドされた状態で不図示の駆動源によりシート材幅方向に移動される。キャリッジ４２にはストッパ７９を回動させるカム部４２ａが設けられており、記録手段４１によるシート材への記録が行われる範囲外のカム位置でカム部４２ａがストッパ７９を回動させるようになっている。

図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本実施形態に係る給送装置の駆動切換機構のイニシャル状態を示す模式的側面図である。図５（ａ）は第１の遊星ギア８１と制御ギア７３の噛合いの様子、図５（ｂ）は伝達ギア７２と制御ギア７３の噛合いの様子、図５（ｃ）は給送ローラギア７５と制御ギア７３の噛合いの様子をあらわしている。

図６はキャリッジ４２によってストッパ７９が回動して、スイングアーム７７の嵌合部７７ａと規制部７９ｂの係合が解除された解除状態を表す。

図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、搬送出力ギア３６からの駆動を受けて、制御ギア７３が回転開始した時の駆動部の状態を表す図である。図７（ａ）は第１の遊星ギア８１と制御ギア７３の噛合いの様子、図７（ｂ）は伝達ギア７２と制御ギア７３の噛合いの様子、図７（ｃ）は給送ローラギア７５と制御ギア７３の噛合いの様子をあらわしている。

図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、圧板５１が上昇した時の駆動部の状態表す図である。図８（ａ）は第１の遊星ギア８１と制御ギア７３の噛合いの様子、図８（ｂ）は伝達ギア７２と制御ギア７３の噛合いの様子、図８（ｃ）は給送ローラギア７５と制御ギア７３の噛合いの様子をあらわしている。

図９は第１の遊星ギア８１と制御ギア７３の噛合いが解除された解除状態を表す図である。
図１０（ａ）、（ｂ）は、圧板５１が下降した時の駆動部の状態表す図である。図１０（ａ）は伝達ギア７２と制御ギア７３の噛合いの様子、図１０（ｂ）は給送ローラギア７５と制御ギア７３の噛合いの様子をあらわしている。

図１１（ａ）、（ｂ）は、シート材の給送が完了した時の駆動部の状態表す図である。図１１（ａ）は伝達ギア７２と制御ギア７３の噛合いの様子、図１１（ｂ）は給送ローラギア７５と制御ギア７３の噛合いの様子をあらわしている。

図１２（ａ）、（ｂ）は、給送動作における先端揃えのために搬送ローラを逆転する時の駆動部の状態表す図である。図１２（ａ）は伝達ギア７２と制御ギア７３の噛合いの様子、図１２（ｂ）は給送ローラギア７５と第２の遊星ギア８２、制御ギア７３の噛合いの様子をあらわしている。

次に、図５〜図１２を用いて、上述のように構成された給送装置（給送部２）の構成及び駆動切換機構の構成並びに動作について説明する。
（イニシャル状態）
図５のイニシャル状態では、搬送ローラ３１(図３)と同軸に位置する搬送出力ギア３６が反時計回りに回転し、給送ローラ６１(図３)と同軸に位置する給送ローラギア７５が時計回りに回転するときに、シート材を搬送方向に搬送するよう構成されている。ストッパ７９が引っ張りばね７９ｃによってその規制部７９ｂとスイングアーム７７の嵌合部７７ａが係合する位置にある。このため搬送出力ギア３６がシート材搬送方向に駆動され、太陽ギア７１が反時計回りに駆動されたときもスイングアーム７７が制御ギア７３側に揺動できず遊星ギア８１と制御ギア７３は非噛合状態であるので制御カム７４や給送ローラ６１に駆動が伝わらない。制御ギア７３の欠歯部分７３ｂは伝達ギア７２の位置にあり、太陽ギア７１が駆動された時も、制御ギア７３とは非噛合状態であり、空転する。また、制御ギア７３の欠歯部分７３ｄが給送ローラギア７５の位置にあり、シート材によって給送ローラ６１が回転させられても制御ギア７３を回転させることはない。
（給送開始動作）
次に、シート材の給送を行う場合について、図６〜図１３を用いて説明する。給送を開始する場合には、まずキャリッジ４２のカム部４２ａ（図１）がストッパ７９の作動部７９ａを押す位置（以後給送ポジションという）にキャリッジ４２を移動させる。すると、図６に示すようにストッパ７９の規制部７９ｂによるスイングアーム７７の揺動規制が解除される。これにより、スイングアーム７７は搬送出力ギア３６の回転に応じて揺動可能となる。そして、搬送出力ギア３６を反時計方向に駆動すると、それぞれのギアが図７中に示す矢印の方向に駆動され、遊星ギア８１と制御ギア７３のギア部７３ｅが噛合し、制御カム７４と制御ギア７３が駆動される。

制御ギア７３は、太陽ギア７１、遊星ギア８１及びスイングアーム７７等からなる振子式の駆動切換手段からの駆動が伝達される従動ギアを構成している。制御ギア７３が駆動されると、そのギア部７３ａと伝達ギア７２のギア部７２ｂが噛合う。その後制御ギア７３は伝達ギア７２から駆動を受け回転駆動される。このとき太陽ギア７１から伝達ギア７２を経由して制御ギア７３を駆動する時のギアの減速比（第２の減速比Ｚ２）と、太陽ギア７１から遊星ギア８１を経由して制御ギア７３を駆動する時のギアの減速比（第１の減速比Ｚ１）は異なる設定がされている。遊星ギア８１を経由した制御ギア７３の回転の方がより減速されるよう構成されていて、本実施例ではＺ１：Ｚ２＝1：１．５としている。これにより、伝達ギア７２により駆動される制御ギア７３は、その減速比の差から遊星ギア８１によって駆動されるよりも早く回転し、その結果制御ギア７３と遊星ギア８１の噛合いを緩める働きをする。この状態では制御ギア７３は第１の遊星ギア８１と伝達ギア７２の両方から駆動を受けていることになるが、上述した減速比の関係から制御ギア７３は伝達ギア７２からの駆動によって回転する。
（圧板の上昇）
給送ローラ６１が駆動されるとともに制御カム７４によって規制されていた圧板解除レバー５４のレバー端部５４ａが解除されることで、レバー他端５４ｂによって規制されていた圧板５１の規制が解除される。これにより圧板５１上のシート材が給送ローラ６１に圧接されシート材の一枚毎の分離給送が行われ、分離されたシート材の先端は搬送ガイド部材２１、２２（図２）によって案内され搬送ローラ３１と従動ローラ３２のニップ９９に向かって搬送される。
（スイングアーム解除）
第１の遊星ギア８１と制御ギア７３が噛合っている状態では、スイングアーム７７の腕部７７ｂは制御ギア７３のカム部７３ｇの回転軌跡上に突出するよう形成されている。その後制御ギア７３がさらに回転駆動されるとカム部７３ｇがスイングアーム７７の腕部７７ｂに突き当たり押しのけることで、遊星ギア８１と制御ギア７３の噛合いを解除し離間させる方向にスイングアーム７７を回動させる。カム部７３ｇによって離間された状態のスイングアーム７７の規制部７９ｂはストッパの嵌合部７７ａと対応する位置にある。その状態でキャリッジ４２（図１）が給送ポジションから退避するとスイングアーム７７の規制部７７ａとストッパ７９の係合部７９ｂとが係合し、スイングアーム７７が揺動できない状態に保持される。
（圧板押し下げ動作）
シートの分離給送が行われさらに制御ギア７３が回転駆動されると、制御カム７４のカム面に沿って圧板解除レバー５４ａが回動し、圧板５１（図２）を給送ローラ６１（図２）から離間させる方向に不図示の圧板バネの付勢力に抗して押し下げる。ここまでで、圧板５１の押し下げ動作が完了する。
（先端揃え動作）
本実施形態の装置は、給送されるシート材の種類に応じて、先端揃えの動作を伴う搬送動作や先端揃えの動作を伴わない搬送動作を実行することができる。ここでは、３つの搬送モード（第１の搬送モード、第２の搬送モードおよび第３の搬送モード）について説明する。

まず、第３の搬送モードについて説明する。このモードでは、搬送ローラ３１と従動ローラ３２のニップ部９９（図２）にシート先端を噛み込んだ後シート材先端揃えのために一旦搬送ローラ３１を逆送方向に回転（逆転）させる。かかる動作により、シート材先端はニップ部９９まで戻され、ニップ部９９の接線にシート材先端が倣わされる。その後、搬送ローラ３１を再度搬送方向に駆動する場合の動作を説明する。

このとき、先端揃えのための逆転でそれぞれのギアは図１２中に矢印で示す方向に駆動される。このとき、スイングアーム７７の嵌合部７７ａとストッパ７９の規制部７９ｂが係合していて、その動きが規制されている。また、太陽ギア７１によって伝達ギア７２に反時計方向の駆動が伝達され、太陽ギア７１と噛合しているギア部７２ａは反時計方向に回転する。しかしながら、ギア部７２ａとギア部７２ｂの間に設けられている不図示のワンウエイクラッチ手段により、制御ギア７３と噛合しているギア部７２ｂは回転せず、制御ギア７３には駆動が伝わらない。また、逆転したシート材により給送ローラ６１を逆転させる力が働くが、制御ギアクラッチ８０により制御ギア７３の逆転は防止されているため、制御カム７４や給送ローラ６１が逆転することはない。そして、先端揃え終了後、再度搬送方向に搬送ローラ３１が駆動されたときには、伝達ギア７２のギア部７２ｂと制御ギア７３のギア部７３ａが噛合したままである。このため、スイングアーム７７の動作や伝達ギア７２と制御ギア７３のギア部の噛合や歯当りによる噛合の遅れもなく給送ローラ６１への駆動伝達が行われ、ニップ部９９へのシート材の再噛み込みが安定する。
（給送終了動作）
その後さらにシート材搬送方向の駆動を行うと、制御ギア７３の欠歯部分７３ｂが伝達ギア７２の位置に到達し制御ギア７３への駆動伝達が切れ、制御ギア７３の回転が停止する。このとき、欠歯部分７３ｄも給送ローラギア７５の位置に到達し、給送ローラ６１の回転がフリーな状態となり、搬送部３によって搬送されるシート材に連れ回ることができる。制御カム７４のカム面上で圧板解除レバー５４の端部５４ａに対応する位置に傾斜部７４ａ（図１１）が設けられている。圧板解除レバー５４には、付勢部材である圧板バネの付勢力が付与され、カム面に押し付けられている。よって、欠歯部分７３ｂが伝達ギア７２に到達する際、この傾斜面７４ａを圧板解除レバー５４ａが押し、制御ギア７３の駆動が切れた後、僅かな角度だけ制御ギア７３を先回しさせる。これにより、制御ギア７３のギア部７３ａと伝達ギア７２ｂのギア歯先が確実に離間し、ギア歯先同士がぶつかって発生する異音や駆動解除不良を防止している。

シート材１枚の一連の給送動作はここで完了する。

シート材の種類によっては逆転する搬送ローラ３１と従動ローラ３２のニップ部９９の接線にシート先端を突き当てニップで形成されるラインにシート材先端を倣わせた後、搬送ローラ３１を再度搬送方向に駆動する先端揃え動作の方が適している場合もある。図１３は駆動部７の動作をあらわす。上記の一連の動作の内（先端揃え動作）以外は同じ動作のため説明は省略する。
（その他の先端揃え動作）
第２の搬送モードでは、一枚ごとに分離されたシート材がニップ部９９（図２）に到達する前に、搬送ローラ３１を逆転させる。すなわち図１３中矢印で示す方向にそれぞれのギアは駆動される。その際、キャリッジ４２（図１）を再び給送ポジションに移動させることでスイングアーム７７の規制部７７ａとストッパ７９の係合部７９ｂの係合が解除され、スイングアーム７７が揺動可能な状態となる。このときスイングアーム７７は時計方向の回転力を受け、遊星ギア８２が給送ローラギア７５と噛合う。また、給送ローラギア７５は、遊星ギア８２を介して太陽ギア７１によって時計方向に駆動され、給送ローラ６１は分離給送中のシート材をニップ部９９に向かって搬送する搬送力を依然持ち続ける。さらに制御ギア７３も給送ローラギア７５から駆動を受け反時計方向に回転し、制御ギア７３ａと噛合う伝達ギア７２は時計方向に回転駆動される。一方、太陽ギア７１によって伝達ギア７２に反時計方向の駆動が伝達され、太陽ギア７１と噛合しているギア部７２ａは反時計方向に回転する。しかし、ギア部７２ａとギア部７２ｂの間に設けられている不図示のワンウエイクラッチ手段により、制御ギア７３と噛合しているギア部７２ｂへは駆動は伝わらず、制御ギア７３には駆動が伝わらない。これにより、搬送ローラ３１を逆転駆動させても、シート材の先端を逆転するニップ部９９に到達するまで搬送させることが可能となる。シート材をニップ部９９に突き当てニップに倣わせた後搬送ローラ３１を正転（図中反時計方向）駆動することで、ニップ部９９でシート材を噛み込み記録部４への搬送を行う。その際スイングアーム７７は反時計方向に回転駆動され、遊星ギア８２は給送ローラギア７５との噛合いが切れ、遊星ギア８１が制御ギア７３と噛合う方向に揺動しようとするが、制御ギア７３上のカム部７３ｇに突き当たり噛合いは規制される。その後キャリッジ４２が給送ポジションから退避することでスイングアーム７７の規制部７７ａとストッパ７９の係合部７９ｂとが再度係合し、スイングアーム７７が揺動できない状態に保持する。

さらに、腰の強い厚手のシート材などは上述するような先端揃え動作を行わなくてもよい場合もある。その場合は上述の（先端揃え動作）を行わず、ニップ部９９に噛み込んだらそのまま記録部へ搬送することで対応可能である。本発明では、上記のように先端揃え動作を行わない搬送動作を第１の搬送モードと呼ぶ。

上述したように、給送／搬送を同一の駆動源で行う構成の記録装置において、先端揃え動作の有無に関わらず、シート材の給送開始動作も終了動作も、駆動の逆転動作を必要としない。そのため、給送動作の後スムースに搬送、記録動作に移行できる。これにより給送完了から記録開始の間でシート搬送を一旦停止させ逆転させてしまうためにスループットが低下してしまうこともない。また、給送から記録への間で搬送用のモータを細かく正転逆転させる必要がなくなるため、制御シーケンスが簡素化できるという効果もある。また、振子機構を利用した駆動切換機構は振子の応答が悪いと給紙動作不良になりやすく、太陽ギアの回転に応答良く追従できることが求められる。本実施例の駆動切換機構では、給送動作を開始させるための第１の遊星ギア８１はイニシャル状態から制御ギア７３を回し始める時にのみ必要で、給送動作中は過大な負荷はかからない構成にできるため小型化、軽量化が可能である。そのため、スイングアーム７７の応答を良くし給送動作の信頼性の向上にも効果がある。

本発明の駆動切換機構を説明する装置の断面図である。 本発明の駆動切換機構を備えた装置の断面図である。 本発明の駆動切換機構を説明する斜視図である。 駆動部を説明する斜視図である。 駆動切換機構のイニシャル状態を示す模式的側面図である。 スイングアームとストッパの嵌合が解除された状態を表す側面図である。 制御ギアが回転開始した時の駆動部の状態を表す側面図である。 圧板が上昇した時の駆動部の状態表す側面図である。 第１の遊星ギアと制御ギアの噛合いが解除された状態を表す側面図である。 圧板が下降した時の駆動部の状態表す側面図である。 シート材の給送が完了した時の駆動部の状態表す側面図である。 先端揃えのために搬送ローラを逆転する時の駆動部の状態表す側面図である。 先端揃えのために搬送ローラを逆転する時の駆動部の状態表す側面図である。

符号の説明

５ シート材積載部
５１ 圧板
６１ 給送ローラ
７１ 太陽ギア
７２ 伝達ギア
７３ 制御ギア
７３ｂ 欠歯部分
７３ｇ カム部
７４ 制御カム
７７ スイングアーム
７７ａ 嵌合部
７７ｂ 腕部
７９ ストッパ
７９ｂ 規制部
８１ 第１の遊星ギア
８２ 第２の遊星ギア

Claims (8)

1. 入力ギアから出力ギアへの駆動モータの駆動力の伝達／非伝達を切換る駆動切換機構であって、
   前記入力ギアからの駆動を前記出力ギアに伝達する伝達ギアと、
   前記入力ギアからの駆動を前記出力ギアに伝達する遊星ギアと、
   前記入力ギアの周りで前記遊星ギアを揺動可能かつ前記出力ギアと噛合可能に保持する揺動部材と、
   前記揺動部材を、揺動可能な状態または前記出力ギアと前記遊星ギアとが非噛合状態のいずれかに保持する保持手段と、
   前記遊星ギアと前記出力ギアの噛合を解除して離間させる解除手段とを有し、
   前記出力ギアには前記伝達ギアとは噛合せず、前記伝達ギアから駆動が伝達されない欠歯部分が設けられ、
   前記欠歯部分によって前記伝達ギアと前記出力ギアとが噛合していない状態で、前記保持手段が前記揺動部材を揺動可能に保持し、
   前記駆動モータを駆動することで、前記出力ギアと前記遊星ギアとが噛合して前記出力ギアを回転させ、
   前記欠歯部分を通過し前記伝達ギアと前記出力ギアとが噛合した状態になった後に、前記解除手段が前記遊星ギアと前記出力ギアとの噛合を解除することを特徴とする駆動切換機構。
2. 前記出力ギアはカム部を有し、
   前記揺動部材は前記カム部に係合するカムフォロア部を有し、
   前記解除手段は前記カム部と前記カムフォロア部で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の駆動切換機構。
3. 前記解除手段によって前記遊星ギアと前記出力ギアが噛合い解除状態であるとき、
   前記保持手段によって前記遊星ギアと前記出力ギアとが非噛合状態に保持されることを特徴とする請求項１に記載の駆動切換機構。
4. 前記入力ギアから前記遊星ギアを経由した前記出力ギアまでの第１の減速比が、前記入力ギアから前記伝達ギアを経由した前記出力ギアまでの第２の減速比よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の駆動切換機構。
5. 前記伝達ギアが前記出力ギアの前記欠歯部分に到達した際に、前記出力ギアの歯先と前記欠歯部分の端部のギアの歯先とが離間するのに必要な角度だけ、前記出力ギアが回転するように付勢力を付与する付勢部材を有することを特徴とする請求項１に記載の駆動切換機構。
6. 積載部に積載された記録紙を一枚ずつ分離搬送する給送装置であって、
   駆動モータと、
   記録紙を搬送する給送ローラと、
   複数の記録紙が積載される圧板と、
   前記圧板を前記給送ローラに対して付勢する付勢手段と、
   前記圧板を、該圧板に積載された記録紙が前記給送ローラに圧接する位置と離間する位置との間で揺動させるコントロールカムと、
   前記コントロールカムを駆動するためのコントロールカム駆動ギアと、
   前記駆動モータからの駆動力を複数のギアを介して前記コントロールカム駆動ギアに伝える駆動伝達手段とを有し、該駆動伝達手段は、
   前記駆動モータからの駆動力が入力される太陽ギアと、
   前記太陽ギアからの駆動を前記コントロールカム駆動ギアに伝達する伝達ギアと、
   前記太陽ギアからの駆動を前記コントロールカム駆動ギアに伝達する遊星ギアと、
   前記太陽ギアの回りで前記遊星ギアを揺動可能かつ前記コントロールカム駆動ギアと噛合可能に保持する揺動部材と、
   前記揺動部材を揺動可能な状態または前記コントロールカム駆動ギアと前記遊星ギアとが非噛合状態のいずれかに保持する保持手段と、
   前記遊星ギアと前記コントロールカム駆動ギアとの噛合を解除して離間させる解除手段を有し、
   前記保持手段は少なくとも前記揺動部材に設けられた嵌合部と該嵌合部に嵌合するレバー部材とからなり、
   前記解除手段は少なくとも前記コントロールカム駆動ギアに設けられたカム面と、該カム面と係合するように前記揺動部材に設けられたカムフォロア部とからなり、
   前記コントロールカム駆動ギアには前記伝達ギアと噛合せず駆動伝達できない欠歯部分が設けられ、
   前記欠歯部分で前記伝達ギアと前記コントロールカム駆動ギアが噛合していない状態から、前記保持手段が前記揺動部材を揺動可能な状態にし、前記駆動モータを駆動することで前記出力ギアと前記遊星ギアが噛合して前記出力ギアを回転させ、
   前記欠歯部分を通過し前記伝達ギアと前記コントロールカム駆動ギアが噛合した状態になった後に、前記解除手段が前記遊星ギアと前記出力ギアの噛合を解除することを特徴とする給送装置。
7. 前記伝達ギアが前記コントロールカム駆動ギアの前記欠歯部分に到達した際に、
   前記欠歯部分がさらに進む方向に前記コントロールカム駆動ギアを回転させるように、前記付勢手段が付勢力を付与することを特徴とする請求項６に記載の給送装置。
8. 前記搬送ローラと該搬送ローラに対向圧接して従動する従動ローラとで記録紙を挟持搬送する搬送ローラ対を有し
   前記駆動モータは搬送ローラを回転駆動し、
   前記搬送ローラと前記給送ローラをともに搬送方向に回転させて記録紙を搬送する第１の搬送モードと、
   前記搬送ローラを逆送方向、前記給送ローラを搬送方向にそれぞれ回転させて記録紙の先端を前記搬送ローラ対の接線に突き当て倣わせた後に、前記搬送ローラと前記給送ローラを搬送方向に回転させて記録紙を搬送する第２の搬送モードと、
   前記搬送ローラと前記給送ローラをともに搬送方向に回転させて記録紙を搬送し、前記搬送ローラ対で記録紙の先端を挟持した後、前記搬送ローラを逆送方向に回転、前記給送ローラを停止させて記録紙の先端を前記搬送ローラ対の接線まで逆送し、該接線に倣わせた後、前記搬送ローラと前記給送ローラを搬送方向に回転させて記録紙を搬送する第３の搬送モードを備えていることを特徴とする請求項６に記載の給送装置。

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