JP2004010318A - 給紙装置 - Google Patents

Abstract

【課題】半月ローラを用いた給紙装置において、回転軸に設けた歯欠けギヤを駆動ギヤにより駆動開始する際に、歯欠けギヤの突出部に歯飛びが生じることと、騒音が発生することを防止できるようにする。
【解決手段】歯欠け部１２と切込凹部１３を介して、突出部１４を突出させて設けた歯欠けギヤ１１において、切込凹部１３内に弾性体１５を設けておくことにより、突出部１４が大きく湾曲しないようにして、駆動ギヤ１６に噛み合わせるようにする。そして、前記突出部１４の先端部の歯に、駆動ギヤ１６の歯が噛み合って、突出部１４を湾曲させるような力が付与されても、前記弾性体１５により突出部１４が湾曲することを阻止し、２つのギヤの歯が当った時の衝撃音を弾性体１５により吸収させるようにする。
【選択図】　　　　　図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半月ローラを設ける回転軸に歯欠けギヤを設けて、駆動ギヤにより駆動される給紙装置に関し、前記歯欠けギヤを回転開始させる時に騒音の発生を防止し、ギヤの歯の噛み合いを良好に行わせ得るような給紙装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真複写機等の画像形成装置に設ける給紙部には、給紙カセット等の用紙収容装置から用紙を取出して、画像記録部に向けて給紙するための給紙装置を設けており、前記給紙装置としては半月ローラを用いることが一般的である。前記半月ローラは回転軸に固定装着されており、装置本体の記録部から出力される用紙を送り出す指令により、前記回転軸を１回転させることで、用紙を用紙搬送路に設けている搬送ローラ装置にまで送り出すことができるように構成している。また、前記給紙装置に設ける半月ローラは、用紙を送り出した後で小径部が用紙に対応する位置に停止保持されていて、次の用紙の送り出し信号により、回転軸を駆動するギヤが駆動ギヤに噛み合いを開始するように構成される。前記回転軸のギヤとして、駆動ギヤに噛み合わないようにする歯欠け部と、最初に駆動ギヤに噛み合う突出部とを設けた歯欠けギヤ、樹脂材料により一体のものとして構成したものが用いられている。前記半月ローラが停止位置に保持される状態では、歯欠けギヤの歯欠け部が駆動ギヤに対応する位置に位置決めされていて、給紙を開始する際には、回転制御部材により歯欠けギヤを回転方向に付勢し、突出部の先端部が駆動ギヤの歯に噛み合うようにされ、駆動ギヤにより歯欠けギヤが回転される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記歯欠けギヤが駆動ギヤにより駆動開始される際には、最初に突出部が駆動ギヤの歯に噛み込まれるが、前記歯欠けギヤの突出部が駆動ギヤに噛み合う最初の段階では、駆動ギヤの歯に突出部の先端部の歯が噛み合うときに歯飛びが発生したりすることがある。例えば、突出部の弾性により先端部の歯が駆動ギヤの歯に押されて、突出部がたわんだりする状態が発生して歯飛び状態となり、その噛み合いが良好に行われないことにより、騒音が発生することがある。また、前記歯欠けギヤと駆動ギヤとの間での駆動伝達が良好に行われない場合には、駆動ギヤを駆動するモータの回転をパルス信号を用いて制御する際に、ギヤの噛み合いに遊びが生じたことにより、給紙のために有効に利用するパルス数が異なるという問題が発生し、駆動制御にも不都合が生じる恐れがある。
【０００４】
本発明は、前記給紙ローラの回転開始時に、ギヤ間での駆動伝達に支障が生じることと、騒音の発生を防止し得る装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、給紙ローラを設けた回転軸に歯欠けギヤを設け、前記歯欠けギヤに対して回転制御手段を設けて、給紙ローラの回転開始時に駆動ギヤに対する噛合せを制御する給紙装置に関する。本発明の請求項１の発明は、前記歯欠けギヤの突出部に対応する切込凹部に弾性体を挿入して設け、前記歯欠けギヤの突出部が駆動ギヤに噛み合いを開始する初期の段階で、駆動ギヤによる押圧力を前記弾性体により対抗させるように構成したことを特徴とする。
【０００６】
請求項２の発明は、前記給紙ローラとして半月ローラを用い、前記歯欠けギヤは樹脂製のギヤであり、前記突出部が表面に歯を設けた弾性部として構成されていることを特徴とする。
【０００７】
請求項３の発明は、前記歯欠けギヤの切込凹部に設ける弾性体が、スポンジ状の弾性体であることを特徴とする。
【０００８】
前述したように、歯欠けギヤの切込凹部に弾性体を装着したことにより、駆動ギヤの歯に突出部の先端部の歯が噛み合った際にも、前記弾性体により突出部のたわみ変形を防止でき、ギヤの歯の噛み合いの初期の段階で歯飛びが生じることを防止できる。また、前記歯欠けギヤの突出部での歯の噛み合いが良好に行われることにより、歯飛びによる騒音の発生を防止して、給紙の動作を正確に行わせることが可能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図示される例にしたがって、本発明の給紙装置の構成を説明する。図１、２に示す例は、画像記録装置の給紙部に設けられる給紙カセット１から、給紙ローラ６により用紙を給紙する給紙装置の構成を説明するもので、給紙カセット１としては、ボトムプレート２の上に用紙Ｐを支持している。そして、スプリングにより上方に付勢して、給紙ローラに対して一定の圧力で押圧しながら、給紙ローラ６を１回転させることにより、図示を省略した用紙搬送路の搬送ローラ装置の位置にまで、用紙を送り出すようにしている。また、前記給紙ローラにより送り出される用紙は、分離爪４による係止作用と、給紙ローラとしての半月ローラ６による送り作用とによりさばき作用が行われ、１枚ずつ分離された用紙が用紙搬送路に向けて送られる。
【００１０】
前記給紙装置に配置される給紙機構５では、半月ローラ６、６を設けた回転軸７は、両側のフレームに設けた軸受け８、８を介して支持され、前記回転軸７の一方の端部に設けた歯欠けギヤ１１が、駆動ギヤ１６に噛み合うように配置されて、駆動装置１０として構成されている。前記駆動装置１０において、回転軸７に設けた歯欠けギヤ１１に付加して回転制御部材２０を設けており、図１に示しているように、前記回転制御部材２０に設けたピン２１にスプリング２２を接続して、歯欠けギヤ１１を給紙時の回転方向に付勢する。また、前記回転制御部材２０には係止用溝２３を設けておき、前記係止用溝２３にソレノイド２５により動作される係止爪２４を挿入することにより、歯欠けギヤ１１を停止位置に保持するように構成している。
【００１１】
前記駆動装置１０において、給紙カセットに対する給紙の指令が出力されると、ソレノイド２７に通電されて、係止爪２４が係止用溝２３を係止する状態が解除されるので、歯欠けギヤ１１が回転可能な状態とされる。前記係止爪２４による係止が解除されると、スプリング２２により回転制御部材２０を図の反時計方向に所定の角度回転させるので、図３に示すように、歯欠けギヤ１１の突出部１４の先端部の歯が駆動ギヤ１６に噛み合う状態となる。そして、前記駆動ギヤ１６は常時回転されているので、前記歯欠けギヤ１１が駆動ギヤ１６により給紙方向に回転されて、半月ローラ６による給紙の動作が行われ、前記半月ローラ６が１回転したときに、係止爪２４が回転制御部材２０の係止用溝２３に係合して、歯欠けギヤ１１の回転が中断される。
【００１２】
前記歯欠けギヤ１１の回転が中断される状態では、歯欠けギヤ１１の歯欠け部１２が駆動ギヤ１６に対応して位置決めされるので、駆動ギヤ１６が回転を継続しても、歯欠けギヤ１１は停止位置に保持されて、図１、２に示しているように、ギヤ１１、１６の位置関係に保持される。そして、次の給紙信号が与えられることにより、ソレノイド２５が動作されて、係止爪２４による係止状態が解除され、スプリング２２により歯欠けギヤ１１を回転させ、駆動ギヤ１６に対する歯欠けギヤ１１の噛み合いにより、半月ローラ６を１回転させて給紙の動作が行われる。
【００１３】
前述したように構成してなる給紙装置において、給紙機構５の半月ローラ６を駆動する回転軸７には、その一端部に、図２、３に示すように、歯欠け部１２を設けた歯欠けギヤ１１を固定しているもので、前記歯欠けギヤ歯欠け部１２から回転方向の上流側に切込凹部１３を設けて、表面に歯を形成した突出部１４を突出させて設けている。前記突出部１４に対して、その内側に切込凹部１３を埋めるように、弾性体１５を挿入して突出部１４を軸芯側から外側に向けて押圧する作用、もしくは、突出部１４が切込凹部１３側に湾曲される力に対して、抵抗させる作用を発揮させるように設けている。前記弾性体１５としては、スポンジ等の材料を用いることができるもので、前記弾性体１５を切込凹部１３に押し込んで保持させることにより、突出部１４をその裏側から弾性的に保持・押圧させるようにする。
【００１４】
前記弾性体１５を切込凹部１３に挿入して設けることにより、図３に示すように、歯欠けギヤ１１が前記スプリングにより付勢されて、給紙方向に回転されて突出部１４の先端部の歯が駆動ギヤ１６に噛み合ったときに、前記歯欠けギヤ１１の歯飛びが発生することを防止できる。すなわち、歯欠けギヤ１１の突出部１４が駆動ギヤ１６に噛み合ったときに、最初の段階では、突出部１４の先端部の歯が駆動ギヤ１６の歯に押されることと、突出部１４が全体として弾性を有することにより、矢印Ｆ方向に湾曲されるような力が加えられる。そのような、矢印Ｆ方向の力が作用することにより、突出部１４が湾曲して歯の噛み合いが良好に行われずに、歯飛びが生じて歯欠けギヤ１１の先端部が、駆動ギヤ１６の歯に噛み合わずに、スムーズに回転が開始されない等の不都合が発生しやすい。また、前記歯飛びが発生することにより、噛み合い部から異音または騒音が発生するので、給紙の動作が行われる都度、騒音が発生する等の問題が生じることが避けられない。
【００１５】
本実施例では、歯欠けギヤ１１の切込凹部１３に弾性体１５を設けているので、前記駆動ギヤ１６に突出部１４の先端部の歯が噛み合って、突出部１４を湾曲させるような作用が加えられたとしても、突出部１４が大きく湾曲されないような抵抗作用を発揮できる。そして、前記ギヤの噛み合いの最初の段階で、突出部１４を湾曲させる方向の力Ｆが加えられることに対抗して、突出部１４を軸芯側から外側に向けて押し戻す作用を付与するので、前記突出部１４の先端部の歯から、駆動ギヤ１６の歯に良好な状態で噛み合い、歯欠けギヤ１１が駆動ギヤ１６に追従して回転されるので、給紙の動作に支障が発生することがないように駆動される。なお、前述したように、歯欠けギヤ１１の突出部１４の長さＬを、任意の長さに形成することができ、その突出部の内側に弾性体１５を設けることにより、駆動ギヤ１６により押圧される力Ｆに対抗させることが可能となる。
【００１６】
前述したように、歯欠けギヤ１１の突出部１４に対して、その軸芯側に弾性体１５を設ける場合に、前記弾性体１５としては、スポンジの他に、ゴム製のブロック状のものや、その他の任意の弾性体を用いることが可能である。また、前記弾性体１５を切込凹部１３に固定するためには、任意の接着剤を用いることができ、切込凹部１３内部に弾性体１５を正確に保持できるようにすれば良い。前記弾性体１５としての弾性の条件は、歯欠けギヤ１１を構成する樹脂材料の性質と、突出部１４の厚さ等に基づく曲げの状態に応じて、ギヤの噛み合いの初期の段階で、歯飛びが生じないように形成される。
【００１７】
さらに、前記切込凹部１３に弾性体１５を挿入して設け、突出部１４が容易に湾曲しないようにすることで、前記突出部１４が駆動ギヤ１６の歯に噛み合った時の、歯の噛み合いによる衝撃を弾性体１５により吸収して、騒音が発生することをも防止できる。そして、特に、突出部１４の先端部の歯が駆動ギヤ１６の歯に最初に係合したときに、歯同士の衝突による衝撃音が、弾性体１５に弾性的に受けられることにより、異音や騒音が駆動装置から発生することがない。そして、前述したように、歯欠けギヤ１１を駆動開始する最初の段階で、スムーズなギヤの連動状態が設定されることにより、長期間の使用によっても、歯欠けギヤ１１で歯欠け等が発生することを防止できる。
【００１８】
なお、前記給紙装置を用いる前記画像記録装置としては、複写機としての機能に加えて、プリンタまたはファクシミリ機能、パソコンに接続してスキャナとプリンタの機能を持つ装置に適用することも可能である。また、前記画像記録装置の給紙部には、１つまたは複数の給紙カセットや手差しトレイを設けて、任意のサイズの用紙を給紙可能とすることも可能であり、従来公知の画像形成装置の給紙装置として、前記歯欠けギヤ１１を設けることが可能である。さらに、前記図示される各例において、イニシャライズ機構としての回転制御部材の構成や、その配置位置および駆動ギヤの位置は、特に限定されるものではない。
【００１９】
【発明の効果】
前述したように、歯欠けギヤの切込凹部に弾性体を装着したことにより、駆動ギヤの歯に突出部の先端部の歯が噛み合った際にも、前記弾性体により突出部のたわみ変形を防止でき、ギヤの歯の噛み合いの初期の段階で歯飛びが生じることを防止できる。また、前記歯欠けギヤの突出部での歯の噛み合いが良好に行われることにより、歯飛びによる騒音の発生を防止して、給紙の動作を正確に行わせることが可能となる。そして、支持ブラケットを回転軸を介して取り付けているために、前記支持ブラケットに設ける係止爪部材と、回転軸に支持する回転円板状の回転制御カムとの位置決めを良好に行うことができる。さらに、前記イニシャライズ機構における各構成部材の製作誤差等があったとしても、支持ブラケットと回転軸との位置関係が正常に維持されることで、給紙ローラのイニシャライズの作用を正確に維持できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の給紙装置と給紙カセットの関係を示す説明図である。
【図２】半月ローラと駆動機構との関係の説明図である。
【図３】歯欠けギヤを回転開始する状態の説明図である。
【符号の説明】
１　　給紙カセット、　２　　ボトムプレート、　３　　スプリング、
４　　分離爪、　５　　給紙機構、　６　　半月ローラ、
７　　回転軸、　８　　軸受け、　１０　　駆動装置、
１１　　歯欠けギヤ、　１２　　歯欠け部、　１３　　切込凹部、
１４　　突出部、　１５　　弾性体、　１６　　駆動ギヤ、
２０　　回転制御部材、　２１　　ピン、　２２　　スプリング、
２３　　係止用溝、　２４　　係止爪、　２５　　ソレノイド。

Claims (3)

1. 給紙ローラを設けた回転軸に歯欠けギヤを設け、前記歯欠けギヤに対して回転制御手段を設けて、給紙ローラの回転開始時に駆動ギヤに対する噛合せを制御する給紙装置において、
   前記歯欠けギヤの突出部に対応する切込凹部に弾性体を挿入して設け、
   前記歯欠けギヤの突出部が駆動ギヤに噛み合いを開始する初期の段階で、駆動ギヤによる押圧力を前記弾性体により対抗させるように構成したことを特徴とする給紙装置。
2. 前記給紙ローラとして半月ローラを用い、
   前記歯欠けギヤは樹脂製のギヤであり、前記突出部が表面に歯を設けた弾性部として構成されていることを特徴とする請求項１に記載の給紙装置。
3. 前記歯欠けギヤの切込凹部に設ける弾性体が、スポンジ状の弾性体であることを特徴とする請求項１または２に記載の給紙装置。

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