JP2004269172A

JP2004269172A - Image forming device and reversal carrying unit installable on the device

Info

Publication number: JP2004269172A
Application number: JP2003063023A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Minamino; 茂夫南野
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2003-03-10
Filing date: 2003-03-10
Publication date: 2004-09-30

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To perform the delivery and reversal carrying of sheets by drive sources in a device body and a reversal carrying part by a simple drive transmission mechanism without using parts such as an electromagnetic clutch, and disconnect the drive transmission of the drive source in the reversal carrying part when a reversal carrying operation is not performed. <P>SOLUTION: A reversal carrying unit 40 is installed on the device body. When a sun gear 61 meshed with the drive gear 56 of a second motor 55 is rotated to revolve planetary gears 62 and 63 to perform the engaging operation and disengaging operation of an idler gear 57 drivingly transmitting a power to a sheet delivery roller 30 with and from a stepped gear 76 driving rotating the power to a feed roller 43. By this, the power can be drivingly rotated to the sheet delivery roller 30 and the feed roller 43 only when the reversal carrying is performed. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ装置などの画像形成装置において、用紙の両面に画像形成を行うために用いられる反転搬送部を備えた画像形成装置及びその反転搬送部を着脱自在に構成した反転搬送ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像形成装置において、装置本体内に駆動源としてモータを設け、画像形成を行う感光体ドラム等を備える記録部、搬送ローラ等を備える用紙搬送部を駆動するようにしている。こうした画像形成装置において、用紙の両面に画像形成する場合に、用紙の一方の面に画像形成した後用紙を反転させるために排紙ローラを逆回転して反転搬送路に用紙を搬入することが行われている。ところが、画像形成動作中に、感光体ドラムを逆回転又は停止させることはできないので、ドラムを駆動するモータのみで排紙ローラを正逆回転することはできない。
【０００３】
こうした課題の解決方法として、例えば、特許文献１では、画像形成装置本体内及び両面搬送ユニット内にそれぞれモータを設け、用紙を排紙方向に搬送するときには装置本体内のモータで排紙ローラを正方向（用紙排紙方向に）に回転駆動し、用紙を反転方向に搬送するときにはユニット内のモータで排紙ローラを逆転方向（反転搬送方向に）に回転駆動する点が記載されている。また、特許文献２では、両面ユニットを装着していない場合には、装置本体内のメインモータで排紙ローラを回転駆動し、両面ユニット装着時には、ユニット内のモータにより排紙ローラを正逆回転駆動して用紙の排出及びユニット内への用紙の搬入を行うようにした点が記載されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−１５４７２７号公報
【特許文献２】
特開平９−１３６７７２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１では、画像形成装置本体内及び両面搬送ユニット内の２つのモータの駆動力のいずれかを排紙ローラに駆動伝達するために、電磁クラッチ、スプリングクラッチ及び回転遅れ装置といった複雑な駆動伝達機構を用いているため、駆動伝達に用いる部品の数が増えて経路も長くなるため負荷が大きくなってしまい、また電磁クラッチ等の高価な部品をもちいているためコストも増加してしまう。
【０００６】
また、反転搬送路から装置本体内に用紙が搬入されてレジストローラに用紙先端が当接した状態では、ユニット内の搬送ローラに用紙の後端部が挟持されているため、そのままユニット内のモータを停止して装置本体のモータを駆動すると、用紙が引張られて搬送ローラに負荷がかかるようになる。したがって、搬送ローラを自由回転させるためのクラッチ等がさらに必要にならざるを得ない。
【０００７】
特許文献２では、ユニット装着時にはユニット内のモータで排紙ローラを駆動するため、ユニット内のモータに負荷がかかる。
【０００８】
そこで、本発明は、電磁クラッチ等の部品を用いることなく簡単な駆動伝達機構で装置本体内及び反転搬送部内の駆動源により用紙の排紙及び反転搬送を行うことができるとともに反転搬送動作を行わないときは反転搬送部内の駆動源の駆動伝達を切断する画像形成装置及びそれに装着可能な反転搬送ユニットを提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る画像形成装置は、給紙部から搬入された用紙を記録部に搬送して排紙トレイに搬出する用紙搬送部と、前記用紙搬送部の搬送経路において前記記録部の下流側から搬入された用紙を前記記録部の上流側に搬出する反転搬送部と、前記用紙搬送部の排紙ローラに前記反転搬送部の駆動源の駆動力を伝達する駆動伝達手段とを備えた画像形成装置であって、前記駆動伝達手段は、前記駆動源の回転駆動動作に機械的に連動して作動するクラッチ手段を有していることを特徴とする。さらに、前記駆動伝達手段は、前記駆動源の一方方向の回転駆動動作に連動して前記クラッチ手段が接続されることで前記駆動源の駆動力を前記排紙ローラに伝達するとともに前記駆動源の他方方向の回転駆動動作に連動して前記クラッチ手段が切断されることで前記排紙ローラへの駆動伝達を遮断することを特徴とする。さらに、前記排紙ローラは、前記用紙搬送部の駆動源により駆動されて用紙の排紙動作を行うことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る別の画像形成装置は、給紙部から搬入された用紙を記録部に搬送して排紙トレイに搬出する用紙搬送部と、前記用紙搬送部の搬送経路において前記記録部の下流側から搬入された用紙を前記記録部の上流側に搬出する反転搬送部と、前記反転搬送部の搬送ローラに前記反転搬送部の駆動源の駆動力を伝達する駆動伝達手段とを備えた画像形成装置であって、前記駆動伝達手段は、前記駆動源の回転駆動動作に連動して作動するクラッチ手段を有していることを特徴とする。さらに、前記駆動伝達手段は、前記駆動源の一方方向の回転駆動動作に連動して前記クラッチ手段が接続されることで前記駆動源の駆動力を前記搬送ローラに伝達するとともに前記駆動源の他方方向の回転駆動動作に連動して前記クラッチ手段が切断されることで前記搬送ローラへの駆動伝達を遮断することを特徴とする。
【００１１】
そして、上記の画像形成装置における前記クラッチ手段は、遊星ギアと、前記駆動源の回転駆動方向に連動して前記遊星ギアを駆動伝達位置と駆動切断位置とに選択的に位置決めする位置決め手段とを有することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る反転搬送ユニットは、上記の画像形成装置における反転搬送部を着脱自在に構成したことを特徴とする。さらに、前記クラッチ手段が配設されていることを特徴とする。
【００１３】
上記のような構成を有することで、反転搬送部の駆動源の排紙ローラへの駆動伝達は、駆動源の回転駆動動作に機械的に連動して作動するクラッチ手段によって接続及び切断されるため、電磁クラッチ等を用いることなく、回転駆動動作だけで駆動伝達を制御できる。すなわち、一方方向への回転駆動動作によりクラッチ手段が接続されると、排紙ローラに反転搬送部の駆動力が伝達されて排紙ローラは用紙を反転搬送部に搬入するように動作するので、電磁クラッチのように別途電気制御する必要はなく、簡単にクラッチ手段の接続が行える。そして、反転搬送動作を停止する場合には、回転駆動動作によりクラッチ手段を切断状態にしておけば、排紙ローラとの駆動伝達経路が遮断されるので、排紙ローラの駆動制御に反転搬送部の駆動源が影響を及ぼすことはなく、切断状態を保持するための手段を別途設ける必要もない。
【００１４】
同様に、反転搬送部の搬送ローラへの駆動伝達も駆動源の回転駆動動作に連動して作動するクラッチ手段によって接続及び切断されることで、電磁クラッチ等を別途設けることなく、簡単にクラッチ手段の接続及び切断が行える。そして、反転搬送動作の停止とともにクラッチ手段が切断されるので、搬送ローラに用紙の後端部が挟持された状態で用紙搬送部の搬送ローラが駆動されても、反転搬送部の搬送ローラは自由回転し負荷がかかることはない。
【００１５】
クラッチ手段が、遊星ギアと駆動源の回転駆動方向に連動して前記遊星ギアを駆動伝達位置と駆動切断位置とに選択的に位置決めする位置決め手段とを備えることで、簡単な機構でクラッチ接続及び切断が確実に行えるようになる。
【００１６】
また、反転搬送ユニットが、上述の画像形成装置における反転搬送部を着脱自在に構成することで両面に画像形成が必要な場合に画像形成装置を簡単に構成変更でき、また、クラッチ手段を反転搬送ユニットに配設することで、装置本体内に必要最小限の駆動伝達機構のみを備えておけばよくなり、装置のコンパクト化を図ることが可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施形態について詳しく説明する。図１は、本発明に係る画像形成装置全体の概略断面図である。画像形成装置１の上部には原稿読取部２が配置され、その下部には、底面から給紙部３、記録部４が配されている。
【００１８】
原稿読取部２では、原稿カバー１０設けられた原稿トレイ１１に載置された原稿が原稿搬送装置１２により図示しない読取手段に対向する位置に搬送されて原稿読取動作が行われ、原稿排紙トレイ１３に排出される。書籍等を読み取る場合には、原稿カバー１０を上方に回動してフラットベッドプラテン１４に書籍等の被読取部分を配置し読取手段により読取動作が行われる。以上の構成は、いわゆるＡＤＦ及びフラットベッドタイプと称される従来の原稿読取装置と同様のものである。
【００１９】
給紙部３では、給紙カセット１５が配置されており、フラッパ１６に所定のサイズの用紙が複数枚積載されている。給紙カセット１５の端部（図１において右端部）には、ピックアップローラ１７が配置されている。そして、フラッパ１６は、積載された用紙の上面がピックアップローラ１７に圧接するように上方に付勢されている。この状態でピックアップローラ１７が回転駆動すると、摩擦力により用紙が１枚ずつ用紙搬送路に給紙されるようになる。
【００２０】
給紙された用紙は、まずフィードローラ１８及びプレスローラ１９により記録部４に搬送される。記録部４では、搬送された用紙に記録するために、トナー容器２０、メモリ除去ブラシ２１、コロナ帯電器２２、感光体ドラム２３、転写用のコロトロンワイヤ２４、露光ヘッド２５及び定着ローラ２６が備えられている。まず、感光体ドラム２３の表面をメモリ除去ブラシ２１及び帯電ブラシ２２を用いて一様に帯電させ、帯電された感光体ドラム２３に露光ヘッド２５で画像記録信号に応じて露光することで静電潜像を形成する。次に、トナー容器２０内のトナーを供給ローラ２７から現像ローラ２８を介して感光体ドラム２３に形成された静電潜像に転移させて可視像化し、コロトロンワイヤ２４により感光体ドラム２３表面に形成されたトナー像を用紙に転写する。そして、転写されたトナー像は、定着ローラ２６及びプレスローラ２９によって挟持されて加熱・プレスされ用紙に定着される。定着された用紙は、排紙ローラ３０及びプレスローラ３１の間に挟持されて用紙排出トレイ３２に搬出される。
【００２１】
図１において、給紙部３から用紙排出トレイ３２までを一点鎖線で示したのが、用紙搬送路である。そして、用紙搬送路に沿って配設された搬送ローラ及び用紙ガイドが用紙搬送部を構成している。
【００２２】
また、装置本体の側面には、反転搬送ユニット４０が着脱自在に装着されており、その装着側面には、用紙搬出口４１及び用紙搬入口４２が形成されている。搬送ユニット４０内には、フィードローラ４３及びプレスローラ４４、フィードローラ４５及びプレスローラ４６の２対の搬送ローラが上下に配設されている。そして、図１の二点鎖線で示すように反転搬送路が、排紙ローラ３０と定着ローラ２６との間の用紙搬送路から分岐して、２対の搬送ローラ４３及び４４、４５及び４６の間を通り、ローラ対１８及び１９とピックアップローラ１７との間の用紙搬送路に合流するように形成される。そして、反転搬送路に沿って配設された搬送ローラ及び用紙ガイドが反転搬送部を構成している。
【００２３】
用紙搬送路には、排紙ローラ３０と記録部４の定着ローラ２６との間に用紙検知センサ３３が配置されており、ローラ対１８及び１９とピックアップローラ１７との間にも用紙検知センサ３４が配置されている。
【００２４】
図２は、排紙ローラ３０の駆動機構に関する概略図である。装置本体側には、第一モータ５０が設けられており、第一モータ５０により感光体ドラム２３、定着ローラ２６及びフィードローラ等が回転駆動される。定着ローラ２６の回転軸には、駆動ギア５１が取り付けられており、第一モータ５０から図示しない駆動伝達機構により駆動ギア５１が回転して定着ローラ２６が駆動される。排紙ローラ３０の回転軸には、駆動ギア５２が電磁クラッチを介して取付けられており、駆動ギア５２及び駆動ギア５１はアイドラギア５３と噛合している。
【００２５】
一方反転搬送ユニット４０側には、第二モータ５５を固定した取付基板５４が配設されている。取付基板５４には、アイドラギア５７、駆動ギア５６と噛合する遊星ギア機構５８、アイドラギア５７に噛合するアイドラギア５９が取付けられており、反転搬送ユニット４０が装置本体に装着されると、アイドラギア５９は、装置本体側のアイドラギア６０に噛合するようにされている。
【００２６】
遊星ギア機構５８は、駆動ギア５６に噛合する太陽ギア６１、太陽ギア６１に噛合する２つの遊星ギア６２及び６３を有している。図３は、図２の遊星ギア機構５８のＡ−Ａ断面図を示している。図３に示すように、太陽ギア６１は、取付基板５４に固定された回転軸６４に回動自在に装着されており、その周面には上下２段の歯面６５及び６６が形成されている。上の歯面６５は駆動ギア５６と噛合しており、下の歯面６６は２つの遊星ギア６２及び６３が噛合している。
【００２７】
回転軸６４には、アーム部材６７が回転自在に装着されており、アーム部材６７に固定された回転軸６８及び６９に２つの遊星ギア６２及び６３が回動自在に取り付けられている。そして、回転軸６８には圧縮バネ７０が遊星ギア６２とアーム部材６７との間に挿着されており、遊星ギア６２は圧縮バネ７０によって付勢されて回転軸６８に固定された係止リング７１で係止されている。同様に、回転軸６９には圧縮バネ７２が遊星ギア６３とアーム部材６７との間に挿着されており、遊星ギア６３は圧縮バネ７２によって付勢されて回転軸６８に固定された係止リング７３で係止されている。遊星ギア６２及び６３は、圧縮バネ７０及び７２により付勢されているので、遊星ギア６２及び６３に作用する負荷トルクが圧縮バネ７０及び７２によって与えられる負荷トルク未満のときは、自転することなく太陽ギア６１の歯面６６と噛合した状態に保たれ、太陽ギア６１が回転すると公転するようになる。そして、遊星ギア６２及び６３が公転してアーム部材６７が所定角度回動すると、取付基板５４に突設された制止ピン７４及び７５によりアーム部材６７の回動が制止される。
【００２８】
フィードローラ４３及び４５の回転軸にはそれぞれプーリー部分が形成された段付きギア７６及び７７が取り付けられており、段付きギア７６及び７７のプーリー部分には無端ベルト７８が張架されている。
【００２９】
第二モータ５５が図２において反時計回りに回転駆動すると、太陽ギア６１が自軸を中心として時計回りに回動して遊星ギア６２及び６３は、太陽ギア６１の軸を中心として時計回りに回転する。そして、アーム部材６７も時計回りに回動して制止ピン７４に当接して図２に示すような位置に停止する。この状態で第二モータ５５の回転駆動が停止しても、遊星ギア６２及び６３は圧縮バネ７０及び７２により自転することなく、その状態に保たれる。図２に示すように、この状態では、遊星ギア６２は、アイドラギア５７とは離間した位置にあり、遊星ギア６３も段付きギア７６とは離間した位置にあるため、いずれのギア５７及び７６にも第二モータ５５の駆動力は伝達されない。
【００３０】
図４は、遊星ギア機構５８を図２の上方から見た概略図を示している。図４からわかるように、駆動ギア５６と太陽ギア６１が噛合しているが、遊星ギア６２は、アイドルギア５７とは離間した位置にある。
【００３１】
図２の状態において第二モータ５５が時計回りに回転駆動すると、太陽ギア６１は反時計回りに回転して遊星ギア６２及び６３は反時計回りに公転する。そして、アーム部材６７も反時計回りに回転して制止ピン７５に当接して図５に示すような位置に停止する。この状態では、遊星ギア６２は、アイドラギア５７とは噛合した位置にあり、遊星ギア６３も段付きギア７６と噛合した位置にあるため、いずれのギアも第二モータ５５の駆動力が駆動ギア５６から太陽ギア６１を介して伝達されるようになる。
【００３２】
図６は、遊星ギア機構５８を図５の上方から見た概略図を示している。図６からわかるように、駆動ギア５６と太陽ギア６１とが噛合し、遊星ギア６２とアイドルギア５７とも噛合している。
【００３３】
用紙の反転搬送制御を行う場合には、片面に画像形成した用紙の先端を排紙ローラ３０及びプレスローラ３１で挟持した後第一モータ５０により排紙ローラ３０を反時計回りに回転させて排出トレイ３２に排出動作し、用紙検知センサ３３が用紙の後端を検知して一定時間後に電磁クラッチをオフにして、第一モータ５０から排紙ローラ３０への駆動力の伝達を遮断する。この間第二モータ５５は駆動を停止しており、遊星ギア機構５８は、図２に示す位置になっているため、遊星ギア６２は、アイドラギア５７とは離間した位置にあり、遊星ギア６３も段付きギア７６とは離間した位置にあるため、第一モータ５０の駆動力が伝達されることはない。この時点で用紙の後端部は排紙ローラ３０及びプレスローラ３１に挟持された状態となっている。
【００３４】
その後、第二モータ５５を駆動開始し、駆動ギア５６を図４において時計回りに回転駆動すると、図５に示すように遊星ギア６２及び６３が反時計回りに公転して、遊星ギア６２とアイドラギア５７とが噛合し、遊星ギア６３と段付きギア７６とが噛合する。そのため、第二モータ５５の駆動力がアイドラギア５７からアイドラギア５９及び６０を介して排紙ローラ３０の駆動ギア５２に伝達されて、図５の矢印で示すように排紙ローラ３０は時計回りに回転するようになる。したがって、排紙ローラ３０及びプレスローラ３１で挟持された用紙は、反転搬送ユニット４０の方へ搬送されるようになる。
【００３５】
一方、遊星ギア６３と段付きギア７６とが噛合することで、段付きギア７６が回転するとともに無端ベルト７８を介して段付きギア７７も同期して回転する。したがって、フィードローラ４３及び４５が回転して排紙ローラ３０により搬入された用紙を反転搬送路内に搬送し、用紙は用紙搬入口４２から装置本体内に搬入される。そして用紙検知センサ３４が用紙の先端を検知して一定時間後に、第二モータ５５は駆動を一旦停止し、用紙の先端はフィードローラ１８に突き当てられた状態とされる。
【００３６】
そして、第二モータ５５は反時計回りに回転して太陽ギア６１を時計回りに回転させて遊星ギア６２及び６３を時計回りに公転させる。アーム部材６７は制止ピン７４に当接した状態となり、遊星ギア６２とアイドラギア５７とは離間し、遊星ギア６３と段付きギア７６とは離間して第二モータ５５は駆動を停止する。その後電磁クラッチをオンにして第一モータ５０から排紙ローラ３０に駆動力を伝達し、用紙は、フィードローラ１８から用紙搬送路を搬送されて、残りの面が記録部４により画像形成されて両面の画像形成制御が行われる。その際、遊星ギア６３と段付きギア７６とは離間しているため、フィードローラ４３及び４５は自由に回転する状態となっており、フィードローラ４５とプレスローラ４６との間に用紙が挟持された状態で第二モータ５５が駆動停止して第一モータ５０が駆動開始しても用紙はスムーズに搬送されていき、フィードローラ４５に負荷がかかることはない。
【００３７】
【発明の効果】
以上に説明したとおり、本発明では、反転搬送部の駆動源の排紙ローラへの駆動伝達は、駆動源の回転駆動動作に機械的に連動して作動するクラッチ手段によって接続及び切断されるため、電磁クラッチ等を用いることなく、回転駆動動作だけで駆動伝達を制御できる。すなわち、一方方向への回転駆動動作によりクラッチ手段が接続されると、排紙ローラに反転搬送部の駆動力が伝達されて排紙ローラは用紙を反転搬送部に搬入するように動作するので、電磁クラッチのように別途電気制御する必要はなく、簡単にクラッチ手段の接続が行える。そして、反転搬送動作を停止する場合には、回転駆動動作によりクラッチ手段を切断状態にしておけば、排紙ローラとの駆動伝達経路が遮断されるので、排紙ローラの駆動制御に反転搬送部の駆動源が影響を及ぼすことはなく、切断状態を保持するための手段を別途設ける必要もない。
【００３８】
同様に、反転搬送部の搬送ローラへの駆動伝達も駆動源の回転駆動動作に連動して作動するクラッチ手段によって接続及び切断されることで、電磁クラッチ等を別途設けることなく、簡単にクラッチ手段の接続及び切断が行える。そして、反転搬送動作の停止とともにクラッチ手段が切断されるので、搬送ローラに用紙の後端部が挟持された状態で用紙搬送部の搬送ローラが駆動されても、反転搬送部の搬送ローラは自由回転し負荷がかかることはない。
【００３９】
クラッチ手段が、遊星ギアと駆動源の回転駆動方向に連動して前記遊星ギアを駆動伝達位置と駆動切断位置とに選択的に位置決めする位置決め手段とを備えることで、簡単な機構でクラッチ接続及び切断が確実に行えるようになる。
【００４０】
また、反転搬送ユニットが、上述の画像形成装置における反転搬送部を着脱自在に構成することで両面に画像形成が必要な場合に画像形成装置を簡単に構成変更でき、また、クラッチ手段を反転搬送ユニットに配設することで、装置本体内に必要最小限の駆動伝達機構のみを備えておけばよくなり、装置のコンパクト化を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実施形態に関する画像形成装置全体の概略断面図である。
【図２】反転搬送を行う駆動伝達機構を説明する概略図である。
【図３】遊星ギア機構を説明する概略図である。
【図４】遊星ギア機構の動作を説明する概略図である。
【図５】反転搬送を行う駆動伝達機構を説明する概略図である。
【図６】遊星ギア機構の動作を説明する概略図である。
【符号の説明】
１画像形成装置
２原稿読取部
３給紙部
４記録送部
３０排紙ローラ
３１プレスローラ
３３用紙検知センサ
３４用紙検知センサ
４０反転搬送ユニット
４１用紙搬入口
４２用紙搬出口
４３フィードローラ
４４プレスローラ
４５フィードローラ
４６プレスローラ
５０第一モータ
５５第二モータ
５６駆動ギア
５８遊星ギア機構
６１太陽ギア
６２遊星ギア
６３遊星ギア
６７アーム部材[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine or a facsimile apparatus, which includes an image forming apparatus provided with an inverting and conveying unit used for forming an image on both sides of a sheet, and an inverting conveying unit in which the inverting and conveying unit is detachably configured. About the unit.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In an image forming apparatus, a motor is provided as a drive source in an apparatus main body to drive a recording unit including a photosensitive drum or the like for forming an image and a sheet conveying unit including a conveying roller. In such an image forming apparatus, when an image is formed on both sides of a sheet, it is possible to carry out image formation on one side of the sheet and then reversely rotate the sheet discharge roller in order to reverse the sheet and carry the sheet into the reverse conveyance path. Is being done. However, during the image forming operation, the photosensitive drum cannot be rotated in the reverse direction or stopped, so that the paper discharge roller cannot be rotated in the normal or reverse direction only by the motor for driving the drum.
[0003]
As a solution to such a problem, for example, in Patent Document 1, a motor is provided in each of the image forming apparatus main body and the double-sided conveying unit, and when the paper is conveyed in the paper discharging direction, the discharge roller is rotated by the motor in the apparatus main body. It is described that the paper discharge roller is driven to rotate in the reverse direction (in the reverse transport direction) by the motor in the unit when the paper is driven in the reverse direction (in the paper discharge direction) and the paper is transported in the reverse direction. According to Patent Document 2, when the duplex unit is not mounted, the discharge roller is driven to rotate by the main motor in the apparatus main body, and when the duplex unit is mounted, the discharge roller is rotated forward and reverse by the motor in the unit. It is described that the sheet is driven to discharge the sheet and carry the sheet into the unit.
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2002-154727 A [Patent Document 2]
JP-A-9-136772
[Problems to be solved by the invention]
In Patent Document 1, in order to drive and transmit one of the driving forces of two motors in an image forming apparatus main body and a two-sided conveyance unit to a discharge roller, complicated drive transmission such as an electromagnetic clutch, a spring clutch, and a rotation delay device is performed. Since a mechanism is used, the number of components used for drive transmission increases and the path becomes longer, so that the load increases, and the cost increases because expensive components such as an electromagnetic clutch are used.
[0006]
Also, in the state where the sheet is carried into the apparatus main body from the reversing conveyance path and the leading end of the sheet abuts on the registration roller, the rear end of the sheet is nipped by the conveyance roller in the unit. Is stopped and the motor of the apparatus main body is driven, the paper is pulled and a load is applied to the transport roller. Therefore, a clutch or the like for freely rotating the transport roller must be further required.
[0007]
In Patent Literature 2, when the unit is mounted, the discharge roller is driven by the motor in the unit, so that a load is applied to the motor in the unit.
[0008]
In view of the above, the present invention is capable of discharging and reversing conveyance of a sheet by a driving source in the apparatus main body and a reversing conveyance unit with a simple drive transmission mechanism without using components such as an electromagnetic clutch, and performing a reversing conveyance operation. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus that cuts off drive transmission of a drive source in a reverse transport unit when there is no reverse transport unit, and a reverse transport unit that can be mounted on the image forming apparatus.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
An image forming apparatus according to an aspect of the invention includes a sheet conveying unit that conveys a sheet conveyed from a sheet feeding unit to a recording unit and conveys the sheet to a discharge tray, and a sheet conveyance unit that is conveyed from a downstream side of the recording unit in a conveyance path of the sheet conveying unit. An image forming apparatus comprising: a reversing conveyance unit that conveys a conveyed sheet to an upstream side of the recording unit; and a drive transmission unit that transmits a driving force of a driving source of the reversing conveyance unit to a discharge roller of the paper conveyance unit. The apparatus is characterized in that the drive transmission means includes a clutch means that operates mechanically in conjunction with the rotational drive operation of the drive source. Further, the drive transmitting means transmits the driving force of the drive source to the paper discharge roller by connecting the clutch means in conjunction with the rotational driving operation of the drive source in one direction, and simultaneously transmits the drive force of the drive source. The transmission of drive to the discharge roller is interrupted by disconnecting the clutch means in conjunction with the rotational drive operation in the other direction. Further, the paper discharge roller is driven by a drive source of the paper transport unit to perform a paper discharge operation.
[0010]
Further, another image forming apparatus according to the present invention includes a sheet conveying unit that conveys a sheet conveyed from a sheet feeding unit to a recording unit and discharges the sheet to a discharge tray, and the recording unit in a conveyance path of the sheet conveying unit. A reversing transport unit that transports the paper conveyed from the downstream side to the upstream side of the recording unit, and a drive transmission unit that transmits a driving force of a driving source of the reversal transport unit to a transport roller of the reversal transport unit. Wherein the drive transmission means includes a clutch means that operates in conjunction with the rotational drive operation of the drive source. Further, the drive transmission means transmits the driving force of the drive source to the transport roller by being connected to the clutch means in conjunction with the rotational drive operation of the drive source in one direction, and the other of the drive sources The drive transmission to the transport roller is interrupted by disconnecting the clutch means in conjunction with the rotation driving operation in the direction.
[0011]
The clutch unit in the image forming apparatus includes a planetary gear, and a positioning unit that selectively positions the planetary gear at a drive transmission position and a drive disconnection position in conjunction with a rotational driving direction of the drive source. It is characterized by having.
[0012]
Further, a reverse transport unit according to the present invention is characterized in that the reverse transport unit in the image forming apparatus is detachably configured. Further, the clutch means is provided.
[0013]
With the above configuration, the drive transmission of the drive source of the reversing conveyance unit to the discharge roller is connected and disconnected by the clutch unit that operates mechanically in conjunction with the rotational drive operation of the drive source. The drive transmission can be controlled only by the rotational drive operation without using an electromagnetic clutch or the like. That is, when the clutch means is connected by the rotational driving operation in one direction, the driving force of the reverse transport unit is transmitted to the discharge roller, and the discharge roller operates to carry the sheet into the reverse transport unit. Unlike the electromagnetic clutch, there is no need to separately perform electrical control, and the clutch means can be easily connected. When the reverse transport operation is stopped, if the clutch means is disengaged by the rotational driving operation, the drive transmission path to the discharge roller is interrupted. Does not have any effect, and there is no need to provide a separate means for maintaining the cutting state.
[0014]
Similarly, the drive transmission to the transport roller of the reversing transport unit is also connected and disconnected by the clutch unit that operates in conjunction with the rotation driving operation of the drive source, so that the clutch unit can be easily provided without separately providing an electromagnetic clutch or the like. Can be connected and disconnected. Since the clutch means is disconnected when the reverse transport operation is stopped, even if the transport roller of the paper transport unit is driven with the rear end portion of the sheet held between the transport rollers, the transport roller of the reverse transport unit is free. There is no rotation and no load.
[0015]
Clutch means is provided with positioning means for selectively positioning the planetary gear between the drive transmission position and the drive disconnection position in conjunction with the planetary gear and the rotational drive direction of the drive source, so that clutch connection and connection can be performed with a simple mechanism. Cutting can be performed reliably.
[0016]
Further, the reversing and conveying unit is configured such that the reversing and conveying unit in the above-described image forming apparatus is detachable, so that the image forming apparatus can be easily reconfigured when image formation is necessary on both sides. By arranging them in the unit, only the minimum necessary drive transmission mechanism needs to be provided in the apparatus main body, and the apparatus can be made compact.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail. FIG. 1 is a schematic sectional view of the entire image forming apparatus according to the present invention. A document reading unit 2 is disposed above the image forming apparatus 1, and a sheet feeding unit 3 and a recording unit 4 are disposed below the image reading unit 2 from the bottom.
[0018]
In the document reading section 2, a document placed on a document tray 11 provided with a document cover 10 is transported by a document transport device 12 to a position facing reading means (not shown), and a document reading operation is performed. 13 is discharged. When reading a book or the like, the document cover 10 is rotated upward, a portion to be read such as a book is placed on the flatbed platen 14, and a reading operation is performed by a reading unit. The above configuration is the same as that of a conventional document reading apparatus called a so-called ADF or flatbed type.
[0019]
In the paper feed unit 3, a paper feed cassette 15 is arranged, and a plurality of sheets of a predetermined size are stacked on the flapper 16. A pickup roller 17 is disposed at an end (right end in FIG. 1) of the paper feed cassette 15. The flapper 16 is urged upward so that the upper surface of the stacked sheets is pressed against the pickup roller 17. When the pickup roller 17 is driven to rotate in this state, the sheets are fed one by one to the sheet transport path by the frictional force.
[0020]
The fed paper is first conveyed to the recording unit 4 by the feed roller 18 and the press roller 19. The recording unit 4 includes a toner container 20, a memory removing brush 21, a corona charger 22, a photosensitive drum 23, a corotron wire 24 for transfer, an exposure head 25, and a fixing roller 26 for recording on a conveyed sheet. Provided. First, the surface of the photosensitive drum 23 is uniformly charged by using the memory removing brush 21 and the charging brush 22, and the charged photosensitive drum 23 is exposed by the exposure head 25 in accordance with an image recording signal, so that electrostatic charge is applied. Form a latent image. Next, the toner in the toner container 20 is transferred from the supply roller 27 to the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 23 via the developing roller 28 to be visualized. The toner image formed on the surface is transferred to paper. Then, the transferred toner image is nipped by the fixing roller 26 and the press roller 29, heated and pressed, and fixed on the sheet. The fixed sheet is sandwiched between the sheet ejection roller 30 and the press roller 31 and is carried out to the sheet ejection tray 32.
[0021]
In FIG. 1, the portion from the sheet feeding section 3 to the sheet discharge tray 32 is indicated by a dashed line in the sheet transport path. The transport rollers and the paper guide disposed along the paper transport path constitute a paper transport unit.
[0022]
A reverse transport unit 40 is detachably mounted on a side surface of the apparatus main body, and a paper outlet 41 and a paper inlet 42 are formed on the mounting side. In the transport unit 40, two pairs of transport rollers, a feed roller 43 and a press roller 44, and a feed roller 45 and a press roller 46, are disposed vertically. Then, as shown by the two-dot chain line in FIG. 1, the reversing conveyance path branches off from the paper conveyance path between the paper discharge roller 30 and the fixing roller 26, and the two pairs of conveyance rollers 43 and 44, 45 and 46 It is formed so as to pass through the gap and to join the sheet transport path between the roller pairs 18 and 19 and the pickup roller 17. The transport roller and the paper guide disposed along the reverse transport path constitute a reverse transport unit.
[0023]
In the sheet transport path, a sheet detection sensor 33 is disposed between the sheet discharge roller 30 and the fixing roller 26 of the recording unit 4, and a sheet detection sensor 34 is also provided between the roller pairs 18 and 19 and the pickup roller 17. Is arranged.
[0024]
FIG. 2 is a schematic diagram relating to a driving mechanism of the discharge roller 30. A first motor 50 is provided on the apparatus main body side, and the first motor 50 rotates the photosensitive drum 23, the fixing roller 26, the feed roller, and the like. A driving gear 51 is attached to a rotation shaft of the fixing roller 26, and the driving gear 51 is rotated by a drive transmission mechanism (not shown) from the first motor 50 to drive the fixing roller 26. A drive gear 52 is attached to the rotation shaft of the paper discharge roller 30 via an electromagnetic clutch. The drive gear 52 and the drive gear 51 are engaged with an idler gear 53.
[0025]
On the other hand, a mounting board 54 to which the second motor 55 is fixed is disposed on the reverse transport unit 40 side. An idler gear 57, a planetary gear mechanism 58 that meshes with the drive gear 56, and an idler gear 59 that meshes with the idler gear 57 are attached to the mounting board 54. It is designed to mesh with an idler gear 60 on the apparatus body side.
[0026]
The planetary gear mechanism 58 has a sun gear 61 that meshes with the drive gear 56 and two planetary gears 62 and 63 that mesh with the sun gear 61. FIG. 3 is a sectional view of the planetary gear mechanism 58 taken along line AA of FIG. As shown in FIG. 3, the sun gear 61 is rotatably mounted on a rotating shaft 64 fixed to the mounting substrate 54, and has two upper and lower tooth surfaces 65 and 66 formed on its peripheral surface. I have. The upper tooth surface 65 meshes with the drive gear 56, and the lower tooth surface 66 meshes two planetary gears 62 and 63.
[0027]
An arm member 67 is rotatably mounted on the rotating shaft 64, and two planetary gears 62 and 63 are rotatably mounted on rotating shafts 68 and 69 fixed to the arm member 67. Further, a compression spring 70 is inserted between the planetary gear 62 and the arm member 67 on the rotating shaft 68, and the planetary gear 62 is urged by the compression spring 70 and fixed to the rotating shaft 68. Locked at 71. Similarly, a compression spring 72 is inserted between the planetary gear 63 and the arm member 67 on the rotating shaft 69, and the planetary gear 63 is urged by the compression spring 72 and fixed to the rotating shaft 68. It is locked by a ring 73. Since the planetary gears 62 and 63 are urged by the compression springs 70 and 72, when the load torque acting on the planetary gears 62 and 63 is less than the load torque given by the compression springs 70 and 72, they do not rotate. It is kept in mesh with the tooth surface 66 of the sun gear 61, and revolves when the sun gear 61 rotates. Then, when the planetary gears 62 and 63 revolve and the arm member 67 rotates by a predetermined angle, the rotation of the arm member 67 is stopped by the stopping pins 74 and 75 protruding from the mounting board 54.
[0028]
Stepped gears 76 and 77 each having a pulley portion are attached to the rotation shafts of the feed rollers 43 and 45, and an endless belt 78 is stretched around the pulley portions of the stepped gears 76 and 77.
[0029]
When the second motor 55 is driven to rotate counterclockwise in FIG. 2, the sun gear 61 rotates clockwise about its own axis, and the planetary gears 62 and 63 rotate clockwise about the axis of the sun gear 61. Rotate. Then, the arm member 67 also rotates clockwise, abuts on the stop pin 74, and stops at the position shown in FIG. Even if the rotation drive of the second motor 55 is stopped in this state, the planetary gears 62 and 63 are maintained by the compression springs 70 and 72 without rotating by themselves. As shown in FIG. 2, in this state, the planetary gear 62 is at a position separated from the idler gear 57, and the planetary gear 63 is also at a position separated from the stepped gear 76. Also, the driving force of the second motor 55 is not transmitted.
[0030]
FIG. 4 is a schematic view of the planetary gear mechanism 58 as viewed from above in FIG. As can be seen from FIG. 4, the drive gear 56 and the sun gear 61 are engaged, but the planetary gear 62 is at a position separated from the idle gear 57.
[0031]
When the second motor 55 is driven to rotate clockwise in the state of FIG. 2, the sun gear 61 rotates counterclockwise and the planetary gears 62 and 63 revolve counterclockwise. Then, the arm member 67 also rotates counterclockwise, abuts on the stop pin 75, and stops at the position shown in FIG. In this state, the planetary gear 62 is in a position where it meshes with the idler gear 57, and the planetary gear 63 is also in a position where it meshes with the stepped gear 76. Through the sun gear 61.
[0032]
FIG. 6 is a schematic view of the planetary gear mechanism 58 as viewed from above in FIG. As can be seen from FIG. 6, the drive gear 56 and the sun gear 61 mesh with each other, and the planetary gear 62 and the idle gear 57 also mesh with each other.
[0033]
In the case of performing the reverse conveyance control of the paper, the leading end of the paper on which an image is formed on one side is nipped by the paper ejection roller 30 and the press roller 31, and then the paper ejection roller 30 is rotated counterclockwise by the first motor 50 to be ejected. The sheet is discharged to the tray 32, and the paper clutch sensor 33 detects the trailing edge of the sheet, turns off the electromagnetic clutch a predetermined time later, and interrupts the transmission of the driving force from the first motor 50 to the sheet discharging roller 30. During this time, the driving of the second motor 55 is stopped, and the planetary gear mechanism 58 is at the position shown in FIG. 2, so that the planetary gear 62 is located at a position separated from the idler gear 57, and the planetary gear 63 is also stepped. The driving force of the first motor 50 is not transmitted since it is at a position separated from the attached gear 76. At this time, the rear end of the sheet is sandwiched between the sheet discharging roller 30 and the press roller 31.
[0034]
Then, when the second motor 55 is started to drive and the drive gear 56 is driven to rotate clockwise in FIG. 4, the planetary gears 62 and 63 revolve counterclockwise as shown in FIG. 5, and the planetary gear 62 and the idler gear 57 mesh with each other, and the planetary gear 63 and the stepped gear 76 mesh with each other. Therefore, the driving force of the second motor 55 is transmitted from the idler gear 57 to the drive gear 52 of the paper discharge roller 30 via the idler gears 59 and 60, and the paper discharge roller 30 rotates clockwise as indicated by the arrow in FIG. I will do it. Therefore, the sheet nipped by the sheet discharging roller 30 and the press roller 31 is transported toward the reversing transport unit 40.
[0035]
On the other hand, the meshing between the planetary gear 63 and the stepped gear 76 causes the stepped gear 76 to rotate and the stepped gear 77 to rotate synchronously via the endless belt 78. Therefore, the feed rollers 43 and 45 rotate to convey the paper carried in by the paper discharge roller 30 into the reverse conveyance path, and the paper is carried into the apparatus main body from the paper carry-in port. Then, after a predetermined time from the detection of the leading edge of the sheet by the sheet detecting sensor 34, the second motor 55 temporarily stops driving, and the leading end of the sheet is brought into contact with the feed roller 18.
[0036]
Then, the second motor 55 rotates counterclockwise, rotates the sun gear 61 clockwise, and revolves the planetary gears 62 and 63 clockwise. The arm member 67 comes into contact with the stop pin 74, the planetary gear 62 and the idler gear 57 are separated, the planetary gear 63 and the stepped gear 76 are separated, and the driving of the second motor 55 is stopped. Then, the electromagnetic clutch is turned on to transmit the driving force from the first motor 50 to the paper discharge roller 30, and the paper is transported from the feed roller 18 through the paper transport path, and the remaining surface is image-formed by the recording unit 4. Image forming control for both sides is performed. At this time, since the planetary gear 63 and the stepped gear 76 are separated from each other, the feed rollers 43 and 45 are in a freely rotating state, and the paper is sandwiched between the feed roller 45 and the press roller 46. Even if the second motor 55 stops driving and the first motor 50 starts driving in this state, the paper is smoothly conveyed, and no load is applied to the feed roller 45.
[0037]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, the drive transmission of the drive source of the reverse transport unit to the paper discharge roller is connected and disconnected by the clutch unit that operates mechanically in conjunction with the rotational drive operation of the drive source. The drive transmission can be controlled only by the rotational drive operation without using an electromagnetic clutch or the like. That is, when the clutch means is connected by the rotational driving operation in one direction, the driving force of the reverse transport unit is transmitted to the discharge roller, and the discharge roller operates to carry the sheet into the reverse transport unit. Unlike the electromagnetic clutch, there is no need to separately perform electrical control, and the clutch means can be easily connected. When the reverse transport operation is stopped, if the clutch means is disengaged by the rotational driving operation, the drive transmission path to the discharge roller is interrupted. Does not have any effect, and there is no need to provide a separate means for maintaining the cutting state.
[0038]
Similarly, the drive transmission to the transport roller of the reversing transport unit is also connected and disconnected by the clutch unit that operates in conjunction with the rotation driving operation of the drive source, so that the clutch unit can be easily provided without separately providing an electromagnetic clutch or the like. Can be connected and disconnected. Since the clutch means is disconnected when the reverse transport operation is stopped, even if the transport roller of the paper transport unit is driven with the rear end portion of the sheet held between the transport rollers, the transport roller of the reverse transport unit is free. There is no rotation and no load.
[0039]
Clutch means is provided with positioning means for selectively positioning the planetary gear between the drive transmission position and the drive disconnection position in conjunction with the planetary gear and the rotational drive direction of the drive source, so that clutch connection and connection can be performed with a simple mechanism. Cutting can be performed reliably.
[0040]
Further, the reversing and conveying unit is configured such that the reversing and conveying unit in the above-described image forming apparatus is detachable, so that the image forming apparatus can be easily reconfigured when image formation is necessary on both sides. By arranging them in the unit, only the minimum necessary drive transmission mechanism needs to be provided in the apparatus main body, and the apparatus can be made compact.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic sectional view of an entire image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a drive transmission mechanism that performs reverse conveyance.
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a planetary gear mechanism.
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating the operation of the planetary gear mechanism.
FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a drive transmission mechanism that performs reverse conveyance.
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating the operation of the planetary gear mechanism.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 1 image forming apparatus 2 document reading section 3 paper feeding section 4 recording and feeding section 30 paper discharge roller 31 press roller 33 paper detection sensor 34 paper detection sensor 40 reverse transport unit 41 paper carry-in port 42 paper carry-out port 43 feed roller 44 press roller 45 Feed roller 46 press roller 50 first motor 55 second motor 56 drive gear 58 planetary gear mechanism 61 sun gear 62 planetary gear 63 planetary gear 67 arm member

Claims

A paper transport unit that transports the paper loaded from the paper feed unit to the recording unit and transports the paper to the paper output tray; and An image forming apparatus comprising: a reversing conveyance unit that conveys an image to an upstream side; and a drive transmission unit that transmits a driving force of a driving source of the reversal conveyance unit to a discharge roller of the paper conveyance unit. An image forming apparatus is characterized in that the image forming apparatus further includes a clutch unit that operates in mechanical linkage with the rotational driving operation of the driving source.

The drive transmission means transmits the driving force of the drive source to the discharge roller by connecting the clutch means in conjunction with the rotational drive operation of the drive source in one direction, and in the other direction of the drive source. 2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the transmission of the drive to the discharge roller is interrupted by disconnecting the clutch unit in conjunction with the rotation driving operation of the image forming apparatus. 3.

The image forming apparatus according to claim 1, wherein the discharge roller is driven by a driving source of the paper transport unit to perform a paper discharge operation.

A paper transport unit that transports the paper conveyed from the paper feed unit to the recording unit and transports the paper to the discharge tray, and a paper conveyed from the downstream side of the recording unit on the transport path of the paper transport unit to the recording unit. An image forming apparatus comprising: a reversing conveyance unit that carries out an upstream side; and a drive transmission unit that transmits a driving force of a driving source of the reversal conveyance unit to a conveyance roller of the reversal conveyance unit, wherein the drive transmission unit includes: An image forming apparatus comprising: clutch means that operates in conjunction with the rotational driving operation of the driving source.

The drive transmission unit transmits the driving force of the drive source to the transport roller by being connected to the clutch unit in conjunction with the rotational drive operation of the drive source in one direction, and in the other direction of the drive source. 5. The image forming apparatus according to claim 4, wherein the transmission of the drive to the transport roller is interrupted by disconnecting the clutch unit in conjunction with the rotation driving operation.

The clutch means has a planetary gear and positioning means for selectively positioning the planetary gear at a drive transmission position and a drive disconnection position in conjunction with a rotational driving direction of the drive source. 6. The image forming apparatus according to any one of 1 to 5.

A reverse transport unit, wherein the reverse transport unit in the image forming apparatus according to any one of claims 1 to 6 is detachably configured.

The reversing transport unit according to claim 7, wherein the clutch means is provided.