JP4407653B2 - 駆動伝達機構及びそれを備えた用紙搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ装置、プリンタ等の画像形成装置に適用可能な、駆動伝達機構及びそれを備えた用紙搬送装置に関する。

上述の画像形成装置では、給紙カセット等に収納した用紙を画像形成処理部に搬送して用紙に画像処理を行って排出する一連の用紙搬送動作が行われているが、用紙搬送動作は、一般にモータ等の駆動源を用いて歯車機構やクラッチ等の駆動伝達機構により各搬送ローラに回転駆動力を伝達して行われる。例えば、特許文献１では、１つのモータにより排紙ローラ及び反転搬送ローラの駆動制御を行うための歯車等の駆動伝達機構が記載されている。また、特許文献２では、クラッチを介して連結される第１回転部材と、歯車及びトルクリミッタを介して連結されて第１回転部材と協働する第２回転部材とを備えた正転逆転制御機構が記載されている。
特開２００４−２６９２３２号公報 実開平５−３７７９０号公報

従来の画像形成装置では、装置のコンパクト化が進められており、駆動源や駆動伝達機構についてもコンパクト化することが要請されている。しかしながら、駆動源を最小限とするとその分駆動源から駆動力を伝達する駆動伝達機構が増加し、そのための設置スペースも大きくならざるを得ない。

そこで、本発明は、設置スペースを抑えてコンパクト化することが可能な駆動伝達機構及びそれを備えた用紙搬送装置を提供することを目的とするものである。

本発明に係る用紙搬送装置は、駆動源からの駆動力を伝達する第一歯車列と、前記第一歯車列に伝達された駆動力を給紙ローラの回転軸に伝達する当該回転軸に固定された電磁クラッチと、前記回転軸に回転自在に軸支された歯車を介してフィードローラに前記駆動源からの駆動力を常時伝達する第二歯車列とを備え、前記給紙ローラは、前記電磁クラッチのオン及びオフにより間欠動作し、前記フィードローラは、前記歯車が前記給紙ローラの間欠動作に影響を受けることなく回転することで常時回転して用紙搬送動作を行うことを特徴とする。さらに、前記回転軸には、負荷が加えられていることを特徴とする。

上記のような構成を有することで、電磁クラッチに取り付けられた回転軸を歯車の支持軸に兼用したので、回転軸の周辺スペースに歯車を設置して歯車列を配列することができ、スペースの有効活用ができる。また、従来は、回転軸を回り込むように歯車列を配列していたため、その分歯車の数を増加させる必要があったが、回転軸に歯車を軸支することで、歯車列を短くすることができ、駆動伝達機構をコンパクト化することが可能となる。そして、回転軸に歯車を回転自在に軸支しているので、電磁クラッチをオンさせた場合に回転軸が回転駆動してもそれとは独立して第二歯車列に駆動伝達することができる。また、回転軸に負荷が加えられていることで、第二歯車列に駆動伝達されて回転軸に軸支された歯車が回転しても回転軸が供回りすることが防止できる。

また、用紙搬送装置の搬送ローラに駆動源から駆動力を伝達する駆動伝達機構においても電磁クラッチに取り付けた回転軸を歯車の支持軸に兼用することで、第一用紙搬送ローラと第二用紙搬送ローラが近接配置されている場合でも歯車列の配置設計が容易になり、コンパクトな構成の用紙搬送装置とすることが可能となる。そして、第一用紙搬送ローラが給紙ローラである場合には、摩擦パッド等に当接して回転軸に負荷が加わることで回転軸が歯車の回転に伴って供回りすることが防止されて正確な用紙搬送制御を行うことが可能となる。

以下、本発明に係る実施形態について詳しく説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明を実施するにあたって好ましい具体例であるから、技術的に種々の限定がなされているが、本発明は、以下の説明において特に本発明を限定する旨明記されていない限り、これらの形態に限定されるものではない。

図１は、本発明に係る実施形態を備えた画像形成装置全体の概略断面図である。画像形成装置１の上部には用紙排紙トレイ１０が設けられ、その下部には、記録部２及び給紙部３が配されている。

給紙部３では、給紙カセット１１が配置されており、フラッパ１２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１１の右端部には、給紙ローラであるピックアップローラ１３が配置されている。フラッパ１２は、積載された用紙の上面がピックアップローラ１３に圧接するように、図示しないバネ部材により上方に付勢されている。この状態でピックアップローラ１３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。

給紙された用紙は、まずフィードローラ１４及びプレスローラ１５により記録部２に搬送される。記録部２では、搬送された用紙に記録するために、現像器１６、クリーニング機構１７、コロナ帯電器１８、感光体ドラム１９、転写ローラ２０、露光手段２１及び定着ローラ２２が備えられている。

クリーニング機構１７は、転写後の感光体ドラム１９の表面に付着した残留トナーや紙粉等の異物をクリーニングローラにより捕捉して感光体ドラム１９の表面を清掃する。

コロナ帯電器１８は、放電ワイヤからのコロナ放電により感光体ドラム１９の表面を一様に帯電する。一様に帯電された感光体ドラム１９に、露光手段２１で画像記録信号に応じて露光することで静電潜像が形成される。

そして、現像器１６内のトナーを感光体ドラム１９に形成された静電潜像に転移させて、静電潜像を可視像化する。転写ローラ２０は、用紙を挟んで感光体ドラム１９と対向する位置に設置されており、所定の電圧が印加されると感光体ドラム１９表面に形成されたトナー像が用紙に転写される。

そして、転写されたトナー像は、定着ローラ２２及びプレスローラ２３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、フィードローラ３４及びプレスローラ３５により排出経路に送られて、排出ローラ２４及びプレスローラ２５の間に挟持されて用紙排紙トレイ１０に搬出される。

また、装置本体の側面には、手差し給紙機構及び反転搬送機構が設けられており、手差し給紙を行う場合には、側面カバー２６を開いて給紙ローラ２７に用紙を差し込むことで行われる。差し込まれた用紙は、給紙ローラ２７によりフィードローラ１４及びプレスローラ１５に搬送されて記録動作が行われる。

また、反転搬送を行う場合には、片面に記録した用紙が一旦排出ローラ２４及びプレスローラ２５の間に挟持されて搬出された後排出ローラ２４を逆回転して反転搬送路に搬送して、フィードローラ２８及びプレスローラ２９、フィードローラ３０及びプレスローラ３１の２対の搬送ローラにより下方に向けて搬送する。そして、フィードローラ３２及びプレスローラ３３により上方に向けて搬送されて、再度フィードローラ１４及びプレスローラ１５に搬送されてもう一方の面に記録動作が行われ、用紙の両面に記録されるようになる。

また、画像形成装置１の中央部には、内部にトナーが貯留されているトナーカートリッジ３６が画像形成装置１から脱着可能に装着されており、トナーカートリッジ３６内のトナーは、図示されない経路により、現像器１６に適宜補充されるようになっている。

以上の構成において、給紙部３から排出ローラ２４に至る用紙搬送機構、手差し給紙機構及び反転搬送機構が用紙搬送装置に相当する。

図２は、ピックアップローラ１３及びフィードローラ１４の回転駆動を行う駆動伝達機構に関する概略斜視図である。駆動源としてモータ４０を用いており、モータ４０の回転駆動軸に固定された駆動歯車４１に中間歯車４２が噛合している。中間歯車４２は、２段歯車４３の下段に噛合しており、２段歯車４３の上段が電磁クラッチ４４に連結した歯車４５に噛合している。

電磁クラッチ４４は、公知のものを用いればよく、回転軸４６が固定された本体部内の電磁石をオン・オフすることで、歯車４５と連結又は解除されるようになっており、歯車４５と連結された場合に歯車４５の回転が回転軸４６に伝達されて回転するようになる。

回転軸４６には、ピックアップローラ１３が固定されており、電磁クラッチ４４のオン・オフによりピックアップローラ１３が選択的に回転駆動されるようになる。ピックアップローラ１３には摩擦パッド４７が常時圧接されるように付勢されており、給紙カセット１１内に収納された用紙がピックアップローラ１３と摩擦パッド４７の間に挟持されて給紙動作が行われる。

以上のように、ピックアップローラ１３の回転駆動を行うために、駆動歯車４１、中間歯車４２、２段歯車４３及び連結歯車４５からなる第一歯車列が設けられている。

一方、回転軸４６には、中間歯車４８が回転自在に軸支されており、中間歯車４８は、２段歯車４３の上段と噛合している。また、中間歯車４８は、２段歯車４９の上段と噛合しており、２段歯車４９の下段には軸歯車５０が噛合している。軸歯車５０は、フィードローラ１４の回転軸５１に固定されており、軸歯車５０を回転駆動することによりフィードローラ１４が回転し、フィードローラ１４に圧接されたプレスローラ１５との間に給紙された用紙が挟持されて用紙の搬送動作が行われる。

以上のように、フィードローラ１４の回転駆動を行うために、駆動歯車４１、中間歯車４２、２段歯車４３、中間歯車４８、２段歯車４９及び軸歯車５０からなる第二歯車列が設けられている。

したがって、モータ４０を回転駆動すると、第一歯車列及び第二歯車列が共に動作して駆動伝達が行われるが、ピックアップローラ１３は、電磁クラッチ４４のオン・オフにより間欠動作して給紙が行われる。一方、フィードローラ１４については、中間歯車４８が回転軸４６に回転自在に軸支されているため、回転軸４６の間欠回転動作に影響を受けることなく回転し、フィードローラ１４は常時回転して用紙搬送動作を行うようになる。

また、ピックアップローラ１３には摩擦パッド４７が常時圧接されて負荷が加わっているため、回転軸４６は中間歯車４８の回転動作に伴って供回りすることはない。

このように、フィードローラ１４の回転駆動を、回転軸４６に回転自在に軸支された中間歯車４８を介した第二歯車列で行うようにしているので、回転軸４６を回り込むように歯車列を配列する必要がなく、直線状に短い歯車列とすることができ、コンパクトで確実に駆動伝達が行える機構とすることができる。

また、フィードローラ１４がピックアップローラ１３に近接配置される場合でも、電磁クラッチ４４の周辺スペースを有効に活用して容易に駆動伝達機構を設計することが可能となる。

中間歯車４５，４８を一体の長尺歯車としても、上述した駆動伝達と同様の駆動を行うことが可能となるが、その場合回転軸４６との接触面積が増加して歯車回転時の抵抗が増加してしまう。よって、歯車及び回転軸の接触面積がより少ない上述の構造が好ましい。

本発明に係る実施形態備えた画像形成装置全体の概略外観斜視図である。 ピックアップローラ及びフィードローラの回転駆動を行う駆動伝達機構に関する概略斜視図である。

符号の説明

１ 画像形成装置
２ 記録部
３ 給紙部
13 ピックアップローラ
14 フィードローラ
15 プレスローラ
40 モータ
41 駆動歯車
42 中間歯車
43 ２段歯車
44 電磁クラッチ
45 歯車
46 回転軸
47 摩擦パッド
48 中間歯車
49 ２段歯車
50 軸歯車
51 回転軸

Claims (2)

1. 駆動源からの駆動力を伝達する第一歯車列と、前記第一歯車列に伝達された駆動力を給紙ローラの回転軸に伝達する当該回転軸に固定された電磁クラッチと、前記回転軸に回転自在に軸支された歯車を介してフィードローラに前記駆動源からの駆動力を常時伝達する第二歯車列とを備え、前記給紙ローラは、前記電磁クラッチのオン及びオフにより間欠動作し、前記フィードローラは、前記歯車が前記給紙ローラの間欠動作に影響を受けることなく回転することで常時回転して用紙搬送動作を行うことを特徴とする用紙搬送装置。
2. 前記回転軸には、負荷が加えられていることを特徴とする請求項１に記載の用紙搬送装置。

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