JP4245037B2 - 間欠駆動機構、給紙装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は間欠駆動機構、給紙装置及び画像形成装置に関する。

特許文献１に従来の間欠駆動機構が開示されている。この間欠駆動機構は、例えば、画像形成装置に具備される給紙装置に備えられるものである。

より詳しくは、この間欠駆動機構は、駆動ギヤと、欠け歯ギヤと、欠け歯ギヤと一体に回転する第１カムとを備えている。欠け歯ギヤは、円周上の所定の範囲に歯が配列されることにより駆動ギヤと噛み合う噛合部及び円周上の他の範囲に歯が配列されないことにより駆動ギヤと噛み合わない非噛合部からなっている。

また、この間欠駆動機構は、付勢ばねと、動作アームと、ソレノイドに通電することで、動作アームを駆動する動作アーム駆動機構とを備えている。付勢ばねは、非噛合部が駆動ギヤと対向する状態である非噛合状態における任意の初期位置から、噛合部が駆動ギヤと噛み合う状態である噛合状態になるように、第１カムと接触して欠け歯ギヤを回転させるものである。動作アームは、欠け歯ギヤが初期位置にあるときだけ、欠け歯ギヤと係合して、欠け歯ギヤの回転を制限するものである。

このような構成である従来の間欠駆動機構は、下記のようにして、欠け歯ギヤを間欠駆動することが可能となっている。

まず、欠け歯ギヤが初期位置で停止している状態では、動作アーム駆動機構はソレノイドに通電しておらず、動作アームが欠け歯ギヤと係合して、欠け歯ギヤの回転を制限している。この際、付勢ばねは、付勢力を蓄えたまま第１カムと接触している。

次に、欠け歯ギヤの間欠駆動を開始すると、動作アーム駆動機構は、ソレノイドに通電することで動作アームを駆動する。このため、動作アームは欠け歯ギヤと係合しなくなり、欠け歯ギヤの回転が制限されなくなる。このため、付勢ばねが第１カムを付勢することにより欠け歯ギヤが回転し、欠け歯ギヤは噛合状態となる。その結果、駆動ギヤの駆動力が欠け歯ギヤに伝達され、欠け歯ギヤが回転する。

さらに、欠け歯ギヤが回転して再び非噛合状態になると、駆動ギヤの駆動力が欠け歯ギヤに伝達されなくなる。このため、欠け歯ギヤは、惰性や付勢ばねによる第１カムへの付勢により、初期位置まで回転する。ここで、動作アーム駆動機構は、間欠駆動の開始時以外は、ソレノイドに通電しないので、動作アームが欠け歯ギヤと再び係合する。その結果、動作アームが欠け歯ギヤの回転を制限し、欠け歯ギヤが初期位置で止まる。

こうして、従来の間欠駆動機構は、欠け歯ギヤを間欠駆動することが可能となっている。そして、この間欠駆動機構は、例えば、給紙装置に備えられて、給紙ギヤを直接的に又は間接的に駆動し、給紙ギヤに駆動される用紙ピックアップローラを間欠的に回転させることができる。このため、このような給紙装置を具備する画像形成装置は、用紙ピックアップローラ等により１枚ずつ給紙される用紙に画像を形成することが可能となっている。

特開平９−２３６１６３号公報

ところで、画像形成装置や給紙装置に対しては、使用者の不快感を低減するため、給紙騒音を低減することが要求されており、上記従来の間欠駆動機構についても、騒音を低減することが求められていた。

本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、騒音を低減可能な間欠駆動機構を提供することを解決すべき課題としている。

発明者らは、上記課題を解決するため、騒音の発生要因を調査し、特に使用者に不安感を抱かせるおそれのある下記の発生要因に着目した。

すなわち、上記従来の間欠駆動機構では、欠け歯ギヤの間欠駆動を開始する際、動作アーム駆動機構がソレノイドに通電することで動作アームを駆動する。そして、動作アームが欠け歯ギヤと係合しなくなると無負荷となるため、動作アームは急速に動作し、ストッパに衝突して当て止まる。このような衝突のときに、この間欠駆動機構では大きな衝撃音を生じ易いのである。また、間欠駆動の開始時に動作アームが欠け歯ギヤと係合しなくなるとき、及び間欠駆動の終了時に動作アームが欠け歯ギヤと係合するときにも、「パチン」という衝撃音が生じ易い。このような衝撃音は、使用者に、「騒音が大きい」という不快感を抱かせるおそれはあるが、正常な動作状態において必ず発生するものであるから、故障等の不具合が生じているわけではない。しかしながら、このような衝撃音は、樹脂部品が割れたり、ギヤが歯飛びしたりするときの音に似ているため、使用者に、「どこか壊れたのではないか」という不安感をも抱かせるおそれがあり、低減することが好ましいのである。

発明者らは、上述の騒音の発生要因を解消すべく鋭意研究し、本発明をするに至った。

本発明の間欠駆動機構は、駆動ギヤと、
円周上の所定の範囲に歯が配列されることにより該駆動ギヤと噛み合う噛合部及び該円周上の他の範囲に該歯が配列されないことにより該駆動ギヤと噛み合わない非噛合部からなる欠け歯ギヤと、
該欠け歯ギヤと一体に回転する第１カムと、
該非噛合部が該駆動ギヤと対向する状態である非噛合状態における任意の初期位置から、該噛合部が該駆動ギヤと噛み合う状態である噛合状態になるように、該第１カムと接触して該欠け歯ギヤを回転させる動作アームと、
ソレノイドに通電することで、該動作アームを駆動する動作アーム駆動機構と、
少なくとも該欠け歯ギヤが該初期位置にあるときに該欠け歯ギヤの回転を制限するブレーキ機構とを備え、
前記ブレーキ機構は、前記欠け歯ギヤと一体に回転する第２カムと、
該第２カムに接触するカムホロワと、
該カムホロワを該第２カムに押圧する弾性部材とからなることを特徴とする（請求項１）。

このような構成である本発明の間欠駆動機構は、下記のようにして、欠け歯ギヤを間欠駆動することができる。

まず、欠け歯ギヤが初期位置で停止している状態では、ブレーキ機構が欠け歯ギヤの回転を制限している。このとき、動作アーム駆動機構はソレノイドに通電しておらず、動作アームを駆動していないので、動作アームは、第１カムと接触しているか、わずかに離れているだけである。

次に、間欠駆動が開始されると、動作アーム駆動機構は、ソレノイドに通電することで動作アームを駆動する。このため、動作アームは、第１カムと接触して欠け歯ギヤを回転させる。このため、欠け歯ギヤは、非噛合状態における任意の初期位置から噛合状態となる。その結果、駆動ギヤの駆動力が欠け歯ギヤに伝達され、欠け歯ギヤが回転する。

さらに、欠け歯ギヤが回転して再び非噛合状態になると、駆動ギヤの駆動力が欠け歯ギヤに伝達されなくなる。このため、欠け歯ギヤは、惰性により初期位置まで回転する。ここで、ブレーキ機構は、少なくとも欠け歯ギヤが初期位置にあるときに欠け歯ギヤの回転を制限するので、欠け歯ギヤが初期位置で止まる。こうして、本発明の間欠駆動機構は、欠け歯ギヤを間欠駆動することができる。

ここで、本発明の間欠駆動機構において、動作アーム駆動機構は、欠け歯ギヤを初期位置から回転させるときに、動作アームを介して、欠け歯ギヤを回転させる押圧力の反力を受けながら低速で動作する。このため、この間欠駆動機構は、従来の間欠駆動機構と異なり、動作アームが急速に動作し、ストッパに衝突して当て止まることがないので、衝撃音が発生し難い。また、この間欠駆動機構は、従来の間欠駆動機構と異なり、動作アームが欠け歯ギヤの回転を制限するために欠け歯ギヤと係合する構成ではないので、間欠駆動の開始時及び終了時に動作アームと欠け歯ギヤとの間で「パチン」という衝撃音が生じ難い。

したがって、本発明の間欠駆動機構は、騒音を低減可能である。そして、この間欠駆動機構は、給紙装置及び画像形成装置に搭載された場合、給紙騒音を低減でき、使用者に「どこか壊れたのではないか」という不安感を抱かせるおそれをもなくすることができる。また、この間欠駆動機構は、動作アーム駆動機構としてソレノイドを利用するので、部品費が安価で、かつ制御が容易であり、製造コストを低廉化することができる。

また、この間欠駆動機構において、ブレーキ機構は、欠け歯ギヤと一体に回転する第２カムと、第２カムに接触するカムホロワと、カムホロワを第２カムに押圧する弾性部材とからなる。

このため、この間欠駆動機構は、第２カムとカムホロワとの摩擦力により、欠け歯ギヤの回転を制限することができ、簡易な構成で本発明の作用効果を奏することができる。また、この間欠駆動機構は、ブレーキ機構を構成するカム及びカムホロワを他の機構の駆動にも利用できる。例えば、用紙ピックアップローラを用紙に押し付ける押圧機構の駆動にカムホロワの揺動を利用できる。こうすることで、この間欠駆動機構は、製造コストを一層低廉化することができる。

本発明の間欠駆動機構において、欠け歯ギヤが噛合状態にあるとき、動作アーム駆動機構がソレノイドへの通電を止めることが好ましい（請求項２）。

本発明の間欠駆動機構において、欠け歯ギヤは、噛合状態にあるときには駆動ギヤに駆動されるので、動作アーム駆動機構及び動作アームにより駆動される必要性が低い。このため、このような構成により、この間欠駆動機構は、動作の確実性を損なうことなく、省電力化を図ることができる。

本発明の間欠駆動機構において、ブレーキ機構は、少なくとも欠け歯ギヤが非噛合状態にあるとき、欠け歯ギヤの回転を制限することが好ましい（請求項３）。

この場合、この間欠駆動機構では、欠け歯ギヤが初期位置にあるときだけでなく、少なくとも非噛合状態にあるときに、欠け歯ギヤの回転が制限される。このため、動作アーム駆動機構は、ブレーキ機構からも一定の負荷を受けながら低速で動作する。このため、動作アーム駆動機構がよりスムーズに動作することができるので、この間欠駆動機構は、衝撃音が一層発生し難い。なお、欠け歯ギヤが噛合状態にあるときにブレーキ機構が欠け歯ギヤの回転を制限することは、駆動ギヤの回転を阻害することになり易いので、必要性が低い。

本発明の給紙装置は、本発明の間欠駆動機構と、欠け歯ギヤに直接的に又は間接的に駆動される給紙ギヤと、給紙ギヤに駆動される用紙ピックアップローラとを備えることを特徴とする（請求項４）。

このような構成である給紙装置は、欠け歯ギヤの回転により、給紙ギヤを介して用紙ピックアップローラを間欠的に回転させることができる。そして、この給紙装置は、上述の間欠駆動機構が奏する作用効果により、用紙ピックアップローラが間欠的に回転する際の騒音を低減でき、給紙騒音を小さくすることができる。

なお、給紙ギヤと用紙ピックアップローラとは、駆動軸により連結されて一体に回転するものであってもよいし、両者の間に駆動力を伝達するギヤ等の機械要素を介在させるものであってもよい。

本発明の給紙装置において、弾性部材は、用紙ピックアップローラを用紙に押し付ける押圧機構を構成するものであり得る（請求項５）。この場合、この給紙装置は、弾性部材をブレーキ機構及び押圧機構に共用するので、部品点数を削減でき、装置の小型化及び製造コストの低廉化を実現できる。

本発明の給紙装置において、弾性部材がばねであることが好ましい（請求項６）。この場合、この給紙装置は、簡単な構成により、本発明の作用効果を実現できる。

本発明の画像形成装置は、本発明の給紙装置を具備することを特徴とする（請求項７）。このような構成である本発明の画像装置は、本発明の給紙装置が奏する作用効果により、給紙騒音を小さくすることができる。

以下、本発明を具体化した実施例を図面を参照しつつ説明する。

図２〜図６に詳細を示す実施例の間欠駆動機構１は、図１に示す画像形成装置としてのプリンタ９に適用されるものである。プリンタ９は、略直方体形状の筐体９０と、筐体９０内の上方に設置される画像形成部７と、筐体９０内の下方に設置される給紙装置８とを具備している。

画像形成部７は、詳細は図示しないが、電子写真方式、サーマル方式、インクジェット方式その他の一般な画像形成方式により、用紙９９に画像を形成するものである。

給紙装置８は、画像形成部７に用紙９９を１枚ずつ給紙するものであり、給紙カセット８０と、用紙ピックアップローラ６０と、分離ローラ６１と、分離パット６２と、給紙補助部６と、間欠駆動機構１（図１には図示しない）とを備えている。

給紙カセット８０は、筐体９０の前面側から後方に向けて凹設されるカセット収納部９１に対して、装着又は取り外しが可能な形状とされており、上方が開放されて用紙９９を収納可能な収納室８０ａと、押圧板８１と、レバー８２とを有している。

押圧板８１は、収納室８０ａの底部に設けられた略矩形の薄板であり、水平状態から前方に向かって上り傾斜状態となるように、左右方向（図１において、紙面の奥側から手前側に向かう方向。図２〜図５に記載する方向）と平行な第１枢軸８１ａ回りで揺動可能とされている。

レバー８２は、押圧板８１の前端側下方に設けられており、水平状態から前方に向かって上り傾斜状態となるように、第１枢軸８１ａと平行な第２枢軸８２ａ回りで揺動可能とされている。そして、レバー駆動手段（図示しない）がレバー８２を駆動することにより、レバー８２の前端が上方に揺動して押圧板８１の前端側を押し上げ、押圧板８１を前方に向かって上り傾斜状態とすることが可能となっている。

用紙ピックアップローラ６０は収納室８０ａの前端側上方に設けられ、分離ローラ６１は用紙ピックアップローラ６０の前方に設けられ、分離パット６２は分離ローラ６１の下方に設けられている。

より詳しくは、図２〜図５に示すように、用紙ピックアップローラ６０及び分離ローラ６１は、左右方向に延在する支持アーム６８の右側端部に保持された軸支部材６９に支承されて、左右方向と平行な軸回りで回転可能とされている。他方、分離パット６２は、用紙ピックアップローラ６０及び分離ローラ６１とは独立して、筐体９０側に配置されている。

支持アーム６８は、中央が揺動軸６８ａに軸支されて水平面内で揺動可能とされ、左側端部に装着された弾性部材としてのばね１６により、軸支部材６９を後方に移動させるように付勢されている。そして、支持アーム６８は、給紙装置８が給紙動作をする際、詳細を後述する第２カム１３及びカムホロワ１５により左側端部が後方に押されて揺動し、右側端部に保持された軸支部材６９を前方に移動させるようになっている。これら支持アーム６８、ばね１６、第２カム１３及びカムホロワ１５により、押圧機構７０が構成されている。そして、軸支部材６９が前方に移動すれば、図１に示すように、傾斜状態の押圧板８１に押し上げられた用紙９９の前端側最上部に用紙ピックアップローラ６０が押し付けられ、分離ローラ６１が分離パット６２に押し付けられるようになっている。なお、ばね１６、第２カム１３及びカムホロワ１５は、間欠駆動機構１を構成するものでもある。

分離ローラ６１には、図２〜図５に示すように、左右方向に延在する給紙用駆動軸６６の右側端部が固定され、給紙用駆動軸６６の左側端部には、給紙ギヤ６５が固定されている。用紙ピックアップローラ６０は、ギヤ６３を介して、分離ローラ６１と噛み合っている。このため、給紙ギヤ６５がＳ３方向に回転すれば、用紙ピックアップローラ６０及び分離ローラ６１も給紙ギヤ６５に駆動されて、Ｓ３方向に回転するようになっている。

給紙補助部６は、図１に示すように、分離ローラ６１及び分離パット６２の前方及び上方に配置されており、詳細は図示しないが、用紙９９に付着する紙粉を除去する紙粉取りローラ機構、及び用紙９９を後方に向けて折り返すように案内して画像形成部７に導く案内機構等を有している。

間欠駆動機構１は、図２〜図６に示すように、筐体９０内において、用紙ピックアップローラ６０、分離ローラ６１及び分離パッド６２に対して左側（図１において、紙面より奥側）に配置されている。

間欠駆動機構１は、駆動ギヤ４０と、セクタギヤ１０と、動作アーム５０と、動作アーム駆動機構２０と、ブレーキ機構３０とを備えている。

駆動ギヤ４０は、ナイロン樹脂、ＰＯＭ樹脂その他の熱可塑製樹脂が射出成形されてなる一体成形品であり、筐体９０内の左側下方に配置されて、左右方向と平行な軸回りに回転可能とされている。そして、駆動ギヤ４０は、給紙装置８が用紙９９を１枚ずつ画像形成部７に給紙する際に、制御手段（図示しない）からの指令によりＳ１方向に回転を開始し、画像形成部７が用紙９９に画像形成して、用紙９９がプリンタ９から排出されるまで、継続的に回転するものである。

セクタギヤ１０は、ナイロン樹脂、ＰＯＭ樹脂その他の熱可塑製樹脂が射出成形されてなる一体成形品であり、駆動ギヤ４０の後側上方及び給紙ギヤ６５の前側上方に配置されて、左右方向と平行な軸回りに回転可能とされている。また、セクタギヤ１０は、図１２及び図１３に詳しく示すように、左側から右側に向けて順に、第１カム１２と、給紙ギヤ用欠け歯ギヤ１４と、欠け歯ギヤ１１と、第２カム１３とを有している。

欠け歯ギヤ１１は、円周上の所定の範囲に歯が配列されることにより駆動ギヤ４０と噛み合う噛合部１１ａ及び円周上の他の範囲に歯が配列されないことにより駆動ギヤ４０と噛み合わない非噛合部１１ｂからなっている。

図６に示すように、非噛合部１１ｂが駆動ギヤ４０と対向する状態が非噛合状態であり、図７〜図１１に示すように、噛合部１１ａが駆動ギヤ４０と噛み合う状態が噛合状態である。そして、図６に示すように、非噛合状態において、間欠駆動機構１が停止しているときの欠け歯ギヤ１１の位置である初期位置Ｐ１が定められている。また、図７〜図１１に示す噛合状態においては、駆動ギヤ４０がＳ１方向に回転すると、欠け歯ギヤ１１はＳ２方向に回転し、第１カム１２、第２カム１３及び給紙ギヤ用欠け歯ギヤ１４も一体に回転する（つまり、セクタギヤ１０全体がＳ２方向に回転する）ようになっている。

第１カム１２は、図１２に示すように、大径部１２ａと、小径部１２ｂと、Ｓ２方向に凹設される凹部１２ｃとからなる曲線状の輪郭を有している。第１カム１２には、図６〜図１１に示すように、後述する動作アーム５０の出力部５０ｂが接触する。

第２カム１３は、図１４に示すように、大径部１３ａと、小径部１３ｂとからなる略扇形の輪郭を有している。第２カム１３には、後述するカムホロワ１５の摩擦部１５ａが当接する。

給紙ギヤ用欠け歯ギヤ１４は、図１２に示すように、円周上の所定の範囲に歯が配列されることにより給紙ギヤ６５と噛み合う噛合部１４ａ及び円周上の他の範囲に歯が配列されないことにより給紙ギヤ６５と噛み合わない非噛合部１４ｂからなっている。そして、図６〜図１１に示すように、給紙ギヤ用欠け歯ギヤ１４がＳ２方向に回転して、噛合部１４ａが給紙ギヤ６５と噛み合うことにより、給紙ギヤ６５をＳ３方向に回転駆動することが可能となっている。

動作アーム駆動機構２０は、図２〜図６に示すように、第１カム１２の後方に配置されており、内蔵されたソレノイド（図示しない）に通電することで、ロッド２１を強制的に下降させる力を生じさせ、通電を止めることで、ロッド２１を強制的に下降させる力を生じなくするものである。そして、動作アーム駆動機構２０は、間欠駆動が開始されるときに、ソレノイドに通電し、欠け歯ギヤが噛合状態になると、ソレノイドへの通電を止めるようになっている。また、動作アーム駆動機構２０は、ロッド２１を上昇させるための復帰スプリングを備えていないので、通電を止めた状態ではロッド２１が自重により下降しようとする状態にある。

動作アーム５０は、後端側の入力部５０ａと前端側の出力部５０ｂとを有し、中央が揺動軸５０ｃに軸支されて、出力部５０ｂが垂直面内で上下方向に揺動可能とされている。入力部５０ａは、動作アーム駆動機構２０の上方に位置し、ロッド２１の上端に連結されている。他方、出力部５０ｂは、第１カム１２の前側下方に位置している。

動作アーム駆動機構２０がソレノイドに通電していないときには、ロッド２１の自重により、ロッド２１及び入力部５０ａが下降しようとする状態にある（出力部５０ｂは、逆に小さな力で上昇しようとする状態にある）。このため、図７及び図８に示すように、出力部５０ｂが小径部１２ｂと対向するときには、出力部５０ｂが第１カム１２に接触せず、入力部５０ａの下方に形成された当て止め部５０ｄがストッパ２０ａに当接した状態となる。また、図６及び図９〜図１１に示すように、出力部５０ｂが大径部１２ａ及び凹部１２ｃと対向するときには、出力部５０ｂが第１カム１２に接触して上下動し、当て止め部５０ｄがストッパ２０ａから離れた状態となる。

他方、動作アーム駆動機構２０がソレノイドに通電するときには、ロッド２１を強制的に下降させる強い力が生じるので、ロッド２１及び入力部５０ａが下降し、出力部５０ｂは、大きな力で上昇することとなる。

ブレーキ機構３０は、図２〜図５及び図１４に示すように、上述の第２カム１３と、カムホロワ１５と、弾性部材としてのばね１６とからなっている。

カムホロワ１５は、第２カム１３の下方に位置する下端側が揺動軸１５ｂに軸支され、上端側の摩擦部１５ａが垂直面内で前後方向に揺動可能とされている。

ばね１６は、支持アーム６８の左側端部を介して、カムホロワ１５の摩擦部１５ａを第２カム１３に押圧している。

摩擦部１５ａが大径部１３ａと対向するときには、摩擦部１５ａが後方に揺動し、ばね１６が大きく引き伸ばされるので、大きな反力により摩擦部１５ａが大径部１３ａを強く押圧して、大きな摩擦力が生じる。その結果、ブレーキ機構３０は、欠け歯ギヤ１１の回転を制限する。

他方、摩擦部１５ａが小径部１３ｂと対向するときには、摩擦部１５ａが前方に揺動し、ばね１６がそれほど引き伸ばされないので、小さな反力により摩擦部１５ａが小径部１３ｂを弱く押圧するだけであり、あまり摩擦力が生じない。その結果、ブレーキ機構３０は、欠け歯ギヤ１１の回転を制限しない。

また、大径部１３ａの円弧は、少なくとも欠け歯ギヤ１１が非噛合状態にあるとき、欠け歯ギヤ１１の回転を制限する範囲をカバーする長さとされている。このため、ブレーキ機構３０は、少なくとも欠け歯ギヤ１１が非噛合状態にあるとき、欠け歯ギヤ１１の回転を制限することが可能となっている。

このような構成である実施例の間欠駆動機構１は、下記のようにして、欠け歯ギヤ１１を間欠駆動することが可能となっている。

まず、図６に示すように、間欠駆動機構１が停止しており、欠け歯ギヤ１１が初期位置Ｐ１にある状態では、動作アーム駆動機構２０はソレノイドに通電しておらず、動作アーム５０を駆動していないので、出力部５０ｂが第１カム１２と接触しているだけである。このとき、図１４に示すように、ブレーキ機構３０において、摩擦部１５ａが第２カム１３を強く押圧して欠け歯ギヤ１１の回転を制限しているので、欠け歯ギヤ１１は止まっている。

次に、間欠駆動機構１が間欠駆動を開始すると、図７に示すように、動作アーム駆動機構２０は、ソレノイドに通電することで動作アーム５０を駆動する。このため、出力部５０ｂは強い力で上昇し、第１カム１２の凹部１２ｃと接触して欠け歯ギヤ１１をＳ２方向に回転させる。この際、動作アーム駆動機構２０は、動作アーム５０を介して、欠け歯ギヤ１１を回転させる押圧力の反力及びブレーキ機構３０の摩擦力を受けるので、スムーズに低速で動作する。その結果、当て止め部５０ｄは、衝突音を生じることなくストッパ２０ａに当接する。こうして、欠け歯ギヤ１１は、非噛合状態における初期位置Ｐ１から噛合状態に移行する。それに伴い、動作アーム駆動機構２０は、ソレノイドへの通電を止める。

次に、図８〜図１０に示すように、駆動ギヤ４０の駆動力が欠け歯ギヤ１１に伝達され、欠け歯ギヤ１１が回転する。その途中で、図９及び図１０に示すように、出力部５０ｂは、小径部１２ｂから大径部１２ａに接触するようになり、再び下方に揺動する。

そして、図１１に示すように、欠け歯ギヤ１１がさらに回転して、噛合状態から非噛合状態になると、駆動ギヤ４０の駆動力が欠け歯ギヤ１１に伝達されなくなる。ここで、ブレーキ機構３０は、欠け歯ギヤ１１が初期位置Ｐ１にあるときだけでなく、少なくとも非噛合状態にあるときに欠け歯ギヤ１１の回転を制限するので、欠け歯ギヤ１１は、惰性により低速で回転して、図６に示す初期位置Ｐ１で止まる。こうして、実施例の間欠駆動機構１は、欠け歯ギヤ１１を間欠駆動することが可能となっている。

このような間欠駆動機構１を備える給紙装置８は、下記のように給紙動作を行う。

まず、図１に示すように、収納室８０ａ内の用紙９９の枚数に合わせて、レバー８２が揺動し、押圧板８１の傾斜角度を増大させる。これにより、用紙９９の前端側最上部が押し上げられて、用紙ピックアップローラ６０に接近する。

次に、間欠駆動機構１が間欠駆動を開始し、給紙ギヤ６５及び給紙用駆動軸６６を介して、用紙ピックアップローラ６０及び分離ローラ６１を回転させる。この際、第２カム１３及びカムホロワ１５の動作により、支持アーム６８が揺動して軸支部材６９を前方に移動させ、用紙９９の前端側最上部に用紙ピックアップローラ６０を押し付け、分離ローラ６１を分離パット６２に押し付ける。その結果、用紙９９が用紙ピックアップローラ６０により前方に送り出されて、給紙補助部６へと移送される。この際、用紙９９が２枚以上送り出された場合には、分離ローラ６１と分離パット６２との間を通過する段階で、最上部の１枚のみが分離ローラ６１によりそのまま送り出され、残りは分離パット６２から受ける摩擦力によりその場に留まるようになっている。

そして用紙９９は給紙補助部６の案内機構等によって、後方に折り返すように案内され、画像形成部７に導かれる。この段階で、用紙ピックアップローラ６０及び分離ローラ６１は、用紙９９を送り出す役目を終えるので、第２カム１３及びカムホロワ１５の動作により、支持アーム６８が逆方向に揺動して軸支部材６９を後方に移動させ、用紙９９の前端側最上部から用紙ピックアップローラ６０を離し、分離ローラ６１を分離パット６２から離す。同時に、間欠駆動機構１が間欠駆動を停止し、用紙ピックアップローラ６０及び分離ローラ６１が回転しなくなる。

そして、用紙９９は、画像形成部７において画像形成され、プリンタ９の外部に排出される。こうして、給紙装置８は、プリンタ９に用紙９９を１枚ずつ給紙することが可能となっている。

ここで、実施例の間欠駆動機構１において、動作アーム駆動機構２０は、欠け歯ギヤ１１を初期位置Ｐ１から回転させるときに、動作アーム５０を介して、欠け歯ギヤ１１を回転させる押圧力の反力を受けながら低速で動作する。このため、この間欠駆動機構１は、従来の間欠駆動機構と異なり、動作アーム５０が急速に動作し、当て止め部５０ｄがストッパ２０ａに衝突して当て止まることがないので、衝撃音が発生し難くなっている。また、この間欠駆動機構１は、従来の間欠駆動機構と異なり、動作アーム５０が欠け歯ギヤ１１の回転を制限するために欠け歯ギヤ１１と係合する構成ではないので、間欠駆動の開始時及び終了時に動作アーム５０と欠け歯ギヤ１１との間で「パチン」という衝撃音が生じ難い。

したがって、実施例の間欠駆動機構１は、騒音を低減可能となっている。そして、この間欠駆動機構１は、給紙装置８及び画像形成装置としてのプリンタ９に搭載された場合、給紙騒音を低減でき、使用者に「どこか壊れたのではないか」という不安感を抱かせるおそれをもなくすることができている。また、この間欠駆動機構１は、動作アーム駆動機構２０としてソレノイドを利用しているので、部品費が安価で、かつ制御が容易であり、製造コストを低廉化することが可能となっている。

また、この間欠駆動機構１において、欠け歯ギヤ１１は、噛合状態にあるときには駆動ギヤ４０に駆動されるので、動作アーム駆動機構２０及び動作アーム５０により駆動される必要性が低い。このため、この間欠駆動機構１は、欠け歯ギヤ１１が噛合状態にあるとき、動作アーム駆動機構２０がソレノイドへの通電を止めることにより、動作の確実性を損なうことなく、省電力化を図ることができている。

さらに、この間欠駆動機構１において、ブレーキ機構３０は、少なくとも欠け歯ギヤ１１が非噛合状態にあるとき、欠け歯ギヤ１１の回転を制限するものであるので、上述の通り、動作アーム駆動機構２０がブレーキ機構３０からも一定の負荷を受けながら低速で動作する。このため、動作アーム駆動機構２０がよりスムーズに動作することができるので、この間欠駆動機構１は、衝撃音が一層発生し難くなっている。

また、この間欠駆動機構１において、ブレーキ機構３０は、欠け歯ギヤ１１と一体に回転する第２カム１３と、第２カム１３に接触するカムホロワ１５と、カムホロワ１５を第２カム１３に押圧する弾性部材としてのばね１６とからなっている。このため、この間欠駆動機構１は、第２カム１３とカムホロワ１５との摩擦力により、欠け歯ギヤ１１の回転を制限することができており、簡易な構成で本発明の作用効果を奏することができている。また、この間欠駆動機構１は、ブレーキ機構３０を構成する第２カム１３及びカムホロワ１５を押圧機構７０の駆動に利用できている。すなわち、カムホロワ１５が揺動するのにあわせて、支持アーム６８が揺動し、用紙ピックアップローラ６０を用紙９９の前端側最上部に押し付けることができている。このため、この間欠駆動機構１は、製造コストを一層低廉化することが可能となっている。

さらに、給紙装置８は、実施例の間欠駆動機構１と、欠け歯ギヤ１１に間接的に駆動される給紙ギヤ６５と、給紙ギヤ６５に駆動される用紙ピックアップローラ６０とを備えている。このため、この給紙装置８は、間欠駆動機構１が奏する作用効果により、用紙ピックアップローラ６０が間欠的に回転する際の騒音を低減でき、給紙騒音を小さくすることができている。

また、給紙装置８において、弾性部材としてのばね１６は、ブレーキ機構３０及び押圧機構７０に共用されているので、部品点数を削減できており、装置の小型化及び製造コストの低廉化を実現できている。

さらに、この給紙装置８において、弾性部材としてばね１６を採用していることから、簡単な構成により、本発明の作用効果を実現できている。

また、画像形成装置としてのプリンタ９は、給紙装置８が奏する作用効果により、給紙騒音を小さくすることが可能となっている。

以上において、本発明を実施例に即して説明したが、本発明は上記実施例に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。

本発明は間欠駆動機構、給紙装置及び画像形成装置に利用可能である。

実施例の間欠駆動機構に係り、給紙装置及び画像形成装置を示す概略断面図である。 実施例の間欠駆動機構の斜視図である。 実施例の間欠駆動機構に係り、図２の矢視ＩＩＩ方向から見た斜視図（欠け歯ギヤが初期位置にある状態）である。 実施例の間欠駆動機構に係り、図２の矢視ＩＶ方向から見た斜視図（欠け歯ギヤが初期位置にある状態）である。 実施例の間欠駆動機構に係り、図３の矢視Ｖ方向から見た斜視図（欠け歯ギヤが初期位置にある状態）である。 実施例の間欠駆動機構に係り、欠け歯ギヤが初期位置にある状態を示す左側面図である。 実施例の間欠駆動機構に係り、非噛合状態から噛合状態になった直後の状態を示す左側面図である。 実施例の間欠駆動機構に係り、噛合状態の途中の状態を示す左側面図である。 実施例の間欠駆動機構に係り、噛合状態の途中の状態を示す左側面図である。 実施例の間欠駆動機構に係り、噛合状態の途中の状態を示す左側面図である。 実施例の間欠駆動機構に係り、噛合状態から非噛合状態になる直前の状態を示す左側面図である。 実施例の間欠駆動機構に係り、セクタギヤの左側面図である。 実施例の間欠駆動機構に係り、図１２の矢視ＸＩＩＩ方向からみたセクタギヤの前面図である。 実施例の間欠駆動機構に係り、ブレーキ機構を示す右側面図（欠け歯ギヤが初期位置にある状態）である。

符号の説明

１…間欠駆動機構
８…給紙装置
９…画像形成装置（プリンタ）
１１…欠け歯ギヤ
１１ａ…噛合部
１１ｂ…非噛合部
１２…第１カム
１３…第２カム
１５…カムホロワ
１６…弾性部材（ばね）
２０…動作アーム駆動機構
３０…ブレーキ機構
４０…駆動ギヤ
５０…動作アーム
６０…用紙ピックアップローラ
６５…給紙ギヤ
７０…押圧機構
Ｐ１…初期位置

Claims (7)

1. 駆動ギヤと、
   円周上の所定の範囲に歯が配列されることにより該駆動ギヤと噛み合う噛合部及び該円周上の他の範囲に該歯が配列されないことにより該駆動ギヤと噛み合わない非噛合部からなる欠け歯ギヤと、
   該欠け歯ギヤと一体に回転する第１カムと、
   該非噛合部が該駆動ギヤと対向する状態である非噛合状態における任意の初期位置から、該噛合部が該駆動ギヤと噛み合う状態である噛合状態になるように、該第１カムと接触して該欠け歯ギヤを回転させる動作アームと、
   ソレノイドに通電することで、該動作アームを駆動する動作アーム駆動機構と、
   少なくとも該欠け歯ギヤが該初期位置にあるときに該欠け歯ギヤの回転を制限するブレーキ機構とを備え、
   前記ブレーキ機構は、前記欠け歯ギヤと一体に回転する第２カムと、
   該第２カムに接触するカムホロワと、
   該カムホロワを該第２カムに押圧する弾性部材とからなることを特徴とする間欠駆動機構。
2. 前記欠け歯ギヤが前記噛合状態にあるとき、前記動作アーム駆動機構が前記ソレノイドへの通電を止める請求項１記載の間欠駆動機構。
3. 前記ブレーキ機構は、少なくとも前記欠け歯ギヤが前記非噛合状態にあるとき、前記欠け歯ギヤの回転を制限する請求項１又は２記載の間欠駆動機構。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項記載の間欠駆動機構と、前記欠け歯ギヤに直接的に又は間接的に駆動される給紙ギヤと、該給紙ギヤに駆動される用紙ピックアップローラとを備えることを特徴とする給紙装置。
5. 前記弾性部材は、前記用紙ピックアップローラを用紙に押し付ける押圧機構を構成するものである請求項４記載の給紙装置。
6. 前記弾性部材がばねである請求項５記載の給紙装置。
7. 請求項４乃至６のいずれか１項記載の給紙装置を具備することを特徴とする画像形成装置。

Images