JP6822033B2 - 画像形成装置及び増設給紙トレイ - Google Patents
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Description
即ち、例えば画像形成装置は、駆動源と、シートに画像を形成する画像形成部と、前記駆動源により駆動され、前記画像形成部に向けて前記シートを搬送するローラと、第1回転軸を中心として回転可能な固定側カップリング部材と、前記第1回転軸方向へ移動することにより前記固定側カップリング部材に対して係合または分離される移動側カップリング部材とを有し、前記駆動源と前記駆動源により駆動される負荷との間に配置されるカップリング部材であって、前記移動側カップリング部材が前記固定側カップリング部材に係合されて、前記移動側カップリング部材と前記固定側カップリング部材とが一体的に回転することにより、前記駆動源からの駆動力を前記負荷に伝達する伝達状態と、前記移動側カップリング部材が前記固定側カップリング部材から分離されて、前記駆動源からの駆動力を前記負荷に伝達しない非伝達状態とを切替可能なカップリング部材と、前記駆動源からの駆動力により第2回転軸を中心として回転可能に構成され、回転位置に応じて前記カップリング部材の伝達状態と非伝達状態とを切り替えるカム部材と、前記駆動源と前記カム部材との間に配置され、通電時に前記駆動源と前記カム部材とを接続し、非通電時に前記駆動源と前記カム部材とを切断する電磁クラッチと、前記カム部材の回転位置を検出するセンサと、制御部と、を備え、前記制御部は、前記カム部材を回転させて前記カップリング部材の伝達状態と非伝達状態とを切り替える際に前記電磁クラッチに通電し、前記カップリング部材の伝達状態と非伝達状態との切り替えが完了した後に前記電磁クラッチへの通電を停止し、さらに、前記制御部は、前記電磁クラッチへの通電状態を、前記センサにより検出した前記カム部材の回転位置に応じて切り替える駆動力伝達機構と、を具備し、前記負荷は前記ローラであり、前記固定側カップリング部材は前記駆動源に接続され、前記移動側カップリング部材は前記負荷に接続され、前記カップリング部材は、前記移動側カップリング部材が前記固定側カップリング部材に係合される側へ、前記移動側カップリング部材を付勢する付勢部材を備えており、前記カム部材は、前記移動側カップリング部材から離間する離間回転位置と、前記移動側カップリング部材が前記固定側カップリング部材から分離する方向に前記移動側カップリング部材を押圧する押圧回転位置とに回転可能であり、前記カム部材が前記離間回転位置にあるときには、前記移動側カップリング部材が前記付勢部材により付勢されて前記固定側カップリング部材に係合されることにより、前記カップリング部材が伝達状態に切り替わり、前記カム部材が押圧回転位置にあるときには、前記移動側カップリング部材が前記カム部材により押圧されて、前記付勢部材の付勢力に抗して前記固定側カップリング部材から分離することにより、前記カップリング部材が非伝達状態に切り替わる。
図1に示す画像形成装置1は、本発明に係る駆動力伝達機構を備えた画像形成装置の一実施形態であり、筐体2と、駆動源の一例であるモータ11と、モータ11により駆動される画像形成部の一例でありシートSに画像を形成する画像形成部5と、シートSを画像形成部5に供給する給紙部3と、モータ11及び給紙部3等の動作を制御する制御部10とを備えている。
また、画像形成装置1には、画像形成装置1とは別体に構成され、シートSを画像形成部5に供給可能な増設給紙トレイ103が装着可能となっている。
搬送経路Pに送り出されたシートSは、搬送経路Pにおける分離ローラ33よりも下流側に配置される搬送ローラ対41により、画像形成部5に向けて搬送される。
画像形成部5にて表面に画像が形成されたシートSは画像形成部5から排出され、画像形成部5の下流側に配置される搬送ローラ対42により搬送経路Pに沿って下流側へ搬送される。搬送ローラ対42により搬送されたシートSは、さらに排出ローラ対43により下流側へ搬送されて、排紙トレイ23に排出される。
モータ11は制御部10に接続されており、モータ10の動作は制御部10により制御されている。
また、駆動力伝達機構6の出力ギア87は、モータ11からの駆動力を増設給紙トレイ103にも出力可能に構成されている。
画像形成装置1に装着された状態の増設給紙トレイ103において、シートカセット131に支持されるシートSは、給紙ローラ132により分離ローラ133側へ繰り出されるとともに分離ローラ133により一枚ずつ分離されて、増設給紙トレイ103に形成される搬送経路P2に送り出される。
次に、駆動力伝達機構6の構成について説明する。
ジョイント部72cは、回転軸72aを中心として本体部72bと一体的に回転可能である。また、ジョイント部72cは、回転軸71a方向に移動可能に構成されており、回転軸71a方向に移動することで、係合爪72dが固定側カップリング部材71に対して係合又は分離することが可能となっている。
本実施形態におけるカム部材60は、モータ11からの駆動力により、第1回転方向(図4、図6における反時計回り方向)に回転駆動されるように構成されている。
カム部61における各カム面61a、61b、61c、61dが形成される側の面と検出片62が突出する側の面とは同じ側の面である。
当接カム面61bは、回転軸60a方向に直交する面であり、回転軸60a方向において自然状態にあるジョイント部72cのフランジ72eよりも本体部72b側に位置している。
第1傾斜カム面61cの第1回転方向における前端部は、回転軸60a方向において離間カム面61aと同じ位置に位置している。第1傾斜カム面61cの第1回転方向における後端部は、回転軸60a方向において当接カム面61bと同じ位置に位置している。
第2傾斜カム面61dの第1回転方向における前端部は、回転軸60a方向において当接カム面61bと同じ位置に位置している。第2傾斜カム面61dの第1回転方向における後端部は、回転軸60a方向において離間カム面61aと同じ位置に位置している。
なお、第1回転方向における第1傾斜カム面61cと離間カム面61aとの間には、カム面が形成されていない範囲が存在している。
このように、カム部材60においては、フランジ72eの位置に離間カム面61aが位置する回転位置、及びフランジ72eの位置にカム面が形成されていない範囲が位置する回転位置が、カム部61がフランジ72eから離間する離間回転位置となっている。
このように、カム部材60においては、フランジ72eの位置に当接カム面61bが位置する回転位置が、フランジ72eを本体部72b側に押圧する押圧回転位置となっている。
電磁クラッチ88は、通電時にカム部材駆動ギア86とカム部材60とを接続し、非通電時にカム部材駆動ギア86とカム部材60とを切断するように構成されている。
カム部材駆動ギア86とカム部材60とが電磁クラッチ88により接続されると、カム部材駆動ギア86からカム部材60へ駆動力が伝達されてカム部材60が回転し、カム部材駆動ギア86とカム部材60とが電磁クラッチ88により切断されると、材駆動ギア86からカム部材60へ駆動力が伝達されずにカム部材60が停止する。
フォトセンサ89は、カム部材60の回転位置に応じて、発光部82aと受光部82bとの間に検出片62がある状態と、発光部82aと受光部82bとの間に検出片62が無い状態とが切り替えられる。
また、制御部10は、電磁クラッチ88に通電しているときにフォトセンサ89がオープン状態からクローズ状態に切り替えられると、切り替えから所定時間が経過した後に電磁クラッチ88への通電を停止するように構成されている。
次に、このように構成される駆動力伝達機構6の動作について説明する。
まず、伝達状態にあるカップリング部材70を非伝達状態に切り替えるときの駆動力伝達機構6の動作について説明する。
カム部材60が回転位置Rcに達した後、フォトセンサ89がクローズ状態からオープン状態に切り替わり、フォトセンサ89は、カム部材60の回転位置が、カップリング部材70が伝達状態から非伝達状態に切り替わった回転位置であることを検出する。
カム部材60が回転を停止すると、フランジ72eと当接カム面61bとが当接した状態が保持され、カップリング部材70の非伝達状態が維持される。
図9に示すように、カム部材60の回転位置が回転位置Rdに位置しているときには、フランジ72eの位置に当接カム面61bが位置し、フランジ72eと当接カム面61bとが当接して、カップリング部材70は非伝達状態となっている。また、フォトセンサ89はオープン状態となっている。
本実施形態においては、電磁クラッチ88に対する通電を停止してカム部材60の回転を停止させるタイミングが、カム部材60が回転位置Rgに達した後のタイミングとなるように、所定時間t2を設定している。
駆動力伝達機構6においては、電磁クラッチ88が非通電状態にあるときには、カム部材60はモータ11から分離されて自由回転可能となっている。
例えば、カム部材60がフランジ72eの位置に当接カム面61bが位置する押圧回転位置にあって、カップリング部材70が非伝達状態となっているときに、電磁クラッチ88が非通電状態になると、駆動力伝達機構6に生じた振動等によってカム部材60が第1回転方向に回転することがある。
これにより、カップリング部材70が不意に伝達状態から非伝達状態に切り替わることを防止可能となっている。
前述の実施形態の駆動力伝達機構6においては、カム部材60はモータ11からの駆動力により第1回転方向へ回転駆動可能に構成されていたが、カム部材60はモータ11からの駆動力により第1回転方向、及び第1回転方向とは反対側の第2回転方向へ回転駆動可能に構成することもできる。
従って、カム部材60を第1回転方向と第2回転方向との両方向に回転可能に構成した場合でも、カップリング部材70が不意に非伝達状態から伝達状態に切り替わることを防止可能となっている。
従って、カム部材60を第1回転方向と第2回転方向との両方向に回転可能に構成した場合でも、カップリング部材70が不意に伝達状態から非伝達状態に切り替わることを防止可能となっている。
本実施形態においては、駆動力伝達機構6は上述のように構成されている。
つまり、駆動力伝達機構6は、回転軸71aを中心として回転可能な固定側カップリング部材71と、回転軸71a方向へ移動することにより固定側カップリング部材71に対して係合または分離される移動側カップリング部材72とを有し、モータ11とモータ11により駆動される分離ローラ33との間に配置されるカップリング部材70であって、移動側カップリング部材70におけるジョイント部72cの係合爪72dが固定側カップリング部材71に係合されて、移動側カップリング部材72と固定側カップリング部材71とが一体的に回転することにより、モータ11からの駆動力を分離ローラ33に伝達する伝達状態と、移動側カップリング部材72が固定側カップリング部材71から分離されて、モータ11からの駆動力を分離ローラ33に伝達しない非伝達状態とを切替可能なカップリング部材70と、モータ11からの駆動力により回転軸60aを中心として回転可能に構成され、回転位置に応じてカップリング部材70の伝達状態と非伝達状態とを切り替えるカム部材60と、モータ11とカム部材60との間に配置され、通電時にモータ11とカム部材60とを接続し、非通電時にモータ11とカム部材60とを切断する電磁クラッチ88と、カム部材60の回転位置を検出するフォトセンサ89と、制御部10と、を備え、制御部10は、カム部材60を回転させてカップリング部材70の伝達状態と非伝達状態とを切り替える際に電磁クラッチ88に通電し、カップリング部材70の伝達状態と非伝達状態との切り替えが完了した後に電磁クラッチへ88の通電を停止し、さらに、制御部10は、電磁クラッチ88への通電状態を、フォトセンサ89により検出したカム部材60の回転位置に応じて切り替える。
さらに、増設給紙トレイ103は、駆動力伝達機構6と、シートを支持するシートカセット131と、シートカセット131に支持されたシートSを一枚ずつ分離して搬送する分離ローラ133とを備え、モータ11を備えた画像形成装置1に装着可能であり、モータ11に接続される負荷が分離ローラ33である。
一方、カップリング部材70が非伝達状態に切り替わっているときには、カム部材60が移動側カップリング部材72のフランジ部72eを押圧した状態となるが、移動側カップリング部材72は非伝達状態では回転しないため、カム部材60と移動側カップリング部材72との間の摩擦力により、移動側カップリング部材に余分な負荷や摩耗を生じさせることがない。
2 筐体
3 給紙部
5 画像形成部
6 駆動力伝達機構
10 制御部
11 モータ
31 シートカセット
33 分離ローラ
60 カム部材
60a 回転軸(第2回転軸)
61 カム部
61a 離間カム面
61b 当接カム面
61c 第1傾斜カム面
61d 第2傾斜カム面
61e 突起
62 検出片
70 カップリング部材
71 固定側カップリング部材
71a 回転軸(第1回転軸)
72 移動側カップリング部材
72a 回転軸
72b 本体部
72c ジョイント部
72d 係合爪
72e フランジ部
72f スプリング
81 入力ギア
83 駆動源側ギア
84 負荷側ギア
86 カム部材駆動ギア
87 出力ギア
88 電磁クラッチ
89 フォトセンサ
103 増設給紙トレイ
131 シートカセット
133 分離ローラ
Claims (4)
- 駆動源と、
シートに画像を形成する画像形成部と、
前記駆動源により駆動され、前記画像形成部に向けて前記シートを搬送するローラと、
第1回転軸を中心として回転可能な固定側カップリング部材と、前記第1回転軸方向へ移動することにより前記固定側カップリング部材に対して係合または分離される移動側カップリング部材とを有し、前記駆動源と前記駆動源により駆動される負荷との間に配置されるカップリング部材であって、前記移動側カップリング部材が前記固定側カップリング部材に係合されて、前記移動側カップリング部材と前記固定側カップリング部材とが一体的に回転することにより、前記駆動源からの駆動力を前記負荷に伝達する伝達状態と、前記移動側カップリング部材が前記固定側カップリング部材から分離されて、前記駆動源からの駆動力を前記負荷に伝達しない非伝達状態とを切替可能なカップリング部材と、前記駆動源からの駆動力により第2回転軸を中心として回転可能に構成され、回転位置に応じて前記カップリング部材の伝達状態と非伝達状態とを切り替えるカム部材と、前記駆動源と前記カム部材との間に配置され、通電時に前記駆動源と前記カム部材とを接続し、非通電時に前記駆動源と前記カム部材とを切断する電磁クラッチと、前記カム部材の回転位置を検出するセンサと、制御部と、を備え、前記制御部は、前記カム部材を回転させて前記カップリング部材の伝達状態と非伝達状態とを切り替える際に前記電磁クラッチに通電し、前記カップリング部材の伝達状態と非伝達状態との切り替えが完了した後に前記電磁クラッチへの通電を停止し、さらに、前記制御部は、前記電磁クラッチへの通電状態を、前記センサにより検出した前記カム部材の回転位置に応じて切り替える駆動力伝達機構と、
を具備し、
前記負荷は前記ローラであり、
前記固定側カップリング部材は前記駆動源に接続され、
前記移動側カップリング部材は前記負荷に接続され、
前記カップリング部材は、前記移動側カップリング部材が前記固定側カップリング部材に係合される側へ、前記移動側カップリング部材を付勢する付勢部材を備えており、
前記カム部材は、前記移動側カップリング部材から離間する離間回転位置と、前記移動側カップリング部材が前記固定側カップリング部材から分離する方向に前記移動側カップリング部材を押圧する押圧回転位置とに回転可能であり、
前記カム部材が前記離間回転位置にあるときには、前記移動側カップリング部材が前記付勢部材により付勢されて前記固定側カップリング部材に係合されることにより、前記カップリング部材が伝達状態に切り替わり、
前記カム部材が押圧回転位置にあるときには、前記移動側カップリング部材が前記カム部材により押圧されて、前記付勢部材の付勢力に抗して前記固定側カップリング部材から分離することにより、前記カップリング部材が非伝達状態に切り替わる、
ことを特徴とする画像形成装置。 - 前記カム部材は、
前記駆動源からの駆動力により前記第2回転軸を中心とした第1回転方向、及び前記第1回転方向とは反対側の第2回転方向に回転可能であり、
前記押圧回転位置にあるときに前記移動側カップリング部材に当接するカム面を有し、
前記電磁クラッチが非通電状態であるときには前記駆動源から分離されて自由回転可能であり、
前記カム部材の回転方向における前記カム面の両端部には、前記移動側カップリング部材側に突出する突起が形成され、
前記突起の高さは、前記電磁クラッチが非通電状態であるときに、前記押圧回転位置にある前記カム部材が、前記移動側カップリング部材が前記突起を乗り越えるまで回転することがない高さである、
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記カム部材は、
前記駆動源からの駆動力により前記第2回転軸を中心とした第1回転方向に回転可能であり、
前記押圧回転位置にあるときに前記移動側カップリング部材に当接するカム面を有し、
前記電磁クラッチが非通電状態であるときには前記駆動源から分離されて自由回転可能であり、
前記カム面の前記第1回転方向における後端部には、前記移動側カップリング部材側に突出する突起が形成され、
前記突起の高さは、前記電磁クラッチが非通電状態であるときに、前記押圧回転位置にある前記カム部材が、前記移動側カップリング部材が前記突起を乗り越えるまで回転することがない高さである、
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 駆動源を備えた画像形成装置に装着される増設給紙トレイであって、
第1回転軸を中心として回転可能な固定側カップリング部材と、前記第1回転軸方向へ移動することにより前記固定側カップリング部材に対して係合または分離される移動側カップリング部材とを有し、前記駆動源と前記駆動源により駆動される負荷との間に配置されるカップリング部材であって、前記移動側カップリング部材が前記固定側カップリング部材に係合されて、前記移動側カップリング部材と前記固定側カップリング部材とが一体的に回転することにより、前記駆動源からの駆動力を前記負荷に伝達する伝達状態と、前記移動側カップリング部材が前記固定側カップリング部材から分離されて、前記駆動源からの駆動力を前記負荷に伝達しない非伝達状態とを切替可能なカップリング部材と、前記駆動源からの駆動力により第2回転軸を中心として回転可能に構成され、回転位置に応じて前記カップリング部材の伝達状態と非伝達状態とを切り替えるカム部材と、前記駆動源と前記カム部材との間に配置され、通電時に前記駆動源と前記カム部材とを接続し、非通電時に前記駆動源と前記カム部材とを切断する電磁クラッチと、前記カム部材の回転位置を検出するセンサと、制御部と、を備え、前記制御部は、前記カム部材を回転させて前記カップリング部材の伝達状態と非伝達状態とを切り替える際に前記電磁クラッチに通電し、前記カップリング部材の伝達状態と非伝達状態との切り替えが完了した後に前記電磁クラッチへの通電を停止し、さらに、前記制御部は、前記電磁クラッチへの通電状態を、前記センサにより検出した前記カム部材の回転位置に応じて切り替える駆動力伝達機構と、
シートを支持するシート支持部と、
前記駆動源により駆動され、前記シート支持部に支持された前記シートを一枚ずつ分離して搬送する分離ローラとを備え、
前記負荷が前記分離ローラであり、
前記固定側カップリング部材は前記駆動源に接続され、
前記移動側カップリング部材は前記負荷に接続され、
前記カップリング部材は、前記移動側カップリング部材が前記固定側カップリング部材に係合される側へ、前記移動側カップリング部材を付勢する付勢部材を備えており、
前記カム部材は、前記移動側カップリング部材から離間する離間回転位置と、前記移動側カップリング部材が前記固定側カップリング部材から分離する方向に前記移動側カップリング部材を押圧する押圧回転位置とに回転可能であり、
前記カム部材が前記離間回転位置にあるときには、前記移動側カップリング部材が前記付勢部材により付勢されて前記固定側カップリング部材に係合されることにより、前記カップリング部材が伝達状態に切り替わり、
前記カム部材が押圧回転位置にあるときには、前記移動側カップリング部材が前記カム部材により押圧されて、前記付勢部材の付勢力に抗して前記固定側カップリング部材から分離することにより、前記カップリング部材が非伝達状態に切り替わる、
ことを特徴とする増設給紙トレイ。
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