JP3648165B2 - 画像形成装置の給紙機構 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、およびファクシミリ等の画像形成装置の給紙機構に関し、より詳細には、手差しカセットから用紙の給紙を行う画像形成装置の給紙機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像形成装置の給紙機構は、一般に、特定サイズの用紙を予め収納しておく１または複数の給紙カセットおよび／またはユーザが使用時に不特定サイズの用紙を手差しによって収納する手差しカセットを備えている。しかし、近年、装置のコンパクト化を図るため、手差しカセットに収納する用紙枚数を増加させるために手差しカセットの用紙収納能力を向上させることによって給紙カセットの数を減少するか或いはなくしてしまう傾向にある。
【０００３】
このような手差しカセットでは、収納されている用紙を用紙搬送路に給送するため用紙給送時に用紙を給紙ローラに押圧する必要があるとともに、用紙を手差しカセットに収納する時にその押圧が解除されることが必要である。これは、給紙ローラに用紙が押圧されている状態で用紙を手差しすると用紙の先端部に折れが発生する恐れが生じるためである。このために、従来では、手差しカセットに、用紙を給紙ローラに押圧およびその解除をさせるための可動部材（離接板等）を設けて、この可動部材をソレノイド等にて動作させることにより給紙ローラへの用紙の押圧およびその解除を行う構造を採用している。
【０００４】
この種の従来技術としては、例えば、特開平６−２９８３８１号公報が挙げられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来技術では、手差しカセットにさらに多数枚の用紙を収納するためには給紙ローラと可動部材との間隔が長くなってしまい、ソレノイドの動作ストロークが長い大型のソレノイドが必要となる。このため、ソレノイドの動作（ＯＮ−ＯＦＦ）によってソレノイドから発生する動作音および給紙ローラから発生する衝撃音が大きくなって、この結果として、装置騒音が大きくなってしまうという問題点がある（なお、装置騒音としては５８ｄＢ以下が望まれている）。
【０００６】
また、給紙ローラに用紙が長時間押圧されている場合には、用紙と給紙ローラとの接触部で用紙にカール（変形）が生じ、この状態で用紙が給送されると給紙機構で用紙のジャムが発生する恐れがある。
【０００７】
また、給紙ローラに用紙が長時間押圧されている場合には、給紙ローラに接触している用紙、特にはＯＨＰ用紙、インクジェット専用紙（用紙表面が表面処理された用紙）等で、その表面に給紙ローラゴムのゴム成分が転写してこの転写した部分に画像データが印字されたときにこの部分で印字品位が悪化してしまう恐れがある。
【０００８】
本発明は、このような状況を鑑みてなされたもので、用紙を給紙ローラに押圧およびその解除をさせるための手差しカセットの可動部材をソレノイドを使用しないで駆動させて装置騒音を低減するとともに、給紙ローラに用紙が長時間押圧されることがない画像形成装置の給紙機構を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置の給紙機構は、次のような手段を採用する。
【００１０】
本発明の第１の要旨は、用紙を収納する手差しカセットと、この手差しカセットから用紙を１枚ずつ分離して用紙搬送路に給送する給紙ローラ部とを備え、手差しカセットには用紙を給紙ローラに押圧およびその解除可能な離接板と、給紙ローラが用紙給送方向に回転（正回転）するときには離接板が用紙を給紙ローラ方向に押圧するとともに、給紙ローラが用紙給送方向とは逆方向に回転（逆回転）するときには離接板が用紙と給紙ローラとの押圧を解除するように給紙ローラの回転と連動して作動する離接板駆動手段とが設けられている画像形成装置の給紙機構において、前記離接板駆動手段は、給紙ローラと連結された給紙ローラギアと、この給紙ローラギアと噛み合う第１遊星ギアと、給紙ローラが正回転することにより第１遊星ギアと噛み合う第１離接板駆動ギアと、給紙ローラギアと噛み合う第２遊星ギアと、給紙ローラが逆回転することによって第２遊星ギアと噛み合う第２離接板駆動ギアと、第１離接板駆動ギアおよび第２離接板駆動ギアと連動して回転するとともに離接板を駆動可能に離接板と係合されたカムとから構成され、カムの回転によって離接板が駆動されることを特徴とする画像形成装置の給紙機構に関する。
【００１１】
本発明の第１の要旨によれば、給紙ローラが正回転すると手差しカセットの離接板が離接板駆動手段によって用紙を給紙ローラに押圧する方向に駆動され用紙と給紙ローラとが押圧される。また、給紙ローラが逆回転すると手差しカセットの離接板が離接板駆動手段によって用紙と給紙ローラとを離間する方向に駆動され用紙と給紙ローラとの押圧が解除される。
【００１３】
また、本発明の第１の要旨によれば、給紙ローラが正回転するとこの給紙ローラに連結された給紙ローラギアも正回転し、この給紙ローラギアの第１遊星ギアが給紙ローラギアと噛み合いながら正回転方向に移動して第１離接板駆動ギアと噛み合い第１離接板駆動ギアを回転させ、第１離接板駆動ギアに連結されているカムによって離接板を用紙と給紙ローラとを押圧する方向に駆動させる。また、給紙ローラが逆回転するとこの給紙ローラに連結された給紙ローラギアも逆回転し、この給紙ローラギアの第２遊星ギアが給紙ローラギアと噛み合いながら逆回転方向に移動して第２離接板駆動ギアと噛み合い第２離接板駆動ギアを回転させ、第２離接板駆動ギアに連結されているカムによって離接板を用紙と給紙ローラとの押圧を解除する方向に駆動される。
【００１４】
本発明の第２の要旨は、カムと、第１離接板駆動ギアと、第２離接板駆動ギアとは同軸上に配置されていることを特徴とする第１の要旨の画像形成装置の給紙機構に関する。
【００１５】
本発明の第２の要旨によれば、カムと、第１離接板駆動ギアと、第２離接板駆動ギアとは同軸上に配置されているため、カムの形状が簡素化されるとともに、カムと、第１離接板駆動ギアおよび第２離接板駆動ギアとの位置精度が向上される。
【００１６】
本発明の第３の要旨は、第１離接板駆動ギアと第２離接板駆動ギアとは、第１遊星ギアと第１離接板駆動ギアおよび第２遊星ギアと第２離接板駆動ギアとの噛み合いが所定角度範囲である欠歯ギアであることを特徴とする第１または２の要旨の画像形成装置の給紙機構に関する。
【００１７】
本発明の第３の要旨によれば、第１遊星ギアと第１離接板駆動ギアとは所定角度範囲で噛み合い、カムを所定角度回転させて用紙を給紙ローラに押圧しその後は相互に噛み合いのないフリーな状態となる。また、第２遊星ギアと第２離接板駆動ギアとは所定角度範囲で噛み合い、カムを所定角度回転させて用紙と給紙ローラとの押圧を解除しその後は相互に噛み合いのないフリーな状態となる。
【００１８】
本発明の第４の要旨は、カムは、離接板と係合する部分が滑らかな曲面で形成されていることを特徴とする第１〜３のいずれかの要旨の画像形成装置の給紙機構に関する。
【００１９】
本発明の第４の要旨によれば、カムは、離接板と係合する部分が滑らかな曲面で形成されているため、カムの回転によって徐々に用紙は給紙ローラに押圧されるとともに、徐々に用紙と給紙ローラとの押圧が解除される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る画像形成装置の給紙機構の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
図１〜図８は、本発明に係る画像形成装置の給紙機構の実施の形態（１）を説明するものである。
【００２２】
図１は、本発明に係る画像形成装置の給紙機構が搭載されるインクジェット方式記録ヘッドを用いた画像形成装置１（小型インクジェットプリンタ）を示す側面断面図である。最初に、同図を用いて画像形成装置１の概略構成および印字工程を説明する。
【００２３】
画像形成装置１は、手差しカセット２、給紙ローラ部（給紙ローラ３およびさばき部４）、用紙検知センサ５、ＰＳローラ対６、印字部７、プラテン８および排紙ローラ９から概略構成されている。
【００２４】
手差しカセット２は、用紙を収納するものであって画像形成装置１の側面右方端部であって装置下部側から右上方向に向けて傾斜して配置されている。この手差しカセット２には離接板２ａが設けられ、この離接板２ａは、手差しカセット本体に上端部２ｃで回動可能に係止されているとともに、下端部は手差しカセット本体との間に設けられたスプリング２ｄによって給紙ローラ３側に付勢されている。なお、用紙は、その先端部を離接板２ａと給紙ローラ３との離間した間隔Ｗに挿入して手差しカセット２上に載置され、図示しないコンピュータ等からの画像データに基づく印字命令を画像形成装置１が受信したときに離接板２ａが駆動されスプリング２ｄの付勢力によって給紙ローラ３に押圧される。なお、離接板２ａの駆動手段については後述する。
【００２５】
給紙ローラ部（給紙ローラ３およびさばき部４）は、手差しカセット２上に載置されている用紙を１枚ずつ分離して用紙搬送路５ａに給送するものである。給紙ローラ３は図示しない駆動源（モータ等）からの駆動力によって回転される（矢印Ｒ方向が正回転）。さばき部４は、さばきパッド４ａとスプリング４ｂとから構成され、さばきパッド４ａはスプリング４ｂの付勢力によって給紙ローラ３に押圧されている。
【００２６】
用紙検出センサ５は、給紙ローラ３とさばき部４とによって用紙搬送路５ａに給送されてきた用紙の先端を検出するものであって、給紙ローラ３の下流側である用紙搬送路５ａに配置されている。
【００２７】
ＰＳローラ対６は、用紙搬送路５ａの下流側に配置され、用紙検出センサ５で検出された用紙を印字部７に搬送し画像データに基づいて用紙に印字する場合において、用紙を印字部７に搬送するタイミングを制御して画像データが用紙上に印字される位置を調整するためのものである。なお、ＰＳローラ対６は図示しない駆動源（モータ等）からの駆動力によって回転される。
【００２８】
印字部７は、画像データに対応して必要なインクヘッド（図示しない）よりインクが吐出されプラテン８上に搬送されてきた用紙上に印字を行うものであって、インクヘッドを搭載するインクキャリッジ（図示しない）とその走査を円滑にするために配置されたインクキャリッジ保持シャフト（図示しない）から構成されている。
【００２９】
なお、画像データを用紙上に印字する場合においては、ＰＳローラ対６の回転が制御されることによって、用紙は一旦低停止されインクキャリッジが１ライン（１方向）の走査が終了した時点でインクヘッドが有する複数のインクノズル分に相当する用紙の搬送がなされる。そして、この処理が継続されることによって画像データが用紙上に再現され、その後用紙はインク乾燥部（図示しない）を経て図示しない駆動源（モータ等）からの駆動力によって回転される排紙ローラ９に搬送され画像形成装置１の外部に排出される。
【００３０】
図２は、本発明に係る画像形成装置１の給紙機構１０を示す斜視図である。画像形成装置１の給紙機構１０は、手差しカセット２の離接板２ａ、給紙ローラ３、さばき部４、用紙検知センサ５および離接板駆動手段１１から概略構成される。
【００３１】
離接板２ａは、図３〜図４に示すように、略々長方形の板状に形成されるものであって、この離接板２ａには、離接板２ａ上に載置される用紙の幅方向Ａに離接板２ａとスライド可能に係合されている用紙ガイド２ｅと、離接板の両側端面２ｆ、２ｇの上端部にそれぞれ設けられた突起２ｈ、２ｉと、側端面の下端部に設けられ離接板駆動手段１１のカム２６と係合する突起２ｂとが設けられている。なお、この離接板２ａは、離接板２ａに設けられている突起２ｆ、２ｇがそれぞれ手差しカセット２の両側板２ｊ、２ｋに設けられた孔２ｍ、２ｎと回動可能に嵌合されている。
【００３２】
給紙ローラ３は、円柱状に形成されるものであって、少なくとも外周部はゴム部材から形成されている。給紙ローラ３の中心部は、同軸のシャフト３ａが貫通しこのシャフト３ａに給紙ローラ３は固着されている。なお、シャフト３ａの両端部３ｂ、３ｃは、手差しカセットの両側板２ｊ、２ｋに回動自在に軸支されている。また、このシャフト３ａは、一端側（例えば端部３ｃ側）は、側板２ｊを貫通して外部に延出し、この延出部は離接板駆動手段１１と連結されている。
【００３３】
図５〜図６は、離接板駆動手段１１の詳細機構を示した側面図である。離接板駆動手段１１は、給紙ローラギア２１、第１遊星ギア２２、第２遊星ギア２３、第１離接板駆動ギア２４、第２離接板駆動ギア２５、カム２６および側板１１ａから概略構成されている。
【００３４】
給紙ローラギア２１は、給紙ローラ３が固着されているシャフト３ａの一方端であって側板（例えば側板２ｊ）から延出している延出部に同軸で固着されている。
【００３５】
第１遊星ギア２２は、給紙ローラギア２１と噛み合う（連結）ものであって給紙ローラギア２１の回転（矢印Ｘ１方向）にともなって自転しながら回転方向（矢印Ｂ１方向）に移動するとともに、第１遊星ギア２２が第１離接板ギアと噛み合っている状態（この時、第１遊星ギアの軸２２ａは側板１１ａの長円穴１１ｂの一方の円弧部に突き当たっている）ではその位置で自転するように構成されている。より詳細には、例えば、給紙ローラギア２１と第１遊星ギアとは、それぞれの軸２１ａと軸２２ａとが摩擦ベルト２１２で連結されている。なお、第１遊星ギア２２は、給紙ローラギア２１が矢印Ｘ２方向に回転すると第１離接板駆動ギアから離間する方向（矢印Ｂ２方向）に移動する（この移動によって、第１遊星ギアは、第１遊星ギアの軸２２ａが側板１１ａの長円穴１１ｂの他方の円弧部に突き当たって停止する）。
【００３６】
第２遊星ギア２３は、給紙ローラギア２１と噛み合う（連結）ものであって給紙ローラギア２１の回転（矢印Ｘ２方向）にともなって自転しながら回転方向（矢印Ｃ２方向）に移動するとともに、第２遊星ギア２３が第２離接板ギア２５と噛み合っている状態（この時、第２遊星ギアの軸２３ａは側板１１ａの長円穴１１ｃの一方の円弧部に突き当たっている）ではその位置で自転するように構成されている。より詳細には、例えば、給紙ローラギア２１と第２遊星ギア２３とは、それぞれの軸２１ａと軸２３ａとが摩擦ベルト（図示しない）で連結されている。なお、第２遊星ギア２３は、給紙ローラギア２１が矢印Ｘ１方向に回転すると第２離接板駆動ギア２５から離間する方向（矢印Ｃ１方向）に移動する（この移動によって、第２遊星ギアは、第２遊星ギアの軸２３ａが側板１１ａの長円穴１１ｃの他方の円弧部に突き当たって停止する）。
【００３７】
第１離接板駆動ギア２４は、第１遊星ギア２２と噛み合い可能なものであって、軸２４ａによって側板（例えば側板２ｊおよび／または１１ａ）に回動自在に軸支されている。なお、第１離接板駆動ギア２４は欠歯部２４ａを有する欠歯ギアである。欠歯の位置および角度θは、第１離接板駆動ギア２４に連結されているカム２６によって離接板２ａが所定距離駆動されるとともに、離接板２ａが所定距離駆動させた後に第１遊星ギア２２の回転力が第１離接板駆動ギア２４に伝達しなくなる関係となるように設定されている。例えば、図７（ａ）に示すように、カム２６を回転させる前の初期状態（後述するホームポジションの時の状態）において欠歯の位置および角度θは、第１離接板駆動ギア２４の中心と第１遊星ギア２２の中心とを結んだ直線に対して第１離接板駆動ギア２４の回転方向（矢印Ｚ１方向）とは反対方向に１００度の位置から欠歯の角度θが８０度となっている。
【００３８】
第２離接板駆動ギア２５は、第２遊星ギア２３と噛み合い可能なものであって、軸２５ａによって側板（例えば側板２ｊおよび／または１１ａ）に回動自在に軸支されている。なお、第２離接板駆動ギア２５は欠歯部２５ａを有する欠歯ギアである。欠歯の位置および角度θは、第２離接板駆動ギア２５に連結されているカム２６によって離接板２ａが所定距離駆動されるとともに、離接板２ａが所定距離駆動させた後に第２遊星ギア２３の回転力が第２離接板駆動ギア２５に伝達しなくなる関係となるように設定されている。例えば、図８（ａ）に示すように、カム２６を回転させる前の初期状態（後述する用紙が給紙ローラ３に押圧されている時の状態）において欠歯の位置および角度θは、第２離接板駆動ギア２５の中心と第２遊星ギア２３の中心とを結んだ直線に対して第２遊星ギア２３の回転方向（矢印Ｚ２方向）とは反対方向に１００度の位置から欠歯の角度θが８０度となっている。
【００３９】
なお、第１離接板駆動ギア２４と第２離接板駆動ギア２５とは同軸で配置することができ、この軸は側板２ｊおよび／または１１ａに回動自在に軸支される。
【００４０】
カム２６は、略々円板状に形成されるものであって上記各ギアの内側または外側に配置されるとともに、離接板２ａの突起２ｂと係合している。カム２６の駆動は、第１離接板駆動ギア２４および第２離接板駆動ギア２５でなされる。カム２６は、例えば、第１離接板駆動ギア２４と第２離接板駆動ギア２５とが同軸上に配置され、さらにその軸を回転中心としてその軸に固着されている。また、カム２６と離接板２ａとの係合は、例えば、カム２６の輪郭に離接板２ａの突起２ｂが接触する構造とする。この場合において、カム２６の輪郭は滑らかな曲面で形成されることが好適である。なお、カム２６の輪郭（ピッチ曲線）は、離接板２ａの突起２ｂ（ピッチ点）の変位が所定距離となるように形成される。
【００４１】
側板１１ａは、第１遊星ギア２２と第２遊星ギア２３の移動範囲を規制するためのものであって、例えば、側板２ｊに軸２１ａおよび軸２４ｂ（または軸２５ｂ）によって支持されている。第１遊星ギア２２の移動範囲は長円穴１１ｂによって規制され、第２遊星ギアの移動範囲は長円穴１１ｃによって規制される。移動範囲Ｈは、略々、第１遊星ギア２２と第１離接板駆動ギア２４および第２遊星ギア２３と第２離接板駆動ギア２５とが噛み合いおよび離間する距離に設定される。
【００４２】
次に、このように構成された画像形成装置１の給紙機構１０の動作について説明する。なお、初期状態として、離接板２ａと給紙ローラ３とは用紙を収納するのに十分な間隔Ｗで離間されている。以下、この離接板２ａの初期位置をホームポジションと呼ぶ。
【００４３】
まず、図示しない駆動源（モータ等）の駆動力によって給紙ローラ３が正回転し、この給紙ローラ３に連結されている給紙ローラギア２１も同方向（矢印Ｘ１方向）に回転し、この給紙ローラギア２１の回転に連動して給紙ローラギア２１と噛み合っている第１遊星ギア２２は自転するとともに正回転方向（矢印Ｂ１方向）に移動する。
【００４４】
そして、第１遊星ギア２２は第１離接板駆動ギア２４と噛み合い第１遊星ギア２２はその位置で停止して自転し第１離接板駆動ギア２４を矢印Ｙ１方向に回転させる（この時、第１遊星ギアの軸２２ａは側板１１ａの長円穴１１ｂの一方の円弧部に突き当たっている）。
【００４５】
そして、第１離接板駆動ギア２４は連結されているカム２６を矢印Ｄ１方向に回転させる。この時、離接板２ａはスプリング２ｄによって給紙ローラ３方向に付勢されているため、離接板２ａの突起２ｂはカム２６の輪郭に押圧されている。このため、カム２６の回転によって離接板２ａは、カム２６の輪郭（ピッチ曲線）に沿ってホームポジションから給紙ローラ３方向（矢印Ｅ１方向）に変位し、給紙ローラ３と離接板２ａとの間に収納されている用紙が給紙ローラ３に押圧されるとその位置で停止する。なお、カム２６は、用紙が収納されていない場合に、少なくとも離接板２ａが給紙ローラ３と接触できる位置まで回転して停止する。
【００４６】
ここで、第１離接板駆動ギア２４は欠歯ギアであって、第１離接板駆動ギア２４が欠歯部２４ａまで回転すると第１遊星ギア２２からの回転力の伝達が遮断され、カム２６の回転は停止することとなる。なお、この場合において、第１遊星ギア２２と第１離接板駆動ギア２４の欠歯部２４ａとの位置関係は、例えば、図７（ａ）のホームポジションの時の状態から（ｂ）の用紙が給紙ローラ３に押圧されている時の状態となるとき第１離接板駆動ギア２４が例えば１００度回転すると欠歯部２４ａに達する。
【００４７】
また、第１離接板駆動ギア２４と第２離接板駆動ギア２５とは同軸で形成されているため、第１離接板駆動ギア２４が用紙が給紙ローラ３に押圧されている時の状態（図７（ｂ））になると、第２離接板駆動ギア２５も用紙が給紙ローラ３に押圧されている時の状態（図８（ａ））となる。
【００４８】
次いで、手差しカセット２に収納されている用紙の給送動作が終了すると、図示しない駆動源（モータ等）の駆動力によって給紙ローラ３が逆回転し、この給紙ローラ３に連結されている給紙ローラギア２１も同方向（矢印Ｘ２方向）に回転し、この給紙ローラギア２１の回転に連動して給紙ローラギア２１と噛み合っている第１遊星ギア２２は自転するとともに逆回転方向（矢印Ｂ２方向）に移動する（この時、第１遊星ギアは、第１遊星ギアの軸２２ａが側板１１ａの長円穴１１ｂの他方の円弧部に突き当たって停止する）。
【００４９】
また、給紙ローラギア２１の回転に連動して給紙ローラギア２１と噛み合っている第２遊星ギア２３は自転するとともに逆回転方向（矢印Ｃ２方向）に移動する。そして、第２遊星ギア２３は第２離接板駆動ギア２５と噛み合い第２遊星ギア２３はその位置で停止して自転し第２離接板駆動ギア２５を矢印Ｙ２方向に回転させる（この時、第２遊星ギアの軸２３ａは側板１１ａの長円穴１１ｃの一方の円弧部に突き当たっている）。なお、第２遊星ギア２３は、第１遊星ギア２２が第１離接板駆動ギア２４と噛み合っている状態においては、第２離接板駆動ギア２５とは離間され停止している（この時、第２遊星ギアの軸２３ａは側板１１ａの長円穴１１ｃの他方の円弧部に突き当たっている）。
【００５０】
そして、第２離接板駆動ギア２５は連結されているカム２６を矢印Ｄ２方向に回転させる。カム２６が矢印Ｄ２方向に回転を開始するとカム２６の輪郭が離接板２ａの突起２ｂに接触して、離接板２ａを給紙ローラ３からスプリング２ｄ付勢力に抗して離間する方向（矢印Ｅ２方向）に変位させる。そして、離接板２ａをホームポジションに復帰させる。
【００５１】
ここで、第２離接板駆動ギア２５は欠歯ギアであって、第２離接板駆動ギア２５が欠歯部２５ａまで回転すると第２遊星ギア２３からの回転力の伝達が遮断され、カム２６の回転は停止することとなる。なお、この場合において、第２遊星ギア２３と第２離接板駆動ギア２５の欠歯部２５ａとの位置関係は、例えば、図８（ａ）の用紙が給紙ローラ３に押圧されている時の状態から（ｂ）のホームポジションの時の状態となるとき第２離接板駆動ギア２５が例えば１００度回転すると欠歯部２４ａに達する。
【００５２】
また、第１離接板駆動ギア２４と第２離接板駆動ギア２５とは同軸で形成されているため、第２離接板駆動ギア２５がホームポジションの時の状態（図８（ｂ））になると、第１離接板駆動ギア２４もホームポジションの時の状態（図７（ａ））となる。
【００５３】
以上、この実施の形態によると、給紙ローラ３が正回転するとこの給紙ローラ３に連結された給紙ローラギア２１も正回転し、この給紙ローラギア２１の第１遊星ギア２２が給紙ローラギア２１と噛み合いながら正回転方向に移動して第１離接板駆動ギア２４と噛み合い第１離接板駆動ギア２４を回転させ、第１離接板駆動ギア２４に連結されているカム２６によって離接板２ａを用紙と給紙ローラ３とを押圧する方向に駆動させる。また、給紙ローラ３が逆回転するとこの給紙ローラ３に連結された給紙ローラギア２１も逆回転し、この給紙ローラギア２１の第２遊星ギア２３が給紙ローラギア２１と噛み合いながら逆回転方向に移動して第２離接板駆動ギア２５と噛み合い第２離接板駆動ギア２５を回転させ、第２離接板駆動ギア２５に連結されているカム２６によって離接板２ａを用紙と給紙ローラ３との押圧を解除する方向に駆動される。これによって、ソレノイドを用いずに給紙ローラ３の正逆両回転の回転力を利用して手差しカセット２の離接板２ａによって用紙と給紙ローラ３との押圧およびその解除を行うことができるため、画像形成装置の騒音を低減することができる。
【００５４】
また、用紙の給紙動作と同時に用紙が給紙ローラ３に押圧されるため、用紙が給紙ローラ３に長時間押圧されることがなくなり、用紙先端部にカール（変形）を生じることがなく用紙によるジャムの発生のない良好な給紙を行うことが可能となる。
【００５５】
また、用紙の給紙動作と同時に用紙が給紙ローラ３に押圧されるため、用紙が給紙ローラ３に長時間押圧されることがなくなり、用紙に給紙ローラ３のゴム成分が転写することを抑制することができ用紙先端部での印字品位を悪化させることがなくなる。
【００５６】
さらに、カム２６と、第１離接板駆動ギア２４と、第２離接板駆動ギア２５とは同軸上に配置されているため、カム２６の形状が簡素化されるとともに、カム２６と、第１離接板駆動ギア２４および第２離接板駆動ギア２５との位置精度が向上される。
【００５７】
さらに、第１離接板駆動ギア２４と第２離接板駆動ギア２５とは、第１遊星ギア２２と第１離接板駆動ギア２４および第２遊星ギア２３と第２離接板駆動ギア２５との噛み合いが所定角度範囲である欠歯ギアであって、第１遊星ギア２２と第１離接板駆動ギア２４とは所定角度範囲で噛み合い、カム２６を所定角度回転させて給紙ローラ３に用紙を押圧しその後は相互に噛み合いのないフリーな状態となる。また、第２遊星ギア２３と第２離接板駆動ギア２５とは所定角度範囲で噛み合い、カム２６を所定角度回転させて給紙ローラ３と用紙との押圧を解除しその後は相互に噛み合いのないフリーな状態となる。これによって、離接板２ａを所定位置（給紙ローラ３が正回転する場合にあっては少なくとも用紙が給紙ローラ３に押圧される位置、給紙ローラ３が逆回転する場合にあってはホームポジション）で容易に停止させることができる。
【００５８】
次に、本発明に係る画像形成装置の給紙機構の実施の形態（２）について説明する。図９は、本発明に係る画像形成装置の給紙機構の実施の形態（２）を示すものである。なお、実施の形態（１）と同様の説明は、同一符号を付すことで詳細を省略する。
【００５９】
この実施の形態（２）の画像形成装置の給紙機構１０ａは、カム２６の輪郭を円弧状の滑らかな曲面としたものである。なお、カム２６は、第１離接板駆動ギア２４の欠歯部２４ａに設けられた扇型の突起２４ｂで位置決めされ１離接板駆動ギア２４の欠歯部２４ａに固着されている。
【００６０】
この実施の形態（２）では、第１遊星ギア２２が矢印Ｚ１方向（給紙ローラ３の正回転に対応する方向）に回転することによって、図９（ａ）〜（ｂ）に示すように、カム２６と離接板２ａの突起２ｂとの接触点がＰ１からＰ２へと移動して突起２ｂの変位δは徐々に変化することとなる。これによって、用紙を給紙ローラ３に押圧した状態（図９（ｃ）の状態）の衝撃音をさらに低減することができる。
【００６１】
【発明の効果】
以上のように、本発明の第１の要旨によれば、給紙ローラの回転と連動して作動する離接板駆動手段を備え、給紙ローラが用紙給送方向に回転（正回転）するときには離接板駆動手段によって離接板が用紙を給紙ローラに押圧し、給紙ローラが用紙給送方向とは逆方向に回転（逆回転）するときには離接板駆動手段によって離接板が用紙と給紙ローラとの押圧を解除され、これによって、ソレノイドを用いずに給紙ローラの正逆両回転の回転力を利用して手差しカセットの離接板によって用紙と給紙ローラとの押圧およびその解除を行うことができるため、画像形成装置の騒音を低減することができる効果がある。
【００６２】
また、用紙の給紙動作と同時に用紙が給紙ローラに押圧されるため、用紙が給紙ローラに長時間押圧されることがなくなり、用紙先端部にカール（変形）を生じることがなくジャムの発生のない良好な給紙を行うことが可能となる効果がある。
【００６３】
また、用紙の給紙動作と同時に用紙が給紙ローラに押圧されるため、用紙が給紙ローラに長時間押圧されることがなくなり、用紙に給紙ローラのゴム成分の転写を抑制することができ用紙先端部での印字品位を悪化させることがなくなる効果がある。
【００６４】
さらに、第１の要旨の画像形成装置の給紙機構において、離接板駆動手段は、給紙ローラと連結された給紙ローラギアと、この給紙ローラギアと噛み合う第１遊星ギアと、給紙ローラが正回転することにより第１遊星ギアと噛み合う第１離接板駆動ギアと、給紙ローラギアと噛み合う第２遊星ギアと、給紙ローラが逆回転することによって第２遊星ギアと噛み合う第２離接板駆動ギアと、第１離接板駆動ギアおよび第２離接板駆動ギアと連動するとともに離接板を駆動可能に離接板と係合されたカムとから構成されており、離接板駆動手段を各ギアとカムを用いて構成することができ、カムによってスムーズに離接板を駆動することができる効果がある。
【００６５】
本発明の第２の要旨によれば、第１または２の要旨の画像形成装置の給紙機構において、カムと、第１離接板駆動ギアと、第２離接板駆動ギアとは同軸上に配置されているため、カムの形状が簡素化されるとともに、カムと、第１離接板駆動ギアおよび第２離接板駆動ギアとの位置精度を向上することができる効果がある。
【００６６】
本発明の第３の要旨によれば、第１または２の要旨の画像形成装置の給紙機構において、第１離接板駆動ギアと第２離接板駆動ギアとは、第１遊星ギアと第１離接板駆動ギアおよび第２遊星ギアと第２離接板駆動ギアとの噛み合いが所定角度範囲である欠歯ギアであって、第１遊星ギアと第１離接板駆動ギアとは所定角度範囲で噛み合い、カムを所定角度回転させて用紙を給紙ローラに押圧しその後は相互に噛み合いのないフリーな状態となる。また、第２遊星ギアと第２離接板駆動ギアとは所定角度範囲で噛み合い、カムを所定角度回転させて用紙と給紙ローラとの押圧を解除しその後は相互に噛み合いのないフリーな状態となる。これによって、離接板２ａ所定位置（給紙ローラが正回転する場合にあっては少なくとも用紙が給紙ローラに押圧される位置、給紙ローラが逆回転する場合にあってはホームポジション）で容易に停止させることができる効果がある。
【００６７】
本発明の第４の要旨によれば、第１〜３の要旨の画像形成装置の給紙機構において、カムは、離接板と係合する部分が滑らかな曲面で形成されているため、カムの回転によって徐々に用紙は給紙ローラに押圧されるとともに、徐々に用紙と給紙ローラとの押圧が解除され、この結果として、用紙を給紙ローラに押圧するときの衝撃音をさらに低減することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される画像形成装置を示す側面断面図である。
【図２】本発明に係る画像形成装置の給紙機構の実施の形態（１）を示す斜視図である。
【図３】図２の画像形成装置の給紙機構の離接板を示す斜視図である。
【図４】図２の画像形成装置の給紙機構の離接板を示す正面図である。
【図５】図２の画像形成装置の給紙機構の離接板駆動手段および動作を示す側面図である。
【図６】図２の画像形成装置の給紙機構の離接板駆動手段および動作を示す側面図である。
【図７】図２の画像形成装置の給紙機構の動作を示す図である。
【図８】図２の画像形成装置の給紙機構の動作を示す図である。
【図９】本発明に係る画像形成装置の給紙機構の実施の形態（２）を示す図である。
【符号の説明】
１ 画像形成装置
２ 手差しカセット
２ａ 離接板
２ｂ 突起
２ｄ スプリング
２ｅ 用紙ガイド
２ｈ、２ｉ 突起
２ｊ，２ｋ 側板
２ｍ、２ｎ 孔
３ 給紙ローラ
３ａ シャフト
４ さばき部
５ 用紙検知センサ
５ａ 用紙搬送路
６ ＰＳローラ対
７ 印字部
８ プラテン
９ 排紙ローラ
１０ 給紙機構
１１ 離接板駆動手段
１１ａ 側板
１１ｂ、１１ｃ 長円穴
２１ 給紙ローラギア
２２ 第１遊星ギア
２３ 第２遊星ギア
２４ 第１離接板駆動ギア
２４ａ 欠歯部
２５ 第２離接板駆動ギア
２５ａ 欠歯部
２６ カム
Ａ 矢印
Ｂ１、Ｂ２ 矢印
Ｃ１、Ｃ２ 矢印
Ｄ１、Ｄ２ 矢印
Ｘ１、Ｘ２ 矢印
Ｙ１、Ｙ２ 矢印
Ｚ１、Ｚ２ 矢印
Ｗ 間隔
Ｈ 移動範囲
Ｐ１、Ｐ２ 接触点
Ｒ 矢印
θ 角度
δ 変位
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、およびファクシミリ等の画像形成装置の給紙機構に関し、より詳細には、手差しカセットから用紙の給紙を行う画像形成装置の給紙機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像形成装置の給紙機構は、一般に、特定サイズの用紙を予め収納しておく１または複数の給紙カセットおよび／またはユーザが使用時に不特定サイズの用紙を手差しによって収納する手差しカセットを備えている。しかし、近年、装置のコンパクト化を図るため、手差しカセットに収納する用紙枚数を増加させるために手差しカセットの用紙収納能力を向上させることによって給紙カセットの数を減少するか或いはなくしてしまう傾向にある。
【０００３】
このような手差しカセットでは、収納されている用紙を用紙搬送路に給送するため用紙給送時に用紙を給紙ローラに押圧する必要があるとともに、用紙を手差しカセットに収納する時にその押圧が解除されることが必要である。これは、給紙ローラに用紙が押圧されている状態で用紙を手差しすると用紙の先端部に折れが発生する恐れが生じるためである。このために、従来では、手差しカセットに、用紙を給紙ローラに押圧およびその解除をさせるための可動部材（離接板等）を設けて、この可動部材をソレノイド等にて動作させることにより給紙ローラへの用紙の押圧およびその解除を行う構造を採用している。
【０００４】
この種の従来技術としては、例えば、特開平６−２９８３８１号公報が挙げられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来技術では、手差しカセットにさらに多数枚の用紙を収納するためには給紙ローラと可動部材との間隔が長くなってしまい、ソレノイドの動作ストロークが長い大型のソレノイドが必要となる。このため、ソレノイドの動作（ＯＮ−ＯＦＦ）によってソレノイドから発生する動作音および給紙ローラから発生する衝撃音が大きくなって、この結果として、装置騒音が大きくなってしまうという問題点がある（なお、装置騒音としては５８ｄＢ以下が望まれている）。
【０００６】
また、給紙ローラに用紙が長時間押圧されている場合には、用紙と給紙ローラとの接触部で用紙にカール（変形）が生じ、この状態で用紙が給送されると給紙機構で用紙のジャムが発生する恐れがある。
【０００７】
また、給紙ローラに用紙が長時間押圧されている場合には、給紙ローラに接触している用紙、特にはＯＨＰ用紙、インクジェット専用紙（用紙表面が表面処理された用紙）等で、その表面に給紙ローラゴムのゴム成分が転写してこの転写した部分に画像データが印字されたときにこの部分で印字品位が悪化してしまう恐れがある。
【０００８】
本発明は、このような状況を鑑みてなされたもので、用紙を給紙ローラに押圧およびその解除をさせるための手差しカセットの可動部材をソレノイドを使用しないで駆動させて装置騒音を低減するとともに、給紙ローラに用紙が長時間押圧されることがない画像形成装置の給紙機構を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置の給紙機構は、次のような手段を採用する。
【００１０】
本発明の第１の要旨は、用紙を収納する手差しカセットと、この手差しカセットから用紙を１枚ずつ分離して用紙搬送路に給送する給紙ローラ部とを備え、手差しカセットには用紙を給紙ローラに押圧およびその解除可能な離接板と、給紙ローラが用紙給送方向に回転（正回転）するときには離接板が用紙を給紙ローラ方向に押圧するとともに、給紙ローラが用紙給送方向とは逆方向に回転（逆回転）するときには離接板が用紙と給紙ローラとの押圧を解除するように給紙ローラの回転と連動して作動する離接板駆動手段とが設けられている画像形成装置の給紙機構において、前記離接板駆動手段は、給紙ローラと連結された給紙ローラギアと、この給紙ローラギアと噛み合う第１遊星ギアと、給紙ローラが正回転することにより第１遊星ギアと噛み合う第１離接板駆動ギアと、給紙ローラギアと噛み合う第２遊星ギアと、給紙ローラが逆回転することによって第２遊星ギアと噛み合う第２離接板駆動ギアと、第１離接板駆動ギアおよび第２離接板駆動ギアと連動して回転するとともに離接板を駆動可能に離接板と係合されたカムとから構成され、カムの回転によって離接板が駆動されることを特徴とする画像形成装置の給紙機構に関する。
【００１１】
本発明の第１の要旨によれば、給紙ローラが正回転すると手差しカセットの離接板が離接板駆動手段によって用紙を給紙ローラに押圧する方向に駆動され用紙と給紙ローラとが押圧される。また、給紙ローラが逆回転すると手差しカセットの離接板が離接板駆動手段によって用紙と給紙ローラとを離間する方向に駆動され用紙と給紙ローラとの押圧が解除される。
【００１３】
また、本発明の第１の要旨によれば、給紙ローラが正回転するとこの給紙ローラに連結された給紙ローラギアも正回転し、この給紙ローラギアの第１遊星ギアが給紙ローラギアと噛み合いながら正回転方向に移動して第１離接板駆動ギアと噛み合い第１離接板駆動ギアを回転させ、第１離接板駆動ギアに連結されているカムによって離接板を用紙と給紙ローラとを押圧する方向に駆動させる。また、給紙ローラが逆回転するとこの給紙ローラに連結された給紙ローラギアも逆回転し、この給紙ローラギアの第２遊星ギアが給紙ローラギアと噛み合いながら逆回転方向に移動して第２離接板駆動ギアと噛み合い第２離接板駆動ギアを回転させ、第２離接板駆動ギアに連結されているカムによって離接板を用紙と給紙ローラとの押圧を解除する方向に駆動される。
【００１４】
本発明の第２の要旨は、カムと、第１離接板駆動ギアと、第２離接板駆動ギアとは同軸上に配置されていることを特徴とする第１の要旨の画像形成装置の給紙機構に関する。
【００１５】
本発明の第２の要旨によれば、カムと、第１離接板駆動ギアと、第２離接板駆動ギアとは同軸上に配置されているため、カムの形状が簡素化されるとともに、カムと、第１離接板駆動ギアおよび第２離接板駆動ギアとの位置精度が向上される。
【００１６】
本発明の第３の要旨は、第１離接板駆動ギアと第２離接板駆動ギアとは、第１遊星ギアと第１離接板駆動ギアおよび第２遊星ギアと第２離接板駆動ギアとの噛み合いが所定角度範囲である欠歯ギアであることを特徴とする第１または２の要旨の画像形成装置の給紙機構に関する。
【００１７】
本発明の第３の要旨によれば、第１遊星ギアと第１離接板駆動ギアとは所定角度範囲で噛み合い、カムを所定角度回転させて用紙を給紙ローラに押圧しその後は相互に噛み合いのないフリーな状態となる。また、第２遊星ギアと第２離接板駆動ギアとは所定角度範囲で噛み合い、カムを所定角度回転させて用紙と給紙ローラとの押圧を解除しその後は相互に噛み合いのないフリーな状態となる。
【００１８】
本発明の第４の要旨は、カムは、離接板と係合する部分が滑らかな曲面で形成されていることを特徴とする第１〜３のいずれかの要旨の画像形成装置の給紙機構に関する。
【００１９】
本発明の第４の要旨によれば、カムは、離接板と係合する部分が滑らかな曲面で形成されているため、カムの回転によって徐々に用紙は給紙ローラに押圧されるとともに、徐々に用紙と給紙ローラとの押圧が解除される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る画像形成装置の給紙機構の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
図１〜図８は、本発明に係る画像形成装置の給紙機構の実施の形態（１）を説明するものである。
【００２２】
図１は、本発明に係る画像形成装置の給紙機構が搭載されるインクジェット方式記録ヘッドを用いた画像形成装置１（小型インクジェットプリンタ）を示す側面断面図である。最初に、同図を用いて画像形成装置１の概略構成および印字工程を説明する。
【００２３】
画像形成装置１は、手差しカセット２、給紙ローラ部（給紙ローラ３およびさばき部４）、用紙検知センサ５、ＰＳローラ対６、印字部７、プラテン８および排紙ローラ９から概略構成されている。
【００２４】
手差しカセット２は、用紙を収納するものであって画像形成装置１の側面右方端部であって装置下部側から右上方向に向けて傾斜して配置されている。この手差しカセット２には離接板２ａが設けられ、この離接板２ａは、手差しカセット本体に上端部２ｃで回動可能に係止されているとともに、下端部は手差しカセット本体との間に設けられたスプリング２ｄによって給紙ローラ３側に付勢されている。なお、用紙は、その先端部を離接板２ａと給紙ローラ３との離間した間隔Ｗに挿入して手差しカセット２上に載置され、図示しないコンピュータ等からの画像データに基づく印字命令を画像形成装置１が受信したときに離接板２ａが駆動されスプリング２ｄの付勢力によって給紙ローラ３に押圧される。なお、離接板２ａの駆動手段については後述する。
【００２５】
給紙ローラ部（給紙ローラ３およびさばき部４）は、手差しカセット２上に載置されている用紙を１枚ずつ分離して用紙搬送路５ａに給送するものである。給紙ローラ３は図示しない駆動源（モータ等）からの駆動力によって回転される（矢印Ｒ方向が正回転）。さばき部４は、さばきパッド４ａとスプリング４ｂとから構成され、さばきパッド４ａはスプリング４ｂの付勢力によって給紙ローラ３に押圧されている。
【００２６】
用紙検出センサ５は、給紙ローラ３とさばき部４とによって用紙搬送路５ａに給送されてきた用紙の先端を検出するものであって、給紙ローラ３の下流側である用紙搬送路５ａに配置されている。
【００２７】
ＰＳローラ対６は、用紙搬送路５ａの下流側に配置され、用紙検出センサ５で検出された用紙を印字部７に搬送し画像データに基づいて用紙に印字する場合において、用紙を印字部７に搬送するタイミングを制御して画像データが用紙上に印字される位置を調整するためのものである。なお、ＰＳローラ対６は図示しない駆動源（モータ等）からの駆動力によって回転される。
【００２８】
印字部７は、画像データに対応して必要なインクヘッド（図示しない）よりインクが吐出されプラテン８上に搬送されてきた用紙上に印字を行うものであって、インクヘッドを搭載するインクキャリッジ（図示しない）とその走査を円滑にするために配置されたインクキャリッジ保持シャフト（図示しない）から構成されている。
【００２９】
なお、画像データを用紙上に印字する場合においては、ＰＳローラ対６の回転が制御されることによって、用紙は一旦低停止されインクキャリッジが１ライン（１方向）の走査が終了した時点でインクヘッドが有する複数のインクノズル分に相当する用紙の搬送がなされる。そして、この処理が継続されることによって画像データが用紙上に再現され、その後用紙はインク乾燥部（図示しない）を経て図示しない駆動源（モータ等）からの駆動力によって回転される排紙ローラ９に搬送され画像形成装置１の外部に排出される。
【００３０】
図２は、本発明に係る画像形成装置１の給紙機構１０を示す斜視図である。画像形成装置１の給紙機構１０は、手差しカセット２の離接板２ａ、給紙ローラ３、さばき部４、用紙検知センサ５および離接板駆動手段１１から概略構成される。
【００３１】
離接板２ａは、図３〜図４に示すように、略々長方形の板状に形成されるものであって、この離接板２ａには、離接板２ａ上に載置される用紙の幅方向Ａに離接板２ａとスライド可能に係合されている用紙ガイド２ｅと、離接板の両側端面２ｆ、２ｇの上端部にそれぞれ設けられた突起２ｈ、２ｉと、側端面の下端部に設けられ離接板駆動手段１１のカム２６と係合する突起２ｂとが設けられている。なお、この離接板２ａは、離接板２ａに設けられている突起２ｆ、２ｇがそれぞれ手差しカセット２の両側板２ｊ、２ｋに設けられた孔２ｍ、２ｎと回動可能に嵌合されている。
【００３２】
給紙ローラ３は、円柱状に形成されるものであって、少なくとも外周部はゴム部材から形成されている。給紙ローラ３の中心部は、同軸のシャフト３ａが貫通しこのシャフト３ａに給紙ローラ３は固着されている。なお、シャフト３ａの両端部３ｂ、３ｃは、手差しカセットの両側板２ｊ、２ｋに回動自在に軸支されている。また、このシャフト３ａは、一端側（例えば端部３ｃ側）は、側板２ｊを貫通して外部に延出し、この延出部は離接板駆動手段１１と連結されている。
【００３３】
図５〜図６は、離接板駆動手段１１の詳細機構を示した側面図である。離接板駆動手段１１は、給紙ローラギア２１、第１遊星ギア２２、第２遊星ギア２３、第１離接板駆動ギア２４、第２離接板駆動ギア２５、カム２６および側板１１ａから概略構成されている。
【００３４】
給紙ローラギア２１は、給紙ローラ３が固着されているシャフト３ａの一方端であって側板（例えば側板２ｊ）から延出している延出部に同軸で固着されている。
【００３５】
第１遊星ギア２２は、給紙ローラギア２１と噛み合う（連結）ものであって給紙ローラギア２１の回転（矢印Ｘ１方向）にともなって自転しながら回転方向（矢印Ｂ１方向）に移動するとともに、第１遊星ギア２２が第１離接板ギアと噛み合っている状態（この時、第１遊星ギアの軸２２ａは側板１１ａの長円穴１１ｂの一方の円弧部に突き当たっている）ではその位置で自転するように構成されている。より詳細には、例えば、給紙ローラギア２１と第１遊星ギアとは、それぞれの軸２１ａと軸２２ａとが摩擦ベルト２１２で連結されている。なお、第１遊星ギア２２は、給紙ローラギア２１が矢印Ｘ２方向に回転すると第１離接板駆動ギアから離間する方向（矢印Ｂ２方向）に移動する（この移動によって、第１遊星ギアは、第１遊星ギアの軸２２ａが側板１１ａの長円穴１１ｂの他方の円弧部に突き当たって停止する）。
【００３６】
第２遊星ギア２３は、給紙ローラギア２１と噛み合う（連結）ものであって給紙ローラギア２１の回転（矢印Ｘ２方向）にともなって自転しながら回転方向（矢印Ｃ２方向）に移動するとともに、第２遊星ギア２３が第２離接板ギア２５と噛み合っている状態（この時、第２遊星ギアの軸２３ａは側板１１ａの長円穴１１ｃの一方の円弧部に突き当たっている）ではその位置で自転するように構成されている。より詳細には、例えば、給紙ローラギア２１と第２遊星ギア２３とは、それぞれの軸２１ａと軸２３ａとが摩擦ベルト（図示しない）で連結されている。なお、第２遊星ギア２３は、給紙ローラギア２１が矢印Ｘ１方向に回転すると第２離接板駆動ギア２５から離間する方向（矢印Ｃ１方向）に移動する（この移動によって、第２遊星ギアは、第２遊星ギアの軸２３ａが側板１１ａの長円穴１１ｃの他方の円弧部に突き当たって停止する）。
【００３７】
第１離接板駆動ギア２４は、第１遊星ギア２２と噛み合い可能なものであって、軸２４ａによって側板（例えば側板２ｊおよび／または１１ａ）に回動自在に軸支されている。なお、第１離接板駆動ギア２４は欠歯部２４ａを有する欠歯ギアである。欠歯の位置および角度θは、第１離接板駆動ギア２４に連結されているカム２６によって離接板２ａが所定距離駆動されるとともに、離接板２ａが所定距離駆動させた後に第１遊星ギア２２の回転力が第１離接板駆動ギア２４に伝達しなくなる関係となるように設定されている。例えば、図７（ａ）に示すように、カム２６を回転させる前の初期状態（後述するホームポジションの時の状態）において欠歯の位置および角度θは、第１離接板駆動ギア２４の中心と第１遊星ギア２２の中心とを結んだ直線に対して第１離接板駆動ギア２４の回転方向（矢印Ｚ１方向）とは反対方向に１００度の位置から欠歯の角度θが８０度となっている。
【００３８】
第２離接板駆動ギア２５は、第２遊星ギア２３と噛み合い可能なものであって、軸２５ａによって側板（例えば側板２ｊおよび／または１１ａ）に回動自在に軸支されている。なお、第２離接板駆動ギア２５は欠歯部２５ａを有する欠歯ギアである。欠歯の位置および角度θは、第２離接板駆動ギア２５に連結されているカム２６によって離接板２ａが所定距離駆動されるとともに、離接板２ａが所定距離駆動させた後に第２遊星ギア２３の回転力が第２離接板駆動ギア２５に伝達しなくなる関係となるように設定されている。例えば、図８（ａ）に示すように、カム２６を回転させる前の初期状態（後述する用紙が給紙ローラ３に押圧されている時の状態）において欠歯の位置および角度θは、第２離接板駆動ギア２５の中心と第２遊星ギア２３の中心とを結んだ直線に対して第２遊星ギア２３の回転方向（矢印Ｚ２方向）とは反対方向に１００度の位置から欠歯の角度θが８０度となっている。
【００３９】
なお、第１離接板駆動ギア２４と第２離接板駆動ギア２５とは同軸で配置することができ、この軸は側板２ｊおよび／または１１ａに回動自在に軸支される。
【００４０】
カム２６は、略々円板状に形成されるものであって上記各ギアの内側または外側に配置されるとともに、離接板２ａの突起２ｂと係合している。カム２６の駆動は、第１離接板駆動ギア２４および第２離接板駆動ギア２５でなされる。カム２６は、例えば、第１離接板駆動ギア２４と第２離接板駆動ギア２５とが同軸上に配置され、さらにその軸を回転中心としてその軸に固着されている。また、カム２６と離接板２ａとの係合は、例えば、カム２６の輪郭に離接板２ａの突起２ｂが接触する構造とする。この場合において、カム２６の輪郭は滑らかな曲面で形成されることが好適である。なお、カム２６の輪郭（ピッチ曲線）は、離接板２ａの突起２ｂ（ピッチ点）の変位が所定距離となるように形成される。
【００４１】
側板１１ａは、第１遊星ギア２２と第２遊星ギア２３の移動範囲を規制するためのものであって、例えば、側板２ｊに軸２１ａおよび軸２４ｂ（または軸２５ｂ）によって支持されている。第１遊星ギア２２の移動範囲は長円穴１１ｂによって規制され、第２遊星ギアの移動範囲は長円穴１１ｃによって規制される。移動範囲Ｈは、略々、第１遊星ギア２２と第１離接板駆動ギア２４および第２遊星ギア２３と第２離接板駆動ギア２５とが噛み合いおよび離間する距離に設定される。
【００４２】
次に、このように構成された画像形成装置１の給紙機構１０の動作について説明する。なお、初期状態として、離接板２ａと給紙ローラ３とは用紙を収納するのに十分な間隔Ｗで離間されている。以下、この離接板２ａの初期位置をホームポジションと呼ぶ。
【００４３】
まず、図示しない駆動源（モータ等）の駆動力によって給紙ローラ３が正回転し、この給紙ローラ３に連結されている給紙ローラギア２１も同方向（矢印Ｘ１方向）に回転し、この給紙ローラギア２１の回転に連動して給紙ローラギア２１と噛み合っている第１遊星ギア２２は自転するとともに正回転方向（矢印Ｂ１方向）に移動する。
【００４４】
そして、第１遊星ギア２２は第１離接板駆動ギア２４と噛み合い第１遊星ギア２２はその位置で停止して自転し第１離接板駆動ギア２４を矢印Ｙ１方向に回転させる（この時、第１遊星ギアの軸２２ａは側板１１ａの長円穴１１ｂの一方の円弧部に突き当たっている）。
【００４５】
そして、第１離接板駆動ギア２４は連結されているカム２６を矢印Ｄ１方向に回転させる。この時、離接板２ａはスプリング２ｄによって給紙ローラ３方向に付勢されているため、離接板２ａの突起２ｂはカム２６の輪郭に押圧されている。このため、カム２６の回転によって離接板２ａは、カム２６の輪郭（ピッチ曲線）に沿ってホームポジションから給紙ローラ３方向（矢印Ｅ１方向）に変位し、給紙ローラ３と離接板２ａとの間に収納されている用紙が給紙ローラ３に押圧されるとその位置で停止する。なお、カム２６は、用紙が収納されていない場合に、少なくとも離接板２ａが給紙ローラ３と接触できる位置まで回転して停止する。
【００４６】
ここで、第１離接板駆動ギア２４は欠歯ギアであって、第１離接板駆動ギア２４が欠歯部２４ａまで回転すると第１遊星ギア２２からの回転力の伝達が遮断され、カム２６の回転は停止することとなる。なお、この場合において、第１遊星ギア２２と第１離接板駆動ギア２４の欠歯部２４ａとの位置関係は、例えば、図７（ａ）のホームポジションの時の状態から（ｂ）の用紙が給紙ローラ３に押圧されている時の状態となるとき第１離接板駆動ギア２４が例えば１００度回転すると欠歯部２４ａに達する。
【００４７】
また、第１離接板駆動ギア２４と第２離接板駆動ギア２５とは同軸で形成されているため、第１離接板駆動ギア２４が用紙が給紙ローラ３に押圧されている時の状態（図７（ｂ））になると、第２離接板駆動ギア２５も用紙が給紙ローラ３に押圧されている時の状態（図８（ａ））となる。
【００４８】
次いで、手差しカセット２に収納されている用紙の給送動作が終了すると、図示しない駆動源（モータ等）の駆動力によって給紙ローラ３が逆回転し、この給紙ローラ３に連結されている給紙ローラギア２１も同方向（矢印Ｘ２方向）に回転し、この給紙ローラギア２１の回転に連動して給紙ローラギア２１と噛み合っている第１遊星ギア２２は自転するとともに逆回転方向（矢印Ｂ２方向）に移動する（この時、第１遊星ギアは、第１遊星ギアの軸２２ａが側板１１ａの長円穴１１ｂの他方の円弧部に突き当たって停止する）。
【００４９】
また、給紙ローラギア２１の回転に連動して給紙ローラギア２１と噛み合っている第２遊星ギア２３は自転するとともに逆回転方向（矢印Ｃ２方向）に移動する。そして、第２遊星ギア２３は第２離接板駆動ギア２５と噛み合い第２遊星ギア２３はその位置で停止して自転し第２離接板駆動ギア２５を矢印Ｙ２方向に回転させる（この時、第２遊星ギアの軸２３ａは側板１１ａの長円穴１１ｃの一方の円弧部に突き当たっている）。なお、第２遊星ギア２３は、第１遊星ギア２２が第１離接板駆動ギア２４と噛み合っている状態においては、第２離接板駆動ギア２５とは離間され停止している（この時、第２遊星ギアの軸２３ａは側板１１ａの長円穴１１ｃの他方の円弧部に突き当たっている）。
【００５０】
そして、第２離接板駆動ギア２５は連結されているカム２６を矢印Ｄ２方向に回転させる。カム２６が矢印Ｄ２方向に回転を開始するとカム２６の輪郭が離接板２ａの突起２ｂに接触して、離接板２ａを給紙ローラ３からスプリング２ｄ付勢力に抗して離間する方向（矢印Ｅ２方向）に変位させる。そして、離接板２ａをホームポジションに復帰させる。
【００５１】
ここで、第２離接板駆動ギア２５は欠歯ギアであって、第２離接板駆動ギア２５が欠歯部２５ａまで回転すると第２遊星ギア２３からの回転力の伝達が遮断され、カム２６の回転は停止することとなる。なお、この場合において、第２遊星ギア２３と第２離接板駆動ギア２５の欠歯部２５ａとの位置関係は、例えば、図８（ａ）の用紙が給紙ローラ３に押圧されている時の状態から（ｂ）のホームポジションの時の状態となるとき第２離接板駆動ギア２５が例えば１００度回転すると欠歯部２４ａに達する。
【００５２】
また、第１離接板駆動ギア２４と第２離接板駆動ギア２５とは同軸で形成されているため、第２離接板駆動ギア２５がホームポジションの時の状態（図８（ｂ））になると、第１離接板駆動ギア２４もホームポジションの時の状態（図７（ａ））となる。
【００５３】
以上、この実施の形態によると、給紙ローラ３が正回転するとこの給紙ローラ３に連結された給紙ローラギア２１も正回転し、この給紙ローラギア２１の第１遊星ギア２２が給紙ローラギア２１と噛み合いながら正回転方向に移動して第１離接板駆動ギア２４と噛み合い第１離接板駆動ギア２４を回転させ、第１離接板駆動ギア２４に連結されているカム２６によって離接板２ａを用紙と給紙ローラ３とを押圧する方向に駆動させる。また、給紙ローラ３が逆回転するとこの給紙ローラ３に連結された給紙ローラギア２１も逆回転し、この給紙ローラギア２１の第２遊星ギア２３が給紙ローラギア２１と噛み合いながら逆回転方向に移動して第２離接板駆動ギア２５と噛み合い第２離接板駆動ギア２５を回転させ、第２離接板駆動ギア２５に連結されているカム２６によって離接板２ａを用紙と給紙ローラ３との押圧を解除する方向に駆動される。これによって、ソレノイドを用いずに給紙ローラ３の正逆両回転の回転力を利用して手差しカセット２の離接板２ａによって用紙と給紙ローラ３との押圧およびその解除を行うことができるため、画像形成装置の騒音を低減することができる。
【００５４】
また、用紙の給紙動作と同時に用紙が給紙ローラ３に押圧されるため、用紙が給紙ローラ３に長時間押圧されることがなくなり、用紙先端部にカール（変形）を生じることがなく用紙によるジャムの発生のない良好な給紙を行うことが可能となる。
【００５５】
また、用紙の給紙動作と同時に用紙が給紙ローラ３に押圧されるため、用紙が給紙ローラ３に長時間押圧されることがなくなり、用紙に給紙ローラ３のゴム成分が転写することを抑制することができ用紙先端部での印字品位を悪化させることがなくなる。
【００５６】
さらに、カム２６と、第１離接板駆動ギア２４と、第２離接板駆動ギア２５とは同軸上に配置されているため、カム２６の形状が簡素化されるとともに、カム２６と、第１離接板駆動ギア２４および第２離接板駆動ギア２５との位置精度が向上される。
【００５７】
さらに、第１離接板駆動ギア２４と第２離接板駆動ギア２５とは、第１遊星ギア２２と第１離接板駆動ギア２４および第２遊星ギア２３と第２離接板駆動ギア２５との噛み合いが所定角度範囲である欠歯ギアであって、第１遊星ギア２２と第１離接板駆動ギア２４とは所定角度範囲で噛み合い、カム２６を所定角度回転させて給紙ローラ３に用紙を押圧しその後は相互に噛み合いのないフリーな状態となる。また、第２遊星ギア２３と第２離接板駆動ギア２５とは所定角度範囲で噛み合い、カム２６を所定角度回転させて給紙ローラ３と用紙との押圧を解除しその後は相互に噛み合いのないフリーな状態となる。これによって、離接板２ａを所定位置（給紙ローラ３が正回転する場合にあっては少なくとも用紙が給紙ローラ３に押圧される位置、給紙ローラ３が逆回転する場合にあってはホームポジション）で容易に停止させることができる。
【００５８】
次に、本発明に係る画像形成装置の給紙機構の実施の形態（２）について説明する。図９は、本発明に係る画像形成装置の給紙機構の実施の形態（２）を示すものである。なお、実施の形態（１）と同様の説明は、同一符号を付すことで詳細を省略する。
【００５９】
この実施の形態（２）の画像形成装置の給紙機構１０ａは、カム２６の輪郭を円弧状の滑らかな曲面としたものである。なお、カム２６は、第１離接板駆動ギア２４の欠歯部２４ａに設けられた扇型の突起２４ｂで位置決めされ１離接板駆動ギア２４の欠歯部２４ａに固着されている。
【００６０】
この実施の形態（２）では、第１遊星ギア２２が矢印Ｚ１方向（給紙ローラ３の正回転に対応する方向）に回転することによって、図９（ａ）〜（ｂ）に示すように、カム２６と離接板２ａの突起２ｂとの接触点がＰ１からＰ２へと移動して突起２ｂの変位δは徐々に変化することとなる。これによって、用紙を給紙ローラ３に押圧した状態（図９（ｃ）の状態）の衝撃音をさらに低減することができる。
【００６１】
【発明の効果】
以上のように、本発明の第１の要旨によれば、給紙ローラの回転と連動して作動する離接板駆動手段を備え、給紙ローラが用紙給送方向に回転（正回転）するときには離接板駆動手段によって離接板が用紙を給紙ローラに押圧し、給紙ローラが用紙給送方向とは逆方向に回転（逆回転）するときには離接板駆動手段によって離接板が用紙と給紙ローラとの押圧を解除され、これによって、ソレノイドを用いずに給紙ローラの正逆両回転の回転力を利用して手差しカセットの離接板によって用紙と給紙ローラとの押圧およびその解除を行うことができるため、画像形成装置の騒音を低減することができる効果がある。
【００６２】
また、用紙の給紙動作と同時に用紙が給紙ローラに押圧されるため、用紙が給紙ローラに長時間押圧されることがなくなり、用紙先端部にカール（変形）を生じることがなくジャムの発生のない良好な給紙を行うことが可能となる効果がある。
【００６３】
また、用紙の給紙動作と同時に用紙が給紙ローラに押圧されるため、用紙が給紙ローラに長時間押圧されることがなくなり、用紙に給紙ローラのゴム成分の転写を抑制することができ用紙先端部での印字品位を悪化させることがなくなる効果がある。
【００６４】
さらに、第１の要旨の画像形成装置の給紙機構において、離接板駆動手段は、給紙ローラと連結された給紙ローラギアと、この給紙ローラギアと噛み合う第１遊星ギアと、給紙ローラが正回転することにより第１遊星ギアと噛み合う第１離接板駆動ギアと、給紙ローラギアと噛み合う第２遊星ギアと、給紙ローラが逆回転することによって第２遊星ギアと噛み合う第２離接板駆動ギアと、第１離接板駆動ギアおよび第２離接板駆動ギアと連動するとともに離接板を駆動可能に離接板と係合されたカムとから構成されており、離接板駆動手段を各ギアとカムを用いて構成することができ、カムによってスムーズに離接板を駆動することができる効果がある。
【００６５】
本発明の第２の要旨によれば、第１または２の要旨の画像形成装置の給紙機構において、カムと、第１離接板駆動ギアと、第２離接板駆動ギアとは同軸上に配置されているため、カムの形状が簡素化されるとともに、カムと、第１離接板駆動ギアおよび第２離接板駆動ギアとの位置精度を向上することができる効果がある。
【００６６】
本発明の第３の要旨によれば、第１または２の要旨の画像形成装置の給紙機構において、第１離接板駆動ギアと第２離接板駆動ギアとは、第１遊星ギアと第１離接板駆動ギアおよび第２遊星ギアと第２離接板駆動ギアとの噛み合いが所定角度範囲である欠歯ギアであって、第１遊星ギアと第１離接板駆動ギアとは所定角度範囲で噛み合い、カムを所定角度回転させて用紙を給紙ローラに押圧しその後は相互に噛み合いのないフリーな状態となる。また、第２遊星ギアと第２離接板駆動ギアとは所定角度範囲で噛み合い、カムを所定角度回転させて用紙と給紙ローラとの押圧を解除しその後は相互に噛み合いのないフリーな状態となる。これによって、離接板２ａ所定位置（給紙ローラが正回転する場合にあっては少なくとも用紙が給紙ローラに押圧される位置、給紙ローラが逆回転する場合にあってはホームポジション）で容易に停止させることができる効果がある。
【００６７】
本発明の第４の要旨によれば、第１〜３の要旨の画像形成装置の給紙機構において、カムは、離接板と係合する部分が滑らかな曲面で形成されているため、カムの回転によって徐々に用紙は給紙ローラに押圧されるとともに、徐々に用紙と給紙ローラとの押圧が解除され、この結果として、用紙を給紙ローラに押圧するときの衝撃音をさらに低減することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される画像形成装置を示す側面断面図である。
【図２】本発明に係る画像形成装置の給紙機構の実施の形態（１）を示す斜視図である。
【図３】図２の画像形成装置の給紙機構の離接板を示す斜視図である。
【図４】図２の画像形成装置の給紙機構の離接板を示す正面図である。
【図５】図２の画像形成装置の給紙機構の離接板駆動手段および動作を示す側面図である。
【図６】図２の画像形成装置の給紙機構の離接板駆動手段および動作を示す側面図である。
【図７】図２の画像形成装置の給紙機構の動作を示す図である。
【図８】図２の画像形成装置の給紙機構の動作を示す図である。
【図９】本発明に係る画像形成装置の給紙機構の実施の形態（２）を示す図である。
【符号の説明】
１ 画像形成装置
２ 手差しカセット
２ａ 離接板
２ｂ 突起
２ｄ スプリング
２ｅ 用紙ガイド
２ｈ、２ｉ 突起
２ｊ，２ｋ 側板
２ｍ、２ｎ 孔
３ 給紙ローラ
３ａ シャフト
４ さばき部
５ 用紙検知センサ
５ａ 用紙搬送路
６ ＰＳローラ対
７ 印字部
８ プラテン
９ 排紙ローラ
１０ 給紙機構
１１ 離接板駆動手段
１１ａ 側板
１１ｂ、１１ｃ 長円穴
２１ 給紙ローラギア
２２ 第１遊星ギア
２３ 第２遊星ギア
２４ 第１離接板駆動ギア
２４ａ 欠歯部
２５ 第２離接板駆動ギア
２５ａ 欠歯部
２６ カム
Ａ 矢印
Ｂ１、Ｂ２ 矢印
Ｃ１、Ｃ２ 矢印
Ｄ１、Ｄ２ 矢印
Ｘ１、Ｘ２ 矢印
Ｙ１、Ｙ２ 矢印
Ｚ１、Ｚ２ 矢印
Ｗ 間隔
Ｈ 移動範囲
Ｐ１、Ｐ２ 接触点
Ｒ 矢印
θ 角度
δ 変位
Claims (4)
- 用紙を収納する手差しカセットと、この手差しカセットから用紙を１枚ずつ分離して用紙搬送路に給送する給紙ローラ部とを備え、手差しカセットには用紙を給紙ローラに押圧およびその解除可能な離接板と、給紙ローラが用紙給送方向に回転（正回転）するときには離接板が用紙を給紙ローラ方向に押圧するとともに、給紙ローラが用紙給送方向とは逆方向に回転（逆回転）するときには離接板が用紙と給紙ローラとの押圧を解除するように給紙ローラの回転と連動して作動する離接板駆動手段とが設けられている画像形成装置の給紙機構において、
前記離接板駆動手段は、給紙ローラと連結された給紙ローラギアと、この給紙ローラギアと噛み合う第１遊星ギアと、給紙ローラが正回転することにより第１遊星ギアと噛み合う第１離接板駆動ギアと、給紙ローラギアと噛み合う第２遊星ギアと、給紙ローラが逆回転することによって第２遊星ギアと噛み合う第２離接板駆動ギアと、第１離接板駆動ギアおよび第２離接板駆動ギアと連動して回転するとともに離接板を駆動可能に離接板と係合されたカムとから構成され、カムの回転によって離接板が駆動されることを特徴とする画像形成装置の給紙機構。 - カムと、第１離接板駆動ギアと、第２離接板駆動ギアとは同軸上に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置の給紙機構。
- 第１離接板駆動ギアと第２離接板駆動ギアとは、第１遊星ギアと第１離接板駆動ギアおよび第２遊星ギアと第２離接板駆動ギアとの噛み合いが所定角度範囲である欠歯ギアであることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置の給紙機構。
- カムは、離接板と係合する部分が滑らかな曲面で形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置の給紙機構。
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