JP3722474B2 - 画像形成装置 - 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、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関するものであり、特にレジストローラの搬送方向上流側にフィードローラを備えた画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、複写機等の画像形成装置にはレジストローラと呼ばれるローラ対が備えられている。このレジストローラは画像形成部（感光体ドラム等を用いて搬送されてきた用紙にトナー像を転写する部分）の搬送方向上流側に設けられており、給紙部から搬送されてきた用紙の先端斜め補正と該画像形成部にて用紙にトナー像を転写するのに最適なタイミングで用紙を送り出す（所謂、２次給紙）役目を果たしている。
【０００３】
即ち，回転が停止している該レジストローラのニップ位置に給紙部から給紙されてきた用紙を当接させて用紙に撓みを形成させることで、該用紙が斜めに搬送されてきても適正に斜め補正をし、その後前述したように該画像形成部にて用紙にトナー像を転写するのに最適なタイミングで用紙を送り出すため、レジストローラが回転するようになっている。
【０００４】
該レジストローラの搬送方向上流側には給紙部があるが、給紙部からレジストローラまでの搬送路長さ等の関係で、レジストローラの搬送方向上流側にフィードローラが設けられているものがある。このフィードローラは、給紙部から給紙されてきた用紙をレジストローラまで搬送する役目を果たすものであるが、レジストローラは前述したように、当初回転停止状態にあり、用紙に所定の撓みを形成するようになっている関係から、該フィードローラはレジストローラにて用紙に形成された撓みが所定量に達したタイミングで回転停止するようになっている。
【０００５】
このフィードローラは専用の駆動源を有しているのではなく、他のローラ（例えば給紙ローラやレジストローラ等）と駆動源を共用している場合が多い。このため、該駆動源からギア等を介して駆動伝達され、さらにクラッチ等を用いて該フィードローラの回転や回転停止を行うようになっている。即ち、このクラッチのＯＮ、ＯＦＦによって駆動伝達及び遮断を行うことでフィードローラの回転及び回転停止を行っている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、レジストローラへ用紙を当接させて用紙に所定量の撓みを形成する役目を果たすフィードローラの回転停止がこのようにクラッチによって行われているため、クラッチによる駆動源からの駆動伝達の遮断の後、慣性力によってフィードローラは若干回転してしまうこととなる。設計段階でこの慣性力を考慮したとしても、用紙の厚さや環境条件あるいは製品毎のバラツキによって慣性力による回転量は様々である。この慣性力による回転量の増加はレジストローラでの用紙の撓み量に直接影響を及ぼす。すなわち、慣性力による回転量が様々であると、レジストローラによる撓み量も様々なものとなり、過度の撓み量が発生するものは紙詰まりや紙折れの原因となる。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、レジストローラによる用紙の撓み量を適正なものとし、紙詰まりや紙折れの発生しない画像形成装置を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、レジストローラの搬送方向上流側に設けられたフィードローラと、該フィードローラを回転させるべく駆動力を伝達するための駆動源と、該駆動源から該フィードローラへの駆動伝達及び遮断を行うためのクラッチを備えた画像形成装置において、該フィードローラと同軸上もしくは該フィードローラからギア連結されたギアと同軸上にトルクリミッタが設けられ、該トルクリミッタは内輪と外輪とを備えており、該内輪は該フィードローラの軸もしくは該フィードローラからギア連結された軸に固定されて、該フィードローラの軸もしくは該フィードローラからギア連結された軸と一体回転し、該外輪は保持部材によって固定されており、該内輪とともに回転しないようになっており、前記フィードローラはフィードローラユニットの側板に回転可能に支持され、該フィードローラユニットは画像形成装置本体側板に支持され、前記保持部材は該画像形成装置本体側板に固定されていることを特徴とする画像形成装置である。
【０００９】
この発明によれば、レジストローラで用紙の撓みを形成した後、フィードローラの駆動伝達が解除されると、上記トルクリミッタの影響により、内輪の回転に負荷がかかるので、フィードローラは慣性力の影響を受けることなく回転停止させることができる。したがって、レジストローラでの用紙の撓み量はどのような条件であっても所定量となる。このため、レジストローラでの用紙への撓みを形成する際に、紙詰まりや紙折れといった問題が発生することはない。
【００１０】
さらに、内輪の回転に負荷をかけるのにトルクリミッタを使用しているので、例えば軸に負荷部材を当接させる等の方法に比べて、磨耗による負荷量の変化といった問題がない。
したがって、長期間にわたって安定した使用が可能となる。
またこの発明によれば、前記フィードローラはフィードローラユニットの側板に回転可能に支持され、該フィードローラユニットは画像形成装置本体側板に支持されている画像形成装置である場合、例えば本発明を使用せず製品販売されている画像形成装置であったとしても、フィードローラユニットを取り外すことなくトルクリミッタを取り付けることが可能であるため非常に便利である。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明は、前記フィードローラからギア連結されたギアと同軸上に該フィードローラを手動で回転させることができる回転つまみが設けられており、前記トルクリミッタは該ギアと同軸上に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置である。
【００１２】
この発明によれば、フィードローラからギア連結されたギアと同軸上に該フィードローラを手動で回転させることができる回転つまみが設けられた画像形成装置である場合に、前記トルクリミッタは該ギアと同軸上に設けられているので、例えばフィードローラのメンテナンスの際に該トルクリミッタを取り外す必要がないので、メンテナンス作業に負担をかけることはない。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の具体的な実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施形態である複写機の概略断面図、図２はフィードローラ近傍の断面図、図３は図２のＡ−Ａ断面図、図４はトルクリミッタの取り付け構造を示す断面図である。
【００１６】
以下に示す実施形態は、画像形成装置のうち複写機の例について示したものである。まず、図１を参照して、この複写機は、複写機本体１の下部に配設された給紙部１００と、この給紙部１００の側方及び上方に配設された用紙搬送部２００と、この用紙搬送部２００の上方に配設された画像形成部３００と、この画像形成部３００よりも排出側に配設された定着部４００と、これらの画像形成部３００および定着部４００の上方に配設された光学系部材などからなる画像読取部５００を備えている。
【００１７】
給紙部１００は、４つの給紙カセット１１１のうちの選択された給紙カセット１１１から、円弧外周部を有する給紙ローラ１１２の回転動作によって給紙カセット１１１の出口側（図１の右側）に用紙１１５を送り出すとともに、給紙カセット１１１の幅方向両端上部にそれぞれ設けられたさばき部１１６によってさばくことにより、最上位置の用紙１１５を１枚ずつ確実に用紙搬送部２００に給紙するようになっている。また、これら４つの給紙カセット１１１は複写機本体１に対し、引き出し自在に構成されている。
【００１８】
用紙搬送部２００は、給紙部１００から給紙された用紙１１５を、搬送ローラ２０１、フィードローラ（搬送ローラのうち搬送方向最下流側の搬送ローラ）２０２およびレジストローラ２０３によって画像形成部３００に向けて搬送し、さらに画像形成部３００から定着部４００において画像形成がなされた用紙１１５を排出ローラ２０５によって排出トレイ２０４上に排出するようになっている。尚，搬送ローラ２０１、フィードローラ２０２、レジストローラ２０３及び排出ローラ２０５は、一対のローラによって構成されているものである。また、レジストローラ２０３の手前には用紙１１５の搬送によってＯＮ、ＯＦＦするように配置されたレジストスイッチ２０３ａが設けられている。このレジストスイッチ２０３ａのＯＮ、ＯＦＦ信号は図外の制御手段へ送られるようになっている。
【００１９】
ここで、レジストローラ２０３は従来技術の欄でも説明したように、画像形成部３００の搬送方向上流側に設けられており、給紙部１００から搬送されてきた用紙１１５の先端斜め補正と該画像形成部３００にて用紙１１５にトナー像を転写するのに最適なタイミングで用紙１１５を送り出す（所謂、２次給紙）役目を果たしているものである。このため、該レジストローラ２０３は、図外の駆動源からギア及びクラッチを介して駆動伝達されており、用紙１１５が搬送されてきた際には、レジストローラ２０３の回転は停止（クラッチＯＦＦにより、駆動源からの駆動伝達を遮断）しており、搬送されてきた用紙１１５の先端をレジストロ―ラ２０３のニップ部に当接させて用紙１１５の先端に所定の撓みを形成させた後（レジストスイッチ２０３ａＯＮから所定時間経過後）、レジストローラ２０３を回転（クラッチＯＮにより、駆動源からの駆動を伝達）させて画像形成部３００に用紙１１５を搬送するようになっている。
【００２０】
このように、該レジストローラ２０３で用紙１１５に適正な撓みを形成させるために、レジストローラ２０３の搬送方向上流側にあるフィードローラ２０２の回転及び停止は重要な役目を果たす。即ち、該フィードローラ２０２は、図外の駆動源からギア及びクラッチを介して駆動伝達されており、用紙１１５が搬送されてくる際には、フィードローラ２０２は回転（クラッチＯＮにより、駆動源からの駆動を伝達）しており、レジストローラ２０３で該用紙１１５の先端に所定の撓みが形成されるまで回転を継続し、用紙１１５がレジストローラ２０３にて所定の撓みが形成されれば（レジストスイッチ２０３ａＯＮから所定時間経過後）、該フィードローラ２０２はその回転を停止（クラッチＯＦＦにより、駆動源からの駆動伝達を遮断）するようになっている。フィードローラの具体的構成については後述する。尚，上記レジストローラ２０３及びフィードローラ２０２の回転及び回転停止のため、上記駆動源及びクラッチも上記制御手段に接続されている。
【００２１】
画像形成部３００は、電子写真プロセスによって、用紙１１５に所定のトナー像を形成するものであり、回転可能に軸支された光導電性を有する感光体ドラム３０１と、この感光体ドラム３０１の周囲にその回転方向に沿って、帯電ユニット３０２、露光ユニット３０３、現像ユニット３０４、転写ユニット３０５、クリーナー３０６および除電ユニット３０７を備えている。
【００２２】
帯電ユニット３０２は、高電圧が印加される帯電ワイヤを備え、この帯電ワイヤからのコロナ放電によって感光体ドラム３０１の表面に所定電位を与えるものである。露光ユニット３０３は、後述する画像読取部５００によって読み取られた原稿の画像データに基づいてレーザ発光器から出力されるレーザ光を、ポリゴンミラーおよび反射鏡を介して感光体ドラム３０１に照射することにより、感光体ドラム３０１表面の電位を選択的に減衰させて、この感光体ドラム３０１の表面に静電潜像を形成するものである。現像ユニット３０４は、上記静電潜像をトナーにより現像して、感光体ドラム３０１の表面にトナー像を形成するものである。転写ユニット３０５は、感光体ドラム３０１の表面のトナー像を用紙１１５に転写するものである。この複写機においては、転写ユニット３０５は、感光体ドラム３０１から所定距離だけ離間した転写ローラによって構成されている。クリーナー３０６は、転写後の感光体ドラム３０１の表面に残留しているトナーを除去するものである。除電ユニット３０７は、感光体ドラム３０１の表面の残留電荷を除去するものである。
【００２３】
定着部４００は、この画像形成部３００の用紙搬送方向の下流側に配置され、画像形成部３００においてトナー像が転写された用紙１１５を、加熱ローラ４０１およびこの加熱ローラ４０１に押し付けられる加圧ローラ４０２によって挟んで加熱し、用紙１１５上にトナー像を定着させるものである。
【００２４】
画像読取部５００は、コンタクトガラス５０１上に載置された原稿に、露光ランプから光を照射し、その反射光を反射鏡を介してＣＣＤラインセンサ等からなる光電変換部に導くことにより、原稿の画像情報を読み取るものである。なお、露光ランプおよび反射鏡は走査動作部を形成しており、この走査動作部が、所定の速度で図１の左右方向に移動領域５０８を移動動作することにより、コンタクトガラス５０１上に載置された原稿の全面を走査し、原稿全面の画像を読み取ることができる様になっている。
【００２５】
次に、図２乃至図４を参照してフィードローラ２０２及びその近傍の具体的構成について説明する。フィードローラ２０２は上ローラ２０２ａと下ローラ２０２ｂとによって構成されている。これら上ローラ２０２ａと下ローラ２０２ｂとはそれぞれの長手方向両端から突出するように軸２０２ｃ、２０２ｄが備えられている。該上ローラ２０２ａは軸受２０２ｅ、２０２ｉを介して、下ローラ２０２ｂは軸受２０２ｆ、２０２ｊを介してそれぞれフィードローラユニット２１０の前後の側板２１０ａ、２１０ｂに回転可能に支持されている。
【００２６】
上ローラ２０２ａの後面側端部にはギア２０２ｇが、下ローラ２０２ｂの後面側端部にはギア２０２ｈがそれぞれ一体回転可能に設けられている。該ギア２０２ｇとギア２０２ｈは噛合しており、また図外の駆動源とギア２０２ｈが駆動連結されている。さらに、ギア２０２ｈにはクラッチ２０２ｋが設けられており、駆動源からの駆動伝達と遮断を行えるようになっている。即ち、該クラッチ２０２ｋがＯＮである場合、駆動源からの駆動伝達によりギア２０２ｇを介して下ローラ２０２ｂが、ギア２０２ｇ、ギア２０２ｈを介して上ローラが回転するようになっており、クラッチ２０２ｋがＯＦＦになると駆動源からの駆動伝達が遮断されて上ローラ２０２ａと下ローラ２０２ｂはその回転が停止するようになっている。
【００２７】
また、下ローラ２０２ｂの前面側端部にはギア２２１が設けられており、フィードローラユニット２１０の前面側側板２１０ａから立設した軸２２４に回転可能に設けられたギア２２４が該ギア２２１に噛合している。これらフィードローラ２０２、軸受２０２ｅ、２０２ｆ、２０２ｉ、２０２ｊ及びギア２０２ｇ、２０２ｈ、２２１、２２２、クラッチ２０２ｋ、前面側側板２１０ａ、後面側側板２１０ｂ等によってフィードローラユニット２１０が醸成されている。該フィードローラユニット２１０は図示しない取り付け部材によって複写機本体１の前後側板１ａ、１ｂに支持されている。
【００２８】
一方、複写機本体１の前側板１ａには軸受２２６を介して軸２２５が回転可能に支持されており、該軸２２５の後面側端部には前記フィードローラユニット２１０に設けられたギア２２４と噛合するようにギア２２３が該軸２２５と一体回転可能に設けられている。また、該軸２２５の前面側端部には操作つまみ２５０が該軸２２５と一体回転可能に設けられている。
【００２９】
さらに、該軸２２５の軸方向中央部にはトルクリミッタ２３０が設けられている。該トルクリミッタ２３０は内輪２３１と外輪２３２とを備えている。該内輪２３１はスプリングピン２３３によって軸２５５に固定されている。また外輪２３２は前側板１ａに取り付けられた断面略コ字状の保持部材２４０に固定されている。固定方法については、ビス、圧入、接着等周知の方法による。また、該保持部材２４０はビス２４３、２４４によって前側板１ａに取り付けられている。尚，該保持部材２４０には該ビス２４３、２４４が取り付けることが可能なように開口２４１、２４２が設けられている。
【００３０】
このトルクリミッタ２３０としては、常時内輪２３１と外輪２３２とが磁力またはばね等によって所定の連結力で連結されており、内輪２３１に用紙搬送方向に一定以上の回転トルクが付与された際にその連結力が弱められ、内輪２３１が外輪２３２に対して回転する構造のものが用いられている。具体的には、内輪２３１に用紙搬送方向に５．８８×１０-2Ｎｍ以上の回転トルクが付与された場合に、内輪２３１が外輪２３２に対して回転するようなトルクリミッタ２３０が用いられている。よって、図外の駆動源からギア２０２ｈ、下ローラ２０２ｂ、ギア２２１、ギア２２４、ギア２２０を介して、５．８８×１０-2Ｎｍ以上の回転トルクで軸２２５への回転が駆動伝達された場合には、軸２２５が回転することとなる。本実施形態では、フィードローラ２０２が回転する際には、駆動源から軸２２５へは０．９８Ｎｍの回転トルクで駆動伝達されているので、軸２２５は回転することとなる。このとき、軸２２５から、ギア２２３、２２２、２２１を介して下ローラへ５．８８×１０-2Ｎｍの回転負荷がかかることになる。この回転負荷が、レジストローラ２０３での用紙先端への撓みを形成する際に、フィードローラ２０２の回転を停止するためにクラッチ２０２ｋをＯＦＦした際に発生する慣性力を抑えることとなる。このため、レジストローラ２０３での用紙先端への撓み量は常に一定となる。尚、トルクリミッタ２３０によるフィードローラへの回転負荷の値については、駆動源からの回転トルクの値等を考慮し、トルクリミッタの大きさを変更することにより適宜選択が可能である。
【００３１】
また、上記回転つまみ２５０はフィードローラ２０２部で紙詰まりが発生した場合に、該回転つまみ２５０を手動で回転させることで、用紙１１５を紙詰まり処理できる個所まで移動させた後、紙詰まり処理を行うためのもので、該フィードローラ２０２の上ローラ２０２ａと下ローラ２０２ｂとが固定されており各ローラ間の圧接解除機構がないために設けられた機構である。ここで、ギア２２２にはワンウェイクラッチ２２６が設けられている。該ワンウェイクラッチ２２６は用紙搬送方向にのみフィードローラ２０２を回転できるように取り付けられている。したがって、該回転つまみ２５０をフィードローラ２０２の用紙搬送方向（図３の矢印Ａ方向）に回転させた際にはフィードローラ２０２まで駆動伝達されて、用紙は用紙搬送方向下流側まで搬送される。これは、紙詰まり処理できるスペースがフィードローラ２０２の用紙搬送方向上流側にはなく、フィードローラ２０２での紙詰まり処理は必ず用紙搬送方向下流側まで搬送させなければ処理できないからである。
【００３２】
尚、上記のように、トルクリミッタ２３０はギア２２５と同軸上に設けられているので、例えばフィードローラ２０２のメンテナンス（上ローラ２０２ａあるいは下ローラ２０２ｂの交換等）の際に該トルクリミッタ２３０を取り外す必要がないので、メンテナンス作業に負担をかけることはない。
【００３３】
また、上記のように、フィードローラ２０２はフィードローラユニット２１０の前後の側板２１０ａ、２１０ｂに回転可能に支持され、トルクリミッタ２３０の外輪２３２を固定する保持部材２４０は前側板１ａに固定されているので、例えば本発明を使用せず製品販売されている画像形成装置であったとしても、フィードローラユニット２１０を取り外すことなくトルクリミッタ２３０を取り付けることが可能であるため非常に便利である。
【００３４】
続いて作用について説明する、給紙部１００から給紙されてきた用紙１１５は搬送ローラ２０１によって搬送方向上流側にあるフィードローラ２０２を通ってレジストローラ２０３まで搬送されてくる。このとき、図外の制御手段により、フィードローラ２０２は回転すべくクラッチ２０２ｋはＯＮとなっており、レジストローラ２０３はその回転を停止すべく図外のクラッチがＯＦＦとなっている。このような状態で、用紙１１５はフィードローラ２０２を通過し、その先端がレジストローラ２０３のニップ位置に当接する。さらにフィードローラ２０２は回転し、レジストローラ２０３の手前にあるレジストスイッチ２０３ａをＯＮしてから所定時間経過後に、フィードローラ２０２の回転を停止すべく制御手段からの信号によりクラッチ２０２ｋはＯＦＦとなり、駆動源からの駆動伝達を遮断する。このとき、下ローラ２０２ｂとギア連結された軸２２５にはトルクリミッタ２３０が設けられているので、慣性力によるフィードローラの回転はなく、即ち、クラッチ２０２のＯＦＦとほぼ同時にフィードローラ２０２はその回転を停止する。この状態で、用紙１１５の先端はレジストローラ２０３に当接して所定の撓みを形成しており、しかもこの撓み量は様々な諸条件に関連なく一定したものとなる。しかもトルクリミッタを用いているので、軸に負荷部材を当接させる等の方法に比べて、磨耗による負荷量の変化といった問題がない。したがって、長期間にわたって安定した使用が可能となる。
【００３５】
その後（フィードローラ２０２の回転停止からさらに所定時間経過後）、レジストローラ２０３が回転すべく図外のクラッチがＯＮとなり、所謂２次給紙を開始し、画像形成部３００によって用紙１１５にトナー像が形成された後、定着部４００にて用紙１１５にトナー像が定着され、排出ローラ２０５によって排紙トレイ２０４に排出されることとなる。このようにして、所望のコピーが得られることとなる。
【００３６】
以上説明したのは、本発明の一実施形態であって本発明はこれに限定されるものではない。例えば、レジストローラでの用紙先端への所定撓み形成後のフィードローラ回転停止に伴う慣性力の発生を防止するために、上記実施形態では下ローラからギア連結された軸にトルクリミッタを設けたが、下ローラあるいは上ローラの軸へ直接トルクリミッタを設けるようにしてもかまわない。
【００３７】
また、上記実施形態では、フィードローラをユニット構成としているものへの適用例について示したが、本発明はこれに限定されず本体側板へ支持させたものへの適用も可能である。さらに、上記実施形態では、回転つまみを回転させてフィードローラ部での紙詰まり処理を行うものへの適用例を示したが、一方のローラに対し他方のローラを退避させてフィードローラ部での紙詰まり処理を行うものへの適用も可能である。この場合、上記実施形態のようにフィードローラ（下ローラ）からギア連結された軸が存在しない場合があるので、このような場合にはフィードローラのうちのいずれかのローラ（上ローラ又は下ローラ）の軸へトルクリミッタを設ければよい。
【００３８】
また、上記実施形態は複写機の例について説明したが、本発明はファクシミリやプリンター等の画像形成装置全般に適用が可能である。
【００３９】
【発明の効果】
この発明によれば、フィードローラと同軸上もしくは該フィードローラからギア連結されたギアと同軸上にトルクリミッタが設けられており、該トルクリミッタは内輪と外輪とを備えており、該内輪は該フィードローラの軸もしくは該フィードローラからギア連結された軸に固定されて、該フィードローラの軸もしくは該フィードローラからギア連結された軸と一体回転し、該外輪は保持部材によって固定されており、該内輪とともに回転しないようになっているので、レジストローラで用紙の撓みを形成した後、フィードローラの駆動伝達を遮断するのにクラッチをＯＦＦしても上記トルクリミッタの影響により、内輪の回転に負荷がかかるので、慣性力の影響を受けることがない。したがって、レジストローラでの用紙の撓み量はどのような条件であっても所定量となる。このため、レジストローラでの用紙への撓みを形成する際に、紙詰まりや紙折れといった問題が発生することはない。
【００４０】
さらに、内輪の回転に負荷をかけるのにトルクリミッタを使用しているので、例えば軸に負荷部材を当接させる等の方法に比べて、磨耗による負荷量の変化といった問題がない。したがって、長期間にわたって安定した使用が可能となる。
【００４１】
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態である複写機の概略断面図。
【図２】 フィードローラ近傍の断面図。
【図３】 図２のＡ−Ａ断面図。
【図４】 トルクリミッタの取り付け構造を示す断面図。
【符号の説明】
１ 複写機本体
２００ 用紙搬送部
２０２ フィードローラ
２０３ レジストローラ
２１０ フィードローラユニット
２３０ トルクリミッタ
２３１ 内輪
２３２ 外輪
２４０ 保持部材
２５０ 回転つまみ
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関するものであり、特にレジストローラの搬送方向上流側にフィードローラを備えた画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、複写機等の画像形成装置にはレジストローラと呼ばれるローラ対が備えられている。このレジストローラは画像形成部（感光体ドラム等を用いて搬送されてきた用紙にトナー像を転写する部分）の搬送方向上流側に設けられており、給紙部から搬送されてきた用紙の先端斜め補正と該画像形成部にて用紙にトナー像を転写するのに最適なタイミングで用紙を送り出す（所謂、２次給紙）役目を果たしている。
【０００３】
即ち，回転が停止している該レジストローラのニップ位置に給紙部から給紙されてきた用紙を当接させて用紙に撓みを形成させることで、該用紙が斜めに搬送されてきても適正に斜め補正をし、その後前述したように該画像形成部にて用紙にトナー像を転写するのに最適なタイミングで用紙を送り出すため、レジストローラが回転するようになっている。
【０００４】
該レジストローラの搬送方向上流側には給紙部があるが、給紙部からレジストローラまでの搬送路長さ等の関係で、レジストローラの搬送方向上流側にフィードローラが設けられているものがある。このフィードローラは、給紙部から給紙されてきた用紙をレジストローラまで搬送する役目を果たすものであるが、レジストローラは前述したように、当初回転停止状態にあり、用紙に所定の撓みを形成するようになっている関係から、該フィードローラはレジストローラにて用紙に形成された撓みが所定量に達したタイミングで回転停止するようになっている。
【０００５】
このフィードローラは専用の駆動源を有しているのではなく、他のローラ（例えば給紙ローラやレジストローラ等）と駆動源を共用している場合が多い。このため、該駆動源からギア等を介して駆動伝達され、さらにクラッチ等を用いて該フィードローラの回転や回転停止を行うようになっている。即ち、このクラッチのＯＮ、ＯＦＦによって駆動伝達及び遮断を行うことでフィードローラの回転及び回転停止を行っている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、レジストローラへ用紙を当接させて用紙に所定量の撓みを形成する役目を果たすフィードローラの回転停止がこのようにクラッチによって行われているため、クラッチによる駆動源からの駆動伝達の遮断の後、慣性力によってフィードローラは若干回転してしまうこととなる。設計段階でこの慣性力を考慮したとしても、用紙の厚さや環境条件あるいは製品毎のバラツキによって慣性力による回転量は様々である。この慣性力による回転量の増加はレジストローラでの用紙の撓み量に直接影響を及ぼす。すなわち、慣性力による回転量が様々であると、レジストローラによる撓み量も様々なものとなり、過度の撓み量が発生するものは紙詰まりや紙折れの原因となる。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、レジストローラによる用紙の撓み量を適正なものとし、紙詰まりや紙折れの発生しない画像形成装置を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、レジストローラの搬送方向上流側に設けられたフィードローラと、該フィードローラを回転させるべく駆動力を伝達するための駆動源と、該駆動源から該フィードローラへの駆動伝達及び遮断を行うためのクラッチを備えた画像形成装置において、該フィードローラと同軸上もしくは該フィードローラからギア連結されたギアと同軸上にトルクリミッタが設けられ、該トルクリミッタは内輪と外輪とを備えており、該内輪は該フィードローラの軸もしくは該フィードローラからギア連結された軸に固定されて、該フィードローラの軸もしくは該フィードローラからギア連結された軸と一体回転し、該外輪は保持部材によって固定されており、該内輪とともに回転しないようになっており、前記フィードローラはフィードローラユニットの側板に回転可能に支持され、該フィードローラユニットは画像形成装置本体側板に支持され、前記保持部材は該画像形成装置本体側板に固定されていることを特徴とする画像形成装置である。
【０００９】
この発明によれば、レジストローラで用紙の撓みを形成した後、フィードローラの駆動伝達が解除されると、上記トルクリミッタの影響により、内輪の回転に負荷がかかるので、フィードローラは慣性力の影響を受けることなく回転停止させることができる。したがって、レジストローラでの用紙の撓み量はどのような条件であっても所定量となる。このため、レジストローラでの用紙への撓みを形成する際に、紙詰まりや紙折れといった問題が発生することはない。
【００１０】
さらに、内輪の回転に負荷をかけるのにトルクリミッタを使用しているので、例えば軸に負荷部材を当接させる等の方法に比べて、磨耗による負荷量の変化といった問題がない。
したがって、長期間にわたって安定した使用が可能となる。
またこの発明によれば、前記フィードローラはフィードローラユニットの側板に回転可能に支持され、該フィードローラユニットは画像形成装置本体側板に支持されている画像形成装置である場合、例えば本発明を使用せず製品販売されている画像形成装置であったとしても、フィードローラユニットを取り外すことなくトルクリミッタを取り付けることが可能であるため非常に便利である。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明は、前記フィードローラからギア連結されたギアと同軸上に該フィードローラを手動で回転させることができる回転つまみが設けられており、前記トルクリミッタは該ギアと同軸上に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置である。
【００１２】
この発明によれば、フィードローラからギア連結されたギアと同軸上に該フィードローラを手動で回転させることができる回転つまみが設けられた画像形成装置である場合に、前記トルクリミッタは該ギアと同軸上に設けられているので、例えばフィードローラのメンテナンスの際に該トルクリミッタを取り外す必要がないので、メンテナンス作業に負担をかけることはない。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の具体的な実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施形態である複写機の概略断面図、図２はフィードローラ近傍の断面図、図３は図２のＡ−Ａ断面図、図４はトルクリミッタの取り付け構造を示す断面図である。
【００１６】
以下に示す実施形態は、画像形成装置のうち複写機の例について示したものである。まず、図１を参照して、この複写機は、複写機本体１の下部に配設された給紙部１００と、この給紙部１００の側方及び上方に配設された用紙搬送部２００と、この用紙搬送部２００の上方に配設された画像形成部３００と、この画像形成部３００よりも排出側に配設された定着部４００と、これらの画像形成部３００および定着部４００の上方に配設された光学系部材などからなる画像読取部５００を備えている。
【００１７】
給紙部１００は、４つの給紙カセット１１１のうちの選択された給紙カセット１１１から、円弧外周部を有する給紙ローラ１１２の回転動作によって給紙カセット１１１の出口側（図１の右側）に用紙１１５を送り出すとともに、給紙カセット１１１の幅方向両端上部にそれぞれ設けられたさばき部１１６によってさばくことにより、最上位置の用紙１１５を１枚ずつ確実に用紙搬送部２００に給紙するようになっている。また、これら４つの給紙カセット１１１は複写機本体１に対し、引き出し自在に構成されている。
【００１８】
用紙搬送部２００は、給紙部１００から給紙された用紙１１５を、搬送ローラ２０１、フィードローラ（搬送ローラのうち搬送方向最下流側の搬送ローラ）２０２およびレジストローラ２０３によって画像形成部３００に向けて搬送し、さらに画像形成部３００から定着部４００において画像形成がなされた用紙１１５を排出ローラ２０５によって排出トレイ２０４上に排出するようになっている。尚，搬送ローラ２０１、フィードローラ２０２、レジストローラ２０３及び排出ローラ２０５は、一対のローラによって構成されているものである。また、レジストローラ２０３の手前には用紙１１５の搬送によってＯＮ、ＯＦＦするように配置されたレジストスイッチ２０３ａが設けられている。このレジストスイッチ２０３ａのＯＮ、ＯＦＦ信号は図外の制御手段へ送られるようになっている。
【００１９】
ここで、レジストローラ２０３は従来技術の欄でも説明したように、画像形成部３００の搬送方向上流側に設けられており、給紙部１００から搬送されてきた用紙１１５の先端斜め補正と該画像形成部３００にて用紙１１５にトナー像を転写するのに最適なタイミングで用紙１１５を送り出す（所謂、２次給紙）役目を果たしているものである。このため、該レジストローラ２０３は、図外の駆動源からギア及びクラッチを介して駆動伝達されており、用紙１１５が搬送されてきた際には、レジストローラ２０３の回転は停止（クラッチＯＦＦにより、駆動源からの駆動伝達を遮断）しており、搬送されてきた用紙１１５の先端をレジストロ―ラ２０３のニップ部に当接させて用紙１１５の先端に所定の撓みを形成させた後（レジストスイッチ２０３ａＯＮから所定時間経過後）、レジストローラ２０３を回転（クラッチＯＮにより、駆動源からの駆動を伝達）させて画像形成部３００に用紙１１５を搬送するようになっている。
【００２０】
このように、該レジストローラ２０３で用紙１１５に適正な撓みを形成させるために、レジストローラ２０３の搬送方向上流側にあるフィードローラ２０２の回転及び停止は重要な役目を果たす。即ち、該フィードローラ２０２は、図外の駆動源からギア及びクラッチを介して駆動伝達されており、用紙１１５が搬送されてくる際には、フィードローラ２０２は回転（クラッチＯＮにより、駆動源からの駆動を伝達）しており、レジストローラ２０３で該用紙１１５の先端に所定の撓みが形成されるまで回転を継続し、用紙１１５がレジストローラ２０３にて所定の撓みが形成されれば（レジストスイッチ２０３ａＯＮから所定時間経過後）、該フィードローラ２０２はその回転を停止（クラッチＯＦＦにより、駆動源からの駆動伝達を遮断）するようになっている。フィードローラの具体的構成については後述する。尚，上記レジストローラ２０３及びフィードローラ２０２の回転及び回転停止のため、上記駆動源及びクラッチも上記制御手段に接続されている。
【００２１】
画像形成部３００は、電子写真プロセスによって、用紙１１５に所定のトナー像を形成するものであり、回転可能に軸支された光導電性を有する感光体ドラム３０１と、この感光体ドラム３０１の周囲にその回転方向に沿って、帯電ユニット３０２、露光ユニット３０３、現像ユニット３０４、転写ユニット３０５、クリーナー３０６および除電ユニット３０７を備えている。
【００２２】
帯電ユニット３０２は、高電圧が印加される帯電ワイヤを備え、この帯電ワイヤからのコロナ放電によって感光体ドラム３０１の表面に所定電位を与えるものである。露光ユニット３０３は、後述する画像読取部５００によって読み取られた原稿の画像データに基づいてレーザ発光器から出力されるレーザ光を、ポリゴンミラーおよび反射鏡を介して感光体ドラム３０１に照射することにより、感光体ドラム３０１表面の電位を選択的に減衰させて、この感光体ドラム３０１の表面に静電潜像を形成するものである。現像ユニット３０４は、上記静電潜像をトナーにより現像して、感光体ドラム３０１の表面にトナー像を形成するものである。転写ユニット３０５は、感光体ドラム３０１の表面のトナー像を用紙１１５に転写するものである。この複写機においては、転写ユニット３０５は、感光体ドラム３０１から所定距離だけ離間した転写ローラによって構成されている。クリーナー３０６は、転写後の感光体ドラム３０１の表面に残留しているトナーを除去するものである。除電ユニット３０７は、感光体ドラム３０１の表面の残留電荷を除去するものである。
【００２３】
定着部４００は、この画像形成部３００の用紙搬送方向の下流側に配置され、画像形成部３００においてトナー像が転写された用紙１１５を、加熱ローラ４０１およびこの加熱ローラ４０１に押し付けられる加圧ローラ４０２によって挟んで加熱し、用紙１１５上にトナー像を定着させるものである。
【００２４】
画像読取部５００は、コンタクトガラス５０１上に載置された原稿に、露光ランプから光を照射し、その反射光を反射鏡を介してＣＣＤラインセンサ等からなる光電変換部に導くことにより、原稿の画像情報を読み取るものである。なお、露光ランプおよび反射鏡は走査動作部を形成しており、この走査動作部が、所定の速度で図１の左右方向に移動領域５０８を移動動作することにより、コンタクトガラス５０１上に載置された原稿の全面を走査し、原稿全面の画像を読み取ることができる様になっている。
【００２５】
次に、図２乃至図４を参照してフィードローラ２０２及びその近傍の具体的構成について説明する。フィードローラ２０２は上ローラ２０２ａと下ローラ２０２ｂとによって構成されている。これら上ローラ２０２ａと下ローラ２０２ｂとはそれぞれの長手方向両端から突出するように軸２０２ｃ、２０２ｄが備えられている。該上ローラ２０２ａは軸受２０２ｅ、２０２ｉを介して、下ローラ２０２ｂは軸受２０２ｆ、２０２ｊを介してそれぞれフィードローラユニット２１０の前後の側板２１０ａ、２１０ｂに回転可能に支持されている。
【００２６】
上ローラ２０２ａの後面側端部にはギア２０２ｇが、下ローラ２０２ｂの後面側端部にはギア２０２ｈがそれぞれ一体回転可能に設けられている。該ギア２０２ｇとギア２０２ｈは噛合しており、また図外の駆動源とギア２０２ｈが駆動連結されている。さらに、ギア２０２ｈにはクラッチ２０２ｋが設けられており、駆動源からの駆動伝達と遮断を行えるようになっている。即ち、該クラッチ２０２ｋがＯＮである場合、駆動源からの駆動伝達によりギア２０２ｇを介して下ローラ２０２ｂが、ギア２０２ｇ、ギア２０２ｈを介して上ローラが回転するようになっており、クラッチ２０２ｋがＯＦＦになると駆動源からの駆動伝達が遮断されて上ローラ２０２ａと下ローラ２０２ｂはその回転が停止するようになっている。
【００２７】
また、下ローラ２０２ｂの前面側端部にはギア２２１が設けられており、フィードローラユニット２１０の前面側側板２１０ａから立設した軸２２４に回転可能に設けられたギア２２４が該ギア２２１に噛合している。これらフィードローラ２０２、軸受２０２ｅ、２０２ｆ、２０２ｉ、２０２ｊ及びギア２０２ｇ、２０２ｈ、２２１、２２２、クラッチ２０２ｋ、前面側側板２１０ａ、後面側側板２１０ｂ等によってフィードローラユニット２１０が醸成されている。該フィードローラユニット２１０は図示しない取り付け部材によって複写機本体１の前後側板１ａ、１ｂに支持されている。
【００２８】
一方、複写機本体１の前側板１ａには軸受２２６を介して軸２２５が回転可能に支持されており、該軸２２５の後面側端部には前記フィードローラユニット２１０に設けられたギア２２４と噛合するようにギア２２３が該軸２２５と一体回転可能に設けられている。また、該軸２２５の前面側端部には操作つまみ２５０が該軸２２５と一体回転可能に設けられている。
【００２９】
さらに、該軸２２５の軸方向中央部にはトルクリミッタ２３０が設けられている。該トルクリミッタ２３０は内輪２３１と外輪２３２とを備えている。該内輪２３１はスプリングピン２３３によって軸２５５に固定されている。また外輪２３２は前側板１ａに取り付けられた断面略コ字状の保持部材２４０に固定されている。固定方法については、ビス、圧入、接着等周知の方法による。また、該保持部材２４０はビス２４３、２４４によって前側板１ａに取り付けられている。尚，該保持部材２４０には該ビス２４３、２４４が取り付けることが可能なように開口２４１、２４２が設けられている。
【００３０】
このトルクリミッタ２３０としては、常時内輪２３１と外輪２３２とが磁力またはばね等によって所定の連結力で連結されており、内輪２３１に用紙搬送方向に一定以上の回転トルクが付与された際にその連結力が弱められ、内輪２３１が外輪２３２に対して回転する構造のものが用いられている。具体的には、内輪２３１に用紙搬送方向に５．８８×１０-2Ｎｍ以上の回転トルクが付与された場合に、内輪２３１が外輪２３２に対して回転するようなトルクリミッタ２３０が用いられている。よって、図外の駆動源からギア２０２ｈ、下ローラ２０２ｂ、ギア２２１、ギア２２４、ギア２２０を介して、５．８８×１０-2Ｎｍ以上の回転トルクで軸２２５への回転が駆動伝達された場合には、軸２２５が回転することとなる。本実施形態では、フィードローラ２０２が回転する際には、駆動源から軸２２５へは０．９８Ｎｍの回転トルクで駆動伝達されているので、軸２２５は回転することとなる。このとき、軸２２５から、ギア２２３、２２２、２２１を介して下ローラへ５．８８×１０-2Ｎｍの回転負荷がかかることになる。この回転負荷が、レジストローラ２０３での用紙先端への撓みを形成する際に、フィードローラ２０２の回転を停止するためにクラッチ２０２ｋをＯＦＦした際に発生する慣性力を抑えることとなる。このため、レジストローラ２０３での用紙先端への撓み量は常に一定となる。尚、トルクリミッタ２３０によるフィードローラへの回転負荷の値については、駆動源からの回転トルクの値等を考慮し、トルクリミッタの大きさを変更することにより適宜選択が可能である。
【００３１】
また、上記回転つまみ２５０はフィードローラ２０２部で紙詰まりが発生した場合に、該回転つまみ２５０を手動で回転させることで、用紙１１５を紙詰まり処理できる個所まで移動させた後、紙詰まり処理を行うためのもので、該フィードローラ２０２の上ローラ２０２ａと下ローラ２０２ｂとが固定されており各ローラ間の圧接解除機構がないために設けられた機構である。ここで、ギア２２２にはワンウェイクラッチ２２６が設けられている。該ワンウェイクラッチ２２６は用紙搬送方向にのみフィードローラ２０２を回転できるように取り付けられている。したがって、該回転つまみ２５０をフィードローラ２０２の用紙搬送方向（図３の矢印Ａ方向）に回転させた際にはフィードローラ２０２まで駆動伝達されて、用紙は用紙搬送方向下流側まで搬送される。これは、紙詰まり処理できるスペースがフィードローラ２０２の用紙搬送方向上流側にはなく、フィードローラ２０２での紙詰まり処理は必ず用紙搬送方向下流側まで搬送させなければ処理できないからである。
【００３２】
尚、上記のように、トルクリミッタ２３０はギア２２５と同軸上に設けられているので、例えばフィードローラ２０２のメンテナンス（上ローラ２０２ａあるいは下ローラ２０２ｂの交換等）の際に該トルクリミッタ２３０を取り外す必要がないので、メンテナンス作業に負担をかけることはない。
【００３３】
また、上記のように、フィードローラ２０２はフィードローラユニット２１０の前後の側板２１０ａ、２１０ｂに回転可能に支持され、トルクリミッタ２３０の外輪２３２を固定する保持部材２４０は前側板１ａに固定されているので、例えば本発明を使用せず製品販売されている画像形成装置であったとしても、フィードローラユニット２１０を取り外すことなくトルクリミッタ２３０を取り付けることが可能であるため非常に便利である。
【００３４】
続いて作用について説明する、給紙部１００から給紙されてきた用紙１１５は搬送ローラ２０１によって搬送方向上流側にあるフィードローラ２０２を通ってレジストローラ２０３まで搬送されてくる。このとき、図外の制御手段により、フィードローラ２０２は回転すべくクラッチ２０２ｋはＯＮとなっており、レジストローラ２０３はその回転を停止すべく図外のクラッチがＯＦＦとなっている。このような状態で、用紙１１５はフィードローラ２０２を通過し、その先端がレジストローラ２０３のニップ位置に当接する。さらにフィードローラ２０２は回転し、レジストローラ２０３の手前にあるレジストスイッチ２０３ａをＯＮしてから所定時間経過後に、フィードローラ２０２の回転を停止すべく制御手段からの信号によりクラッチ２０２ｋはＯＦＦとなり、駆動源からの駆動伝達を遮断する。このとき、下ローラ２０２ｂとギア連結された軸２２５にはトルクリミッタ２３０が設けられているので、慣性力によるフィードローラの回転はなく、即ち、クラッチ２０２のＯＦＦとほぼ同時にフィードローラ２０２はその回転を停止する。この状態で、用紙１１５の先端はレジストローラ２０３に当接して所定の撓みを形成しており、しかもこの撓み量は様々な諸条件に関連なく一定したものとなる。しかもトルクリミッタを用いているので、軸に負荷部材を当接させる等の方法に比べて、磨耗による負荷量の変化といった問題がない。したがって、長期間にわたって安定した使用が可能となる。
【００３５】
その後（フィードローラ２０２の回転停止からさらに所定時間経過後）、レジストローラ２０３が回転すべく図外のクラッチがＯＮとなり、所謂２次給紙を開始し、画像形成部３００によって用紙１１５にトナー像が形成された後、定着部４００にて用紙１１５にトナー像が定着され、排出ローラ２０５によって排紙トレイ２０４に排出されることとなる。このようにして、所望のコピーが得られることとなる。
【００３６】
以上説明したのは、本発明の一実施形態であって本発明はこれに限定されるものではない。例えば、レジストローラでの用紙先端への所定撓み形成後のフィードローラ回転停止に伴う慣性力の発生を防止するために、上記実施形態では下ローラからギア連結された軸にトルクリミッタを設けたが、下ローラあるいは上ローラの軸へ直接トルクリミッタを設けるようにしてもかまわない。
【００３７】
また、上記実施形態では、フィードローラをユニット構成としているものへの適用例について示したが、本発明はこれに限定されず本体側板へ支持させたものへの適用も可能である。さらに、上記実施形態では、回転つまみを回転させてフィードローラ部での紙詰まり処理を行うものへの適用例を示したが、一方のローラに対し他方のローラを退避させてフィードローラ部での紙詰まり処理を行うものへの適用も可能である。この場合、上記実施形態のようにフィードローラ（下ローラ）からギア連結された軸が存在しない場合があるので、このような場合にはフィードローラのうちのいずれかのローラ（上ローラ又は下ローラ）の軸へトルクリミッタを設ければよい。
【００３８】
また、上記実施形態は複写機の例について説明したが、本発明はファクシミリやプリンター等の画像形成装置全般に適用が可能である。
【００３９】
【発明の効果】
この発明によれば、フィードローラと同軸上もしくは該フィードローラからギア連結されたギアと同軸上にトルクリミッタが設けられており、該トルクリミッタは内輪と外輪とを備えており、該内輪は該フィードローラの軸もしくは該フィードローラからギア連結された軸に固定されて、該フィードローラの軸もしくは該フィードローラからギア連結された軸と一体回転し、該外輪は保持部材によって固定されており、該内輪とともに回転しないようになっているので、レジストローラで用紙の撓みを形成した後、フィードローラの駆動伝達を遮断するのにクラッチをＯＦＦしても上記トルクリミッタの影響により、内輪の回転に負荷がかかるので、慣性力の影響を受けることがない。したがって、レジストローラでの用紙の撓み量はどのような条件であっても所定量となる。このため、レジストローラでの用紙への撓みを形成する際に、紙詰まりや紙折れといった問題が発生することはない。
【００４０】
さらに、内輪の回転に負荷をかけるのにトルクリミッタを使用しているので、例えば軸に負荷部材を当接させる等の方法に比べて、磨耗による負荷量の変化といった問題がない。したがって、長期間にわたって安定した使用が可能となる。
【００４１】
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態である複写機の概略断面図。
【図２】 フィードローラ近傍の断面図。
【図３】 図２のＡ−Ａ断面図。
【図４】 トルクリミッタの取り付け構造を示す断面図。
【符号の説明】
１ 複写機本体
２００ 用紙搬送部
２０２ フィードローラ
２０３ レジストローラ
２１０ フィードローラユニット
２３０ トルクリミッタ
２３１ 内輪
２３２ 外輪
２４０ 保持部材
２５０ 回転つまみ
Claims (2)
- レジストローラの搬送方向上流側に設けられたフィードローラと、該フィードローラを回転させるべく駆動力を伝達するための駆動源と、該駆動源から該フィードローラへの駆動伝達及び遮断を行うためのクラッチを備えた画像形成装置において、
該フィードローラと同軸上もしくは該フィードローラからギア連結されたギアと同軸上にトルクリミッタが設けられ、
該トルクリミッタは内輪と外輪とを備えており、
該内輪は該フィードローラの軸もしくは該フィードローラからギア連結された軸に固定されて、該フィードローラの軸もしくは該フィードローラからギア連結された軸と一体回転し、
該外輪は保持部材によって固定されており、該内輪とともに回転しないようになっており、
前記フィードローラはフィードローラユニットの側板に回転可能に支持され、該フィードローラユニットは画像形成装置本体側板に支持され、前記保持部材は該画像形成装置本体側板に固定されていることを特徴とする画像形成装置。 - 前記フィードローラからギア連結されたギアと同軸上に該フィードローラを手動で回転させることができる回転つまみが設けられており、
前記トルクリミッタは該ギアと同軸上に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
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