JP6500673B2 - シート供給装置及び画像形成システム - Google Patents

Description

本発明は、シート供給装置、及び当該シート供給装置を備える画像形成システムに関する。

例えば、特許文献１には、画像形成装置から駆動力を得てシートを画像形成装置に供給可能なシート供給装置が記載されている。当該シート供給装置は、画像形成装置から供給された駆動力を給送ローラ及び他のシート供給装置に伝達可能である。

当該他のシート供給装置（以下、第２シート供給装置という。）は、画像形成装置に直接的に装着されたシート供給装置（以下、第１シート供給装置という。）を介して画像形成装置から駆動力を得てシートを給送する。

なお、第１シート供給装置と第２シート供給装置とは全く同一構造のシート供給装置である。つまり、第２シート供給装置を画像形成装置に直接的に装着し、第１シート供給装置は第２シート供給装置を介して画像形成装置から駆動力を得てシートを給送する構成とすることも可能である。

特開平４−１６９４３２号公報

しかし、特許文献１に記載の発明では、画像形成装置の電動モータが回転すると、第１シート供給装置及び第２シート供給装置の出力用歯車も回転する。つまり、画像形成装置の電動モータが回転すると、これに連動して各シート供給装置に設けられた出力歯車が回転する。

このとき、第１シート供給装置からシートを供給する場合であっても、第２シート供給装置に駆動力が供給されるため、不要な第２シート供給装置の出力歯車まで回転され、不要な騒音が発生し易い。

本発明は、上記点に鑑み、外部に駆動力を出力可能なシート供給装置において、不要な騒音の発生を抑制することを目的とする。

本願では、シートに画像を形成する画像形成装置（１）に着脱自在に装着されるシート供給装置であって、画像形成装置（１）に装着されたときに、画像形成装置（１）から駆動力を得てシートを画像形成装置（１）に供給可能なシート供給装置において、１枚以上のシートが載置可能なトレイ（１１）と、トレイ（１１）に載置されたシートに接触して回転することにより、当該シートを画像形成装置（１）側に給送する給送ローラ（１２）と、駆動力を外部に出力するための外部出力歯車（１３）と、画像形成装置（１）から供給された駆動力を断続可能に伝達するクラッチ機構（１４）と、クラッチ機構（１４）を介して伝達されてきた駆動力を給送ローラ（１２）に伝達する第１伝達機構（１５）と、クラッチ機構（１４）を介して伝達されてきた駆動力を外部出力歯車（１３）に伝達する第２伝達機構（１６）とを備える。

これにより、本願発明では、クラッチ機構（１４）により第１伝達機構（１５）及び第２伝達機構（１６）への駆動力の伝達を遮断できる。したがって、第１伝達機構（１５）及び第２伝達機構（１６）の稼働に起因する騒音を低減することができるとともに、画像形成装置に設けられた駆動源の負荷を低減することができる。

因みに、上記各手段等の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的構成等との対応関係を示す一例であり、本発明は上記各手段等の括弧内の符号に示された具体的構成等に限定されるものではない。

本発明の実施形態に係る画像形成システムの模式図である。 本発明の実施形態に係る画像形成システムの駆動力伝達経路を示す図である。 本発明の実施形態に係るシート供給装置１０の外観斜視図である。 本発明の実施形態に係るシート供給装置１０の第１伝達機構１５、第２伝達機構１６及びクラッチ機構１４等を示す図である。 本発明の実施形態に係るシート供給装置１０の第１伝達機構１５、第２伝達機構１６及びクラッチ機構１４等を示す部分斜視図である。 本発明の実施形態に係るシート供給装置１０の第１入力歯車１８等を示す部分斜視図である。 本発明の実施形態に係るシート供給装置１０に係るクラッチ機構１４等の断面図である。

以下に説明する「発明の実施形態」は実施形態の一例を示すものである。つまり、特許請求の範囲に記載された発明特定事項等は、下記の実施形態に示された具体的構成や構造等に限定されるものではない。

本実施形態は、図１に示すように、電子写真方式の画像形成装置１及びシート供給装置１０を備える画像形成システムに本発明を適用したものである。シート供給装置１０は、画像形成装置１に後付可能なオプション機器であって、画像形成装置１に対して着脱自在である。

以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
なお、各図に付された方向を示す矢印等は、各図相互の関係を理解し易くするために記載したものである。本発明は、各図に付された方向に限定されるものではない。少なくとも符号を付して説明した部材又は部位は、「複数」や「２つ以上」等の断りをした場合を除き、少なくとも１つ設けられている。

（第１実施形態）
１．画像形成装置の概要（図２参照）
画像形成装置１の筐体３内には画像形成部５が収納されている。画像形成部５は、シートに現像剤を転写することに当該シートに画像を形成する電子写真方式である。筐体３には給紙トレイ７が着脱自在に装着されている。

給紙トレイ７はシートが少なくとも１枚載置可能である。給紙ローラ７Ａは給紙トレイ７に載置されているシートを画像形成部５に給送する。筐体３（画像形成装置１）内には電動モータＭが配設されている。

電動モータＭは給紙ローラ７Ａ等に供給する駆動力を発生する。筐体３の鉛直方向下部には、駆動力をシート供給装置１０側に出力するための出力歯車ＭＧ１が設けられている。出力歯車ＭＧ１には、１つ又は複数の歯車ＭＧ２等を介して電動モータＭで発生した駆動力が伝達される。

出力歯車ＭＧ１は電動モータＭの回転に連動して回転する。つまり、電動モータＭが回転すると、出力歯車ＭＧ１も回転する。電動モータＭが停止すると、出力歯車ＭＧ１も停止する。

２．シート供給装置
シート供給装置１０は、出力歯車ＭＧ１を介して画像形成装置１から駆動力を得てシートを画像形成装置１に供給する。シート供給装置１０の装置本体には、図３に示すように、少なくとも１枚のシートが載置可能な給送トレイ１１が設けられている。

シート供給装置１０の装置本体とは、シート供給装置１０のうち、フレームや筐体等の通常の使用時において利用者により分解・組立又は着脱等がされない部位をいう。なお、給送トレイ１１は、図１に示すように、装置本体、つまりシート供給装置１０に対して着脱自在である。

装置本体には、図２に示すように、少なくとも給送ローラ１２、外部出力歯車１３、クラッチ機構１４、第１伝達機構１５及び第２伝達機構１６等が設けられている。給送ローラ１２は、給送トレイ１１に載置されたシートに接触して回転することにより、当該シートを画像形成装置１側に給送する。

外部出力歯車１３は、駆動力を外部（本実施形態では、他のシート供給装置）に出力するための歯車である。外部出力歯車１３は、出力歯車ＭＧ１と同一のモジュール及び歯数にて構成された歯車である。

クラッチ機構１４は、出力歯車ＭＧ１を介して画像形成装置１から供給された駆動力を断続可能に第１伝達機構１５及び第２伝達機構１６に伝達する。当該クラッチ機構１４は、電磁力を利用して駆動力を断続する電磁式クラッチである。

第１伝達機構１５は、図４に示すように、クラッチ機構１４を介して伝達されてきた駆動力を給送ローラ１２に伝達する。当該第１伝達機構１５は、１枚又は複数の歯車により構成された歯車機構である。

第２伝達機構１６は、クラッチ機構１４を介して伝達されてきた駆動力を外部出力歯車１３に伝達する。当該第２伝達機構１６は、１枚又は複数の歯車により構成された歯車機構である。

第２伝達機構１６には、給送ローラ１２に伝達する駆動力を断続する第２のクラッチ機構１４Ａが設けられている。つまり、給送ローラ１２の停止及び回転は、第２のクラッチ機構１４Ａの断続により制御される。第２のクラッチ機構１４Ａも電磁式クラッチである。

揺動アーム１７は、その長手方向一端側が装置本体に揺動可能に組み付けられている。当該揺動アーム１７の他端側には第１入力歯車１８が組み付けられている。第１入力歯車１８は、シート供給装置１０が画像形成装置１に装着されたときに出力歯車ＭＧ１と噛み合う歯車である（図２参照）。

すなわち、図５に示すように、外部出力歯車１３、第１伝達機構１５及び第２伝達機構１６を構成する複数の歯車、クラッチ機構１４並びに第２のクラッチ機構１４Ａは、装置本体に回転可能に組み付けられている。

揺動アーム１７は、図４の矢印Ｍｓで示される向きのモーメントをバネ（図示せず。）から受けている。「矢印Ｍｓで示される向き」とは、第１入力歯車１８が出力歯車ＭＧ１に近接する向きをいう。

このため、第１入力歯車１８が出力歯車ＭＧ１と噛み合っていないとき、つまりシート供給装置１０が画像形成装置１に装着されていないときには、図６に示すように、第１入力歯車１８の一部が、シート供給装置１０の上面側カバー１０Ａから突出した状態となる。

シート供給装置１０が画像形成装置１に装着されると、第１入力歯車１８と出力歯車ＭＧ１とが噛み合うとともに（図２参照）、第１入力歯車１８は、図１に示す状態より鉛直方向下方側に変位する。

揺動アーム１７の揺動中心Ｏ１には、図４に示すように、第２入力歯車１９が設けられている。第２入力歯車１９は、揺動アーム１７の揺動中心軸線と一致する回転軸線を有し、第１入力歯車１８と常に噛み合う歯車である。つまり、第１入力歯車１８の回転中心は、第２入力歯車１９の回転中心を中心として旋回（揺動）可能である。

第３入力歯車２０は、装置本体に組み付けられて第２入力歯車１９と常に噛み合う歯車である。なお、第３入力歯車２０の直径寸法は、第２入力歯車１９の直径寸法より大きく、かつ、第１入力歯車１８の直径寸法は、第２入力歯車１９の直径寸法より大きい。

そして、クラッチ機構１４は、図７に示すように、第３入力歯車２０に対して同軸上に設けられている。すなわち、第２入力歯車１９はシャフト２２に対して回転可能である。シャフト２２は装置本体に対して回転可能に組み付けられている。

伝達歯車２１は、シャフト２２に係止されてシャフト２２と一体的に回転する。このため、伝達歯車２１は第３入力歯車２０と同軸線上に位置する。つまり、伝達歯車２１の回転中心軸線と第３入力歯車２０の回転中心軸線とは一致する。

伝達歯車２１は、第１伝達機構１５及び第２伝達機構１６に駆動力を伝達する歯車である。具体的には、伝達歯車２１は第２の伝達歯車２３（図４参照）と常に噛み合っている。第２の伝達歯車２３は、第１伝達機構１５及び第２伝達機構１６の一部を構成する。

伝達歯車２１の直径寸法は第３入力歯車２０の直径寸法と異なっている。具体的には、第３入力歯車２０の直径寸法は伝達歯車２１の直径寸法より大きい。そして、クラッチ機構１４は、直径寸法が大きい歯車、つまり第３入力歯車２０に内蔵されている。

クラッチ機構１４は、励磁コイル１４Ｂ、ヨーク１４Ｃ及び可動部（アーマチャ）１４Ｄ等を有して構成される。励磁コイル１４Ｂは通電されたときに磁界を誘起する。ヨーク１４Ｃは、強磁性体製の部材であって、励磁コイル１４Ｂにより誘起された磁界を可動部１４Ｄに集合させる。

励磁コイル１４Ｂ及びヨーク１４Ｃは、シャフト２２側に連結されてシャフト２２と一体的に回転可能である。可動部１４Ｄは、強磁性体製の部材であって、第３入力歯車２０に連結されて第３入力歯車２０と一体的に回転可能である。

励磁コイル１４Ｂに通電されると、誘起された磁界によりヨーク１４Ｃと可動部１４Ｄとの間に電磁吸引力が発生する。これにより、図７に示すように、可動部１４Ｄがヨーク１４Ｃに吸着されて可動部１４Ｄとヨーク１４Ｃとが一体的に回転し、第３入力歯車２０の回転がシャフト２２に伝達される。

つまり、励磁コイル１４Ｂに通電されると、駆動力がクラッチ機構１４を介して第３入力歯車２０から第１伝達機構１５及び第２伝達機構１６に伝達される。励磁コイル１４Ｂが非通電状態となると、駆動力の伝達が遮断される。

３．本実施形態に係る画像形成システム（特に、シート供給装置）の特徴
本実施形態では、クラッチ機構１４により第１伝達機構１５及び第２伝達機構１６への駆動力の伝達を遮断できる。したがって、第１伝達機構１５及び第２伝達機構１６の稼働に起因する騒音を低減できるとともに、画像形成装置１に設けられた駆動源の負荷を低減できる。

つまり、シート供給装置１０からシートを供給しないときには、クラッチ機構１４により第１伝達機構１５及び第２伝達機構１６への駆動力の伝達を遮断することができる。したがって、シート供給装置１０からシートを供給しないときに、第１伝達機構１５及び第２伝達機構１６が稼働することを防止できる。延いては、不要な歯車の回転が防止できるので不要な騒音の発生を抑制することができるとともに不要な駆動源の負荷を低減することができる。

なお、複数のシート供給装置１０が画像形成装置１に装着されている場合には、画像形成装置１に直接的に接続されているシート供給装置１０のクラッチ機構１４を遮断すればよい。これにより、第２伝達機構１６への駆動力の伝達が遮断されるため、他のシート供給装置１０に設けられた第１伝達機構１５及び第２伝達機構１６が稼働することを防止できる。

本実施形態では、第３入力歯車２０にクラッチ機構１４が内蔵されている。つまり、第１入力歯車１８にクラッチ機構１４を設けると、シート供給装置１０内で回転する歯車の数が最も少なくなるので、騒音抑制効果が大きい。

しかし、揺動アーム１７又は第１入力歯車１８にクラッチ機構１４を設けることは、配置構成上、非常に困難である。したがって、第３入力歯車２０及び伝達歯車２１のうち直径寸法が大きい歯車にクラッチ機構１４を内蔵することが望ましい。

なお、仮に、第１入力歯車１８にクラッチ機構１４を設けると、クラッチ機構１４が外部に露出する構成となるため、電磁式クラッチが損傷してしまうおそれが高くなるので、不適切である。そして、本実施形態では、図６に示すように、クラッチ機構１４及び第２のクラッチ機構１４Ａが上面側カバー１０Ａにより覆われているので、電磁式クラッチが損傷を抑制できる。

（その他の実施形態）
上述の実施形形態では、第３入力歯車２０にクラッチ機構１４が内蔵されていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、第１入力歯車１８、第２入力歯車１９、第３入力歯車２０及び伝達歯車２１のうちいずれかの歯車に対して同軸上にクラッチ機構１４が設けられていてもよい。

上述の実施形態に係るクラッチ機構１４は電磁式クラッチであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、駆動力を伝達する歯車を電磁ソレノイド等により変位させることにより駆動力の伝達を断続するクラッチ機構であってもよい。

上述の実施形態に係る第１伝達機構１５及び第２伝達機構１６は、歯車列にて構成された伝達機構であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、歯付きベルトや駆動シャフトを用いた伝達機構であってもよい。

上述の実施形態に係る画像形成装置１は電子写真方式であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば微細なインク滴をシートに噴射して画像を形成するインクジェット方式であってもよい。

１… 画像形成装置 ３… 筐体 ５… 画像形成部 ７… 給紙トレイ
７Ａ… 給紙ローラ １０… シート供給装置 １０Ａ… 上面側カバー
１１… 給送トレイ １２… 給送ローラ １３… 外部出力歯車
１４… クラッチ機構 １４Ａ… 第２のクラッチ機構
１４Ｂ… 励磁コイル １４Ｃ… ヨーク １４Ｄ… 可動部
１５… 第１伝達機構 １６… 第２伝達機構 １７… 揺動アーム
１８… 第１入力歯車 １９… 第２入力歯車 ２０… 第３入力歯車
２１… 伝達歯車 ２２… シャフト ２３… 伝達歯車
Ｍ… 電動モータ ＭＧ１… 出力歯車

Claims (8)

1. シートに画像を形成する画像形成装置に着脱自在に装着されるシート供給装置であって、前記画像形成装置に装着されたときに、前記画像形成装置から駆動力を得てシートを前記画像形成装置に供給可能なシート供給装置において、
   シートが載置可能なトレイが設けられた装置本体と、
   前記トレイに載置されたシートに接触して回転することにより、当該シートを前記画像形成装置側に給送する給送ローラと、
   駆動力を外部に出力するための外部出力歯車と、
   前記画像形成装置から供給された駆動力を断続可能に伝達するクラッチ機構と、
   前記クラッチ機構を介して伝達されてきた駆動力を前記給送ローラに伝達する第１伝達機構と、
   前記クラッチ機構を介して伝達されてきた駆動力を前記外部出力歯車に伝達する第２伝達機構と
   を備えることを特徴とするシート供給装置。
2. 前記画像形成装置には、駆動力を出力するための出力歯車が設けられており、
   前記画像形成装置に装着されたときに前記出力歯車と噛み合う第１入力歯車と、
   一端側が前記装置本体に揺動可能に組み付けられ、他端側に前記第１入力歯車が組み付けられた揺動アームと、
   前記揺動アームの揺動中心軸線と一致する回転軸線を有し、前記第１入力歯車と常に噛み合う第２入力歯車と、
   前記第２入力歯車と常に噛み合う第３入力歯車であって、前記装置本体に組み付けられた第３入力歯車とを備え、
   前記クラッチ機構は、前記第１入力歯車、前記第２入力歯車及び前記第３入力歯車のうちいずれかの歯車に対して同軸上に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のシート供給装置。
3. 前記第３入力歯車の直径寸法は、前記第２入力歯車の直径寸法より大きいことを特徴とする請求項２に記載のシート供給装置。
4. 前記クラッチ機構は、前記第３入力歯車に対して同軸上に設けられていることを特徴とする請求項２又は３に記載のシート供給装置。
5. 前記第３入力歯車と同軸上に配設され、前記第３入力歯車と異なる直径寸法の伝達歯車であって、前記第１伝達機構及び第２伝達機構に駆動力を伝達する伝達歯車を備え、
   前記クラッチ機構は、前記第３入力歯車及び前記伝達歯車のうち直径寸法が大きい歯車に内蔵された電磁式クラッチであることを特徴とする請求項４に記載のシート供給装置。
6. 前記クラッチ機構は、前記第３入力歯車に内蔵されていることを特徴とする請求項５に記載のシート供給装置。
7. 前記第１伝達機構には、前記給送ローラに伝達する駆動力を断続する第２のクラッチ機構が設けられていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載のシート供給装置。
8. シートに画像を形成する画像形成装置であって、外部に駆動力を出力するための出力歯車が設けられた画像形成装置と、
   請求項１ないし７のいずれか１項に記載されたシート供給装置と
   を備えることを特徴とする画像形成システム。