JP4765878B2 - 画像形成装置及び給紙方法 - Google Patents

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Description

本発明は、レジスト方式で記録紙の搬送方向に対する斜め送りの修正を行う画像形成装置及び給紙方法に関する。
電子写真プロセスを用いた画像形成装置には、記録紙がレジストローラで先端の位置合わせがなされた後、転写、分離、定着部に送られている。この場合、レジストローラは、カセットあるいはトレイから各種の分離方式で送り出された用紙の先端を画像の先端と整合させ、搬送方向に対する斜め送り(スキュー)を修正する。この修正は、記録紙が次の複写のため転写部側に送り出される前、レジストローラが停止している間にカセットから給紙ローラが記録紙を押し出してレジストローラの上下接触部(ニップ部)にその先端を衝合させ、さらに給紙ローラで記録紙を衝合部に押しつけることによってスキューを修正することで行われる。
このレジスト方式の場合、このようにスキューが修正された後、レジストローラが記録紙の搬送速度と感光体ドラムの周速とを同期させる機能を併せて有しているため、画像先端と記録紙先端とのタイミングが合うように回転を行って記録紙に画像を転写する(例えば、特許文献1参照)。
そして、このようなレジスト方式の画像形成装置において、給紙動作と用紙の整列動作とを実行する機構の構成部品の減少化を図るため、電磁ソレノイドを作動させて給紙ローラを回転駆動する一方、レジストクラッチをロック状態にしてレジストローラへの動力伝達を行い、記録紙を整列するときには、電磁ソレノイドを再度短時間ON作動し、レジストクラッチをロック解除してレジストローラの回転を一時停止させる技術が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
さらに、ソレノイドをONすることにより、規制部材の一端を第1の遊星歯車の支持部材に設けた溝に入り込ませてその回動を規制し、ソレノイドをON、OFFすることにより、規制部材の他端を第2の遊星歯車の支持部材に設けた溝に入り込ませてその回動を規制する画像形成装置が知られている(例えば、特許文献3参照)。4色の現像スリーブの何れかを回転させるものである。
特開平6−135589号公報 特開平9−216754号公報 特開平9−211921号公報
以上説明した(特許文献1)の画像形成装置は、記録紙とローラとがスリップを起さないように、記録紙とローラの密着性を良好にできる表面粗度を有するゴムを使用し、搬送を安定化させ、スキューを防止している。しかしながら、レジストローラの材質だけでは良好な記録紙搬送性を確保することは難しく、記録紙にシワや腰折れ、スリップなどが発生するようなことが発生していた。
また、(特許文献2)の画像形成装置は、給紙動作と用紙の整列動作とを実行する構成部品の減少化を図り、レジストローラの回転を一時停止するためのものである。この構成によって構成部品の数は減っても、レジストローラのニップ部での記録紙の撓み量が一定になるものではなく、記録紙にシワや腰折れ、スリップなどが発生するのを防止できるものではなかった。
同様に、(特許文献3)の画像形成装置は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の4色のトナーによる可視画像を形成するため、タンデム方式の現像装置の各現像スリーブをソレノイドのON,OFF、モータの正転、逆転を利用して回転させるものである。(特許文献2)と同様、記録紙のシワや腰折れ、スリップなどを防止し、良好な記録紙搬送性を確保するものではない。
そこで、本発明は、スキューを修正することができ、記録紙にシワや腰折れ、スリップが発生することはない画像形成装置及び給紙方法を提供することを目的とする。
本発明の画像形成装置は、印字開始位置タイミングと記録紙の先端位置とを合わせるレジストローラと、レジストローラへ記録紙を給紙する給紙ローラと、レジストローラの手前で給紙された記録紙の先端を検知するレジストセンサと、駆動モータからの回転力をレジストローラに伝達するレジストギヤと、レジストギヤの回転力が伝達される外歯車と、給紙ローラを回転させる給紙ローラ駆動ギヤへ外歯車からの回転力を伝達する出力ギヤを有する遊星歯車機構とを備え、遊星歯車機構は、外歯車と同軸上に設けられラチェットを一体的に有し、外歯車とは独立して回転する太陽ギヤと、外歯車に設けられた回転軸に軸支され太陽ギヤと噛み合う遊星歯車と、出力ギヤが一体に設けられると共に外歯車と同軸上に設けられ遊星歯車の太陽ギヤと噛み合う側とは反対側の遊星歯車と噛み合う内歯歯車とを備え、ラチェットを介して太陽ギヤを係止したり開放したりして外歯車の回転を出力ギヤに伝達し又は伝達を解除するように構成され、ラチェットに係合して太陽ギヤを係止し外歯車の回転を遊星歯車機構を介して給紙ローラ駆動ギヤに伝達し給紙ローラを回転させる第1の爪と給紙ローラ駆動ギヤの回転軸周りのボスに設けられた第1の窪み部に係合して給紙ローラを回転開始位置に向ける第2の爪と、第1の爪と第2の爪が設けられたラチェットアームとを備え、ラチェットアームは第1の爪がラチェットに入り込み係合する場合は第2の爪が第1の窪み部から離間し、第2の爪が第1の窪み部に入り込み係合する場合は第1の爪がラチェットから離間するよう構成され、ボスには、給紙ローラが1回転する前であってもレジストセンサが記録紙の先端を検知したときに第2の爪が入り込みながら移動する第2の窪み部が設けられ、第2の爪が第2の窪み部に入り込むことで第1の爪がラチェットから離間し給紙ローラの回転が停止することを特徴とする。
また、本発明の給紙方法は、印字開始位置タイミングと記録紙の先端位置とを合わせるレジストローラと、レジストローラへ記録紙を給紙する給紙ローラと、レジストローラの手前で給紙された記録紙の先端を検知するレジストセンサと、駆動モータからの回転力をレジストローラに伝達するレジストギヤと、レジストギヤの回転力が伝達される外歯車と、給紙ローラを回転させる給紙ローラ駆動ギヤへ外歯車からの回転力を伝達する出力ギヤを有する遊星歯車機構とを備え、遊星歯車機構は、外歯車と同軸上に設けられラチェットを一体的に有し、外歯車とは独立して回転する太陽ギヤと、外歯車に設けられた回転軸に軸支され太陽ギヤと噛み合う遊星歯車と、出力ギヤが一体に設けられると共に外歯車と同軸上に設けられ遊星歯車の太陽ギヤと噛み合う側とは反対側の遊星歯車と噛み合う内歯歯車とを備え、ラチェットを介して太陽ギヤを係止したり開放したりして外歯車の回転を出力ギヤに伝達し又は伝達を解除するように構成され、ラチェットに係合して太陽ギヤを係止し外歯車の回転を遊星歯車機構を介して給紙ローラ駆動ギヤに伝達し給紙ローラを回転させる第1の爪と、給紙ローラ駆動ギヤの回転軸周りのボスに設けられた第1の窪み部に係合して給紙ローラを回転開始位置に向ける第2の爪と、第1の爪と第2の爪が設けられたラチェットアームとを備え、ラチェットアームは第1の爪がラチェットに入り込み係合する場合は第2の爪が第1の窪み部から離間し、第2の爪が第1の窪み部に入り込み係合する場合は第1の爪がラチェットから離間するよう構成され、ボスには、給紙ローラが1回転する前であってもレジストセンサが記録紙の先端を検知したときに第2の爪が入り込みながら移動する第2の窪み部と、第1の窪み部と第2の窪み部との間に第2の爪を押上げる隆起部が設けられ、給紙動作を行うときにはラチェットアームの第1の爪をラチェットに係合し、給紙動作を停止するときにはラチェットアームの第2の爪を第1の窪み部に係合する給紙方法であって、レジストセンサが記録紙の先端を検知したとき第1の爪をラチェットから離間し第2の爪を第2の窪み部に入り込ませて給紙ローラを一時停止させることを特徴とする。
本発明の画像形成装置と給紙方法によれば、レジストセンサまで記録紙を搬送したときの記録紙到達時間がばらついても、記録紙に正確に所定量の撓みを形成し、スキューを修正することができ、記録紙にシワや腰折れ、スリップなどが発生することはなく、良好な記録紙搬送性を確保することができる。
本発明の請求項1の発明は、印字開始位置タイミングと記録紙の先端位置とを合わせるレジストローラと、レジストローラへ記録紙を給紙する給紙ローラと、レジストローラの手前で給紙された記録紙の先端を検知するレジストセンサと、駆動モータからの回転力をレジストローラに伝達するレジストギヤと、レジストギヤの回転力が伝達される外歯車と、給紙ローラを回転させる給紙ローラ駆動ギヤへ外歯車からの回転力を伝達する出力ギヤを有する遊星歯車機構とを備え、遊星歯車機構は、外歯車と同軸上に設けられラチェットを一体的に有し、外歯車とは独立して回転する太陽ギヤと、外歯車に設けられた回転軸に軸支され太陽ギヤと噛み合う遊星歯車と、出力ギヤが一体に設けられると共に外歯車と同軸上に設けられ遊星歯車の太陽ギヤと噛み合う側とは反対側の遊星歯車と噛み合う内歯歯車とを備え、ラチェットを介して太陽ギヤを係止したり開放したりして外歯車の回転を出力ギヤに伝達し又は伝達を解除するように構成され、ラチェットに係合して太陽ギヤを係止し外歯車の回転を遊星歯車機構を介して給紙ローラ駆動ギヤに伝達し給紙ローラを回転させる第1の爪と給紙ローラ駆動ギヤ回転軸周りのボスに設けられた第1の窪み部に係合して給紙ローラを回転開始位置に向ける第2の爪と、第1の爪と第2の爪が設けられたラチェットアームとを備え、ラチェットアームは第1の爪がラチェットに入り込み係合する場合は第2の爪が第1の窪み部から離間し、第2の爪が第1の窪み部に入り込み係合する場合は第1の爪がラチェットから離間するよう構成され、ボスには、給紙ローラが1回転する前であってもレジストセンサが記録紙の先端を検知したときに第2の爪が入り込みながら移動する第2の窪み部が設けられ、第2の爪が第2の窪み部に入り込むことで第1の爪がラチェットから離間し給紙ローラの回転が停止することを特徴とする画像形成装置である。
この構成によれば、給紙ローラが1回転する前であっても、レジストセンサが記録紙の先端を検知したときに第2の爪がボスの第1の窪み部に入り込んで第1の爪がラチェットから離間するので、給紙ローラが1回転する前であっても、記録紙の先端がレジストローラに到達する際に、給紙ローラの回転を停止させて記録紙をレジストローラの手前の所定位置で止めることができる。このため、給紙ローラによる給紙からレジストセンサへの記録紙先端の到達時間が異なった場合であっても、記録紙のレジストセンサからの搬送が再開された後のレジストローラと記録紙先端の距離を常に一定に保つことができる。これによって、給紙ローラとレジストローラとの間での記録紙の撓み量を一定量にすることができるので、記録紙のシワや腰折れ、スリップなどを防止できる。
本発明の請求項2の発明は、請求項1の発明において、ボスには、第1の窪み部と第2の窪み部との間に第2の爪を押上げる隆起部が形成され、第2の爪が第2の窪み部から外れたとき第2の爪は給紙ローラの回転で隆起部によって押上げられて第1の窪み部に入り込み係合し、第2の爪が第1の窪み部に入り込み係合するのに連動して第1の爪がラチェットから離間し給紙ローラの回転を停止させることを特徴とする画像形成装置である。この構成によれば、第2の爪が隆起部によって上方へ移動することによって隆起部から第1の窪み部に入り込み、給紙ローラの回転を停止することができる。
本発明の請求項の発明は、請求項1の発明において、レジストセンサが記録紙の先端を検知したとき、励磁がオフとなり第1の爪を上方へ押すことで第1の爪をラチェットから離間させ、離間した際第2の爪が第2の窪み部に入り込むよう制御するソレノイドを有することを特徴とする画像形成装置である。この構成によれば、レジストセンサが記録紙の先端を検知した際に第2の爪が第2の窪み部に入り込んで給紙ローラの回転を一時停止するので、レジストセンサが記録紙の先端を検知したと同時に確実に記録紙をレジストローラの手前の所定位置で止めることができる。さらにソレノイドを使用するだけの簡素な構成で、レジストセンサが記録紙の先端を検知したときに第1の爪をラチェットから容易に外すことができる。
本発明の請求項の発明は、請求項の発明において、ソレノイドが励磁される総和の時間が、給紙ローラによって給紙動作が行われる時間より短時間になるように設定されていることを特徴とする画像形成装置である。給紙ローラが1回転したときソレノイドだけでソフトウェア的に第2の爪を第1の窪み部に挿入する制御を行うのは難しいが、この構成によれば、給紙ローラの回転によって第2の爪を隆起部で押上げたあとに物理的に第1の窪み部に落とし込むことができ、給紙動作の制御が容易且つ誤動作無く行え、しかも省
エネルギーにすることができる。
本発明の請求項の発明は、請求項1の発明において、第2の窪み部は、ボス部の軸部を介して第1の窪み部と対峙する位置を中心として形成されたこと特徴とする画像形成装置である。この構成によれば、第2の爪が入り込むのに必要な領域を最大限にとれるので、記録紙のセット位置が前後にずれたために、給紙ローラによる給紙からレジストセンサへの記録紙先端の到達時間が異なった場合であっても、記録紙の先端がレジストローラの手前まで届く間、第2の爪が長い間第2の窪み部に入り込んだ状態を確保することができ、これによって給紙ローラを停止する十分な時間が確保でき、確実に給紙ローラを停止することができる。
本発明の請求項の発明は、請求項1の発明において、ラチェットアームにはボス側へ向う回転力を与えるため付勢する弾性部材が設けられ、その弾性部材の付勢力によって第2の爪が第2の窪み部に当接しボス部の回転によって第1の窪みに向かって移動することを特徴とする画像形成装置である。この構成によれば、第2の爪によるボスへの当接力を弾性部材の付勢力によって維持できるので第2の爪を確実にボスの周面に沿って移動させることができる。
本発明の請求項の発明は、印字開始位置タイミングと記録紙の先端位置とを合わせるレジストローラと、レジストローラへ記録紙を給紙する給紙ローラと、レジストローラの手前で給紙された記録紙の先端を検知するレジストセンサと、駆動モータからの回転力をレジストローラに伝達するレジストギヤと、レジストギヤの回転力が伝達される外歯車と、給紙ローラを回転させる給紙ローラ駆動ギヤへ外歯車からの回転力を伝達する出力ギヤを有する遊星歯車機構とを備え、遊星歯車機構は、外歯車と同軸上に設けられラチェットを一体的に有し、外歯車とは独立して回転する太陽ギヤと、外歯車に設けられた回転軸に軸支され太陽ギヤと噛み合う遊星歯車と、出力ギヤが一体に設けられると共に外歯車と同軸上に設けられ遊星歯車の太陽ギヤと噛み合う側とは反対側の遊星歯車と噛み合う内歯歯車とを備え、ラチェットを介して太陽ギヤを係止したり開放したりして外歯車の回転を出力ギヤに伝達し又は伝達を解除するように構成され、ラチェットに係合して太陽ギヤを係止し外歯車の回転を遊星歯車機構を介して給紙ローラ駆動ギヤに伝達し給紙ローラを回転させる第1の爪と、給紙ローラ駆動ギヤの回転軸周りのボスに設けられた第1の窪み部に係合して給紙ローラを回転開始位置に向ける第2の爪と、第1の爪と第2の爪が設けられたラチェットアームとを備え、ラチェットアームは第1の爪がラチェットに入り込み係合する場合は第2の爪が第1の窪み部から離間し、第2の爪が第1の窪み部に入り込み係合する場合は第1の爪がラチェットから離間するよう構成され、ボスには、給紙ローラが1回転する前であってもレジストセンサが記録紙の先端を検知したときに第2の爪が入り込みながら移動する第2の窪み部と、第1の窪み部と第2の窪み部との間に第2の爪を押上げる隆起部が設けられ、給紙動作を行うときにはラチェットアームの第1の爪をラチェットに係合し、給紙動作を停止するときにはラチェットアームの第2の爪を第1の窪み部に係合する給紙方法であって、レジストセンサが記録紙の先端を検知したとき第1の爪をラチェットから離間し第2の爪を第2の窪み部に入り込ませて給紙ローラを一時停止させることを特徴とする給紙方法である。この構成によれば、レジストセンサまで記録紙を搬送したときの記録紙到達時間がばらついても、記録紙に正確に所定量の撓みを形成し、スキューを修正することができ、記録紙にシワや腰折れ、スリップなどが発生することはなく、良好な記録紙搬送性を確保することができる。
本発明の請求項の発明は、請求項の発明において、第1の爪をラチェットに係合するためのアクチュエータを設け、アクチュエータの動作時間を給紙動作の時間より短く設定し、該動作時間を越えたときの給紙動作は隆起部によるラチェットの係合によって行うことを特徴とする給紙方法である。この構成によれば、アクチュエータの動作時間を越えた給紙動作を行う時間帯は、隆起部によって物理的に第1の爪をラチェットに係合し、その後給紙動作を停止するときには、第1の爪の係止状態を解いて第2の爪を第1の窪み部に係合するため、給紙動作の制御が容易且つ誤動作無く行えるし、省エネルギーにすることができる。
(実施の形態1)
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態1の画像形成装置と給紙方法について説明する。図1は本発明の実施の形態1における画像形成装置の全体構成図であり、図2は本発明の実施の形態1における画像形成装置の内部を正面からみたときの斜視図である。また、図3は本発明の実施の形態1における画像形成装置の内部を側面からみたときの斜視図である。図4は本発明の実施の形態1における画像形成装置の遊星歯車機構の分解図であり、図5は本発明の実施の形態1における画像形成装置の内歯歯車の斜視図である。図6は本発明の実施の形態1における画像形成装置の給紙ローラ駆動ギヤの斜視図、図7は本発明の実施の形態1における画像形成装置のラチェット機構と給紙ローラ駆動ギヤの動作を説明する説明図である。
さらに、図8は本発明の実施の形態1における給紙機構のタイムチャートであり、図9(a)は図2のA−A矢視要部の給紙動作開始前の説明図、図9(b)は図2のB−B矢視要部の給紙動作開始前の説明図、図9(c)は図2のC−C矢視要部の給紙動作開始前の説明図である。同様に、図10(a)は図2のA−A矢視要部の給紙動作開始直後の説明図、図10(b)は図2のB−B矢視要部の給紙動作開始直後の説明図、図10(c)は図2のC−C矢視要部の給紙動作開始直後の説明図である。また、図11(a)は図2のA−A矢視要部の給紙動作途中の説明図、図11(b)は図2のB−B矢視要部の給紙動作途中の説明図、図11(c)は図2のC−C矢視要部の給紙動作途中の説明図である。
そして、図12(a)は図2のA−A矢視要部の給紙動作一時停止時の説明図、図12(b)は図2のB−B矢視要部の給紙動作一時停止時の説明図、図12(c)は図2のC−C矢視要部の給紙動作一時停止時の説明図である。さらに、図13(a)は図2のA−A矢視要部の給紙動作再開後の説明図、図13(b)は図2のB−B矢視要部の給紙動作再開後の説明図、図13(c)は図2のC−C矢視要部の給紙動作再開後の説明図である。図14(a)は図2のA−A矢視要部の給紙動作終了直前の説明図、図14(b)は図2のB−B矢視要部の給紙動作終了直前の説明図、図14(c)は図2のC−C矢視要部の給紙動作終了直前の説明図である。さらに、図15は本発明の実施の形態1における画像形成装置のギヤ配列の説明図である。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図1はロータリー現像装置を用いたカラープリンタ等の画像形成装置を示している。図1において、1は画像形成機の本体、2は静電潜像を形成してトナーによって可視画像化する感光体ドラムである。感光体ドラム2はアルミニウム等の円筒部材であり、表面に有機感光体(OPC)などの感光層が形成され、両端の軸がモータ(図示せず)の駆動力で回転される。なお、図15に示すMがこのモータのモータギヤであり、感光体ドラム2を駆動する駆動力はモータギヤMの駆動力を分岐しながら伝達する複数経路のなかの1経路として伝達される。これについては後述する。
また、3は感光体ドラム2のトナーで形成された可視画像が転写されて一時的に担持される中間転写ベルト、4は中間転写ベルト3の可視画像を搬送中の記録紙に2回目の転写を行う転写装置である。転写装置4は転写ローラ4a、バックアップローラ4bから構成され、中間転写ベルト3はバックアップローラ4bによって張架され、その可視画像が正極性のバイアス電圧が印加された転写ローラ4aの電界の作用で記録紙に転写される。
5は転写後搬送された記録紙を定着する定着装置であり、5aは定着装置5を構成する定着ローラ、5bは定着ローラ5aと対向して配置された加圧ローラである。転写装置4で転写された可視画像は定着ローラ5aと加圧ローラ5bによって定着される。定着ローラ5a内にはハロゲンランプ等の熱源が設けられており、トナーを熱と圧力で溶融し定着する。
次に、図1において、6はイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の4色のトナーによる可視画像を形成するためのロータリー現像装置である。6aはY、M、C、Kの4色のトナーそれぞれを現像するために設けられたロータリー現像装置6の4つの現像ローラであり、6bは各現像ローラ6aが設けられている各色の現像器である。現像器6bには攪拌部材が設けられている。6cは現像器6bに各色のトナーを供給するためのトナーボトル、6dは供給ローラであり、6eはロータリー現像装置6の回転軸である。
このロータリー現像装置6はカラー印刷するために回転軸6aを中心として90°単位で回転し、現像ローラ6aを感光体ドラム2に対向させて、90°ごとにY、M、C、Kの何れかのトナーを感光体ドラム2に供給する。4色供給したときフルカラーの可視画像となる。印刷を行うときには、各色ごとにレーザー光での露光とクリーニングを行い、Y、M、C、Kの順で感光体ドラム2に各静電潜像を形成し、この各可視画像を中間転写ベルト3に転写し、これを4回転を4回繰返すことによりフルカラーの可視画像を中間転写ベルト3に重畳的に形成する。この中間転写ベルト3のフルカラー可視画像は一時的に保持され、中間転写が終了すると、転写装置4の転写ローラ4aによって記録紙に転写が行われる。従って、1枚の記録紙に印刷を行うときには、ロータリー現像装置6が1回転し、感光体ドラム2が4回転、中間転写ベルト3が4回転、転写ローラ4aが1回転する。
次に、7は帯電された感光体ドラム2に静電潜像を形成するためレーザーを照射するレーザー装置である。レーザー装置7は、図示しないPC(パーソナルコンピュータ)や画像読取装置からの画像信号に基づいてレーザー光を照射して感光体ドラム2上を走査し、静電潜像を形成する。8は帯電器であって、感光体ドラム2の表面に一様に電荷を帯電させる。
また、9は感光体ドラム2の周りに設けられたクリーニングブレードである。クリーニングブレード9は、中間転写ベルト3に中間転写が行われた後、感光体ドラム2上に残った残留トナーを掻き取る。このクリーニングブレード9の傍には、クリーニングブレード9によって掻き取られたトナーを回収するトナー回収ボトル9aが設けられている。感光体ドラム2は図1において時計方向に回転し、ロータリー現像装置6、中間転写ベルト3は、感光体ドラム2の回転とは逆に反時計方向に回動する。
さて、10は記録紙を給紙するための給紙カセットである。トレイでもよい。図1において、Aは給紙カセット10から給紙された記録紙が搬送され、転写、定着後に排出される搬送路である。11は記録紙を取り出して搬送路Aに送り出すDカット形状の給紙ローラ、11aはバックアップローラである。給紙ローラ11で取り出された記録紙は搬送路Aを送られる。給紙ローラ11は1回転間欠動作を行い、Dカット形状の周面で記録紙を1枚ずつ送り出す。
しかし、カセット内における記録紙のセット位置が前後にずれた場合など、搬送される記録紙の先端が斜めになって送られる可能性あり、このスキューの修正が必要になる。12はレジスト方式でこの修正を行うレジストローラ、12aはそのバックアップローラである。また、13は先端を検出するレジストセンサである。レジスト方式では、レジストローラ12が停止している間にレジストローラ13のニップ部に記録紙の先端を衝き当て、この状態で更に給紙ローラ11の搬送力によって記録紙を撓ませてスキューを修正する。
すなわち、レジストセンサ13によって搬送路Aを搬送される記録紙の先端を検出すると共に、停止中のレジストローラ12にその先端を衝き当てる。衝き当てられた後も記録紙には給紙ローラ11によって搬送力が加えられ、この搬送力が記録紙を撓ませ、この撓みによって記録紙のスキューが修正される。その後、レジストローラ12は、レジストセンサ13の検出した時点から所定時間を経過して、可視画像の先端と記録紙の先端とが合ったタイミングで回転され、記録紙を転写装置4に搬送する。
しかし、記録紙がレジストローラ12に到達に要する時間のばらつきは多く、記録紙が早く到達したときには、レジストローラ12で上述の撓み量が大きくなり過ぎるため、記録紙にシワができたり、腰折れ、スリップしたりする。これに対し、記録紙が遅く到達したときはスキューが残ってしまう。そこで、本実施の形態1ではこれを防止するため、レジストセンサ13が先端を検出するのを待ち、先端を検知すると、給紙ローラ11の回転を一時停止し、ばらつきを吸収してから搬送する。この詳細については後述する。
さらに、図1に基づいて画像形成装置の説明を続ける。14は定着が終わった記録紙を排出するための排紙ローラ、14aは排紙ローラ14のバックアップローラである。搬送路Aを搬送され、転写装置4でフルカラーの可視画像が転写された記録紙は、定着装置5によって定着され、排出ローラ14によって排紙カセット20に排出される。
次に、中間転写ベルト3について説明する。中間転写ベルト3は例えば0.1mm程度の厚さで耐油性に優れた樹脂製ゴムであり、複数のローラによって張架され、ニップ部が平面になるように張力が加えられている。15は中間転写ベルト3に張力を加えるために背後からバネで付勢された張力調整用ローラ、16は転写ローラ4aと共にニップ部を平面に保つテンションローラである。このテンションローラ16には、転写の後に中間転写ベルト3上のトナーを取り除く中間転写ベルト3のクリーニング手段が設けられている。17はこのクリーニング手段である中間転写体クリーナである。この中間転写体クリーナ17は、記録紙に転写した後に残ったトナーを掻き取るスクレーパと、掻き取られたトナーを回収するトナー回収ボトルを備えている。
そして、18は感光体ドラム2と対向して設けられた中間転写を行うための転写ローラである。転写ローラ18には、感光体ドラム2上に形成された可視画像を中間転写ベルト3に転写するためにトナーと逆極性のバイアス電圧が印加される。このバイアス電圧が形成する電界の作用によって、感光体ドラム2の可視画像は中間転写ベルト3に転写される。Y、M、C、Kで4回転してフルカラーの可視画像が転写された中間転写ベルト3は、中間転写が終了すると、転写装置4において記録紙に対して転写を行う。従って、転写ローラ4aにもトナーと逆極性のバイアス電圧が印加される。なお、転写ローラ4a、中間転写体クリーナ17は、転写時以外に中間転写ベルト3と距離をおくことができるように後退可能に構成されている。
次に、図1に示した画像形成装置を用いた画像形成のプロセスについて説明する。画像形成装置では、外部接続されたPC(パーソナルコンピュータ)や画像読取装置等からの出力要求を受け、制御部(図示しない)からの指示に基づき、画像形成のプロセスを開始する。Y、M、C、Kの4色の印刷の場合、最初にYの現像ローラ6aを感光体ドラム2に対向位置にまで回動する。感光体ドラム2は、帯電器8によって帯電された後、レーザー装置7からのレーザー光によってYに対応する画像情報に基づいた画像信号で露光され、静電潜像が形成される。その後、現像ローラ6aによって現像された後、中間転写ベルト3にYの可視画像が転写される。このとき、転写ローラ4a、中間転写体クリーナ17のスクレーパは中間転写ベルト3から離間した位置にあり、これらの部材によって中間転写ベルト3上の可視画像が掻き取られることはない。
Yの中間転写を終えた感光体ドラム2は、中間転写体クリーナ17によって残ったトナーが掻き取られ、次の可視画像形成のために帯電器8の位置へ回転する。そして、ロータリー現像装置6が90°回転して、Mの現像ローラ6aが感光体ドラム2に対向位置に回動する。レーザー装置7によってMの画像情報に基づいた画像信号で露光された静電潜像から、M色のトナーの可視画像が形成されて中間転写ベルト3に重畳される。同様にして、C、K色のトナーの可視画像が、順次、中間転写ベルト3上に重畳されて中間転写ベルト3への中間転写が終了する。
転写ローラ4aは、Cの可視画像の中間転写が終了し、Cまでの色が重畳された可視画像が転写装置4を通過した後、且つ、K色の可視画像の中間転写ベルトへの転写途中で、中間転写ベルト3に対して接近した位置に押し出され、中間転写ベルト3に接触した状態で待機する。なお、中間転写体クリーナ17のスクレーパも、K色の可視画像の中間転写ベルト上への転写が終了して、その後記録紙へ転写した後の残トナーが設置位置に到達する前に押し出され、中間転写ベルト3に接触する。
転写装置4でフルカラーの可視画像が転写された記録紙は、搬送路Aを定着装置5まで搬送される。定着装置5では定着ローラ5aにより加熱され、加圧ローラ5bによって押圧されて、定着される。その後、搬送路Aを送られた記録紙は、排紙ローラ14によって排紙カセット20に排出される。
さて、実施の形態1の画像形成装置は、以上説明したようにレジストローラ12に記録紙が到達する前に、給紙ローラ11の回転を一時停止し、記録紙の先端を整えてから再度回転させ、所定の撓み量が得られたときレジストローラ12を回転させる。以下、それを実現する構成と動作について説明する。図15はロータリー現像装置6の駆動系を除いた駆動力伝達系のギヤ配列を示すものである。
図15に示すように、モータのモータギヤMから伝達された駆動力は、アイドルギヤを介して感光体ドラム2と中間転写ベルト3に伝達され、同時に、転写ローラ4a、定着ローラ5a、レジストローラ12に伝えられる。これらのギヤ列を使ったトルクの伝達は図15の複数の分岐する折れ線で示す経路で行われる。なお、ロータリー現像装置6は別の駆動モータで駆動されるため、図15ではその詳細が省略されている。図2〜図7において、31はモータギヤMから伝達された駆動力でレジストローラ12を回転するレジストギヤ、32はこのレジストギヤ31の回転により駆動される遊星歯車機構(図4参照)である。
レジストギヤ31はレジストクラッチ(図示しない)を介してレジストローラ12に接続自在に連結される。レジストクラッチは、画像先端と記録紙先端とのタイミングが合うようにレジストローラを回転させる。レジストクラッチは電磁式のクラッチ、機械式のクラッチの何れでも、またその他どのようなクラッチでもよい。
次に、33は遊星歯車機構32に設けられ、レジストギヤ31と噛み合い、後述する遊星歯車39(図4参照)のキャリア41の外周に設けられた外歯歯車(本発明の外歯車)、34は遊星歯車機構32から給紙ローラ11を回転させるための出力ギヤである。出力ギヤ34は遊星歯車39と噛み合う内歯歯車37(図4、図5参照)と一体に回転できるように構成されている。なお、実施の形態1の説明においては上記のように外歯歯車33を使っているが、本発明の外歯車は外歯歯車33に限られない。本発明の外歯車は、遊星歯車機構32において、少なくとも太陽歯車、出力ギヤ34が設けられていないキャリア41の側面(通常は外周)に設けられ、レジストギヤ31と噛み合うことが可能な歯車であれば外歯歯車33に限られない。
35は給紙ローラ11を回転させるための給紙ローラ駆動ギヤであり、36は後述するラチェット38(図4、図7参照)の係止または給紙ローラ駆動ギヤ35の係止を行うラチェットアームである。ラチェットアーム36は鈍角、例えば100°〜160°程度の角度で交わる「く」字状の2本のアームから構成され、各アームの先端には第1の爪36a、第2の爪36bが設けられている。第1の爪36aはラチェット38を係止するためのものであり、第2の爪36bは給紙ローラ駆動ギヤ35の回転を止めるためのものである。
次に、図4〜図7に基づいて、モータギヤMから伝達された駆動力を給紙ローラ11とレジストローラ12に伝達する構成について詳細に説明する。なお、レジストギヤ31とレジストローラ12の間に設けられたレジストクラッチは図示しない。図4において、37は遊星歯車機構32の内歯歯車であり、後述の遊星歯車39と噛み合って所定の歯数の出力ギヤ34を回転させる。38は遊星歯車機構32の太陽歯車(図4参照)に設けられた一方向のみの回転が可能なラチェットである。39は遊星歯車機構32の遊星歯車であり、遊星歯車39は実施の形態1では2個設けられ、内歯歯車37と太陽歯車43と噛み合って、内歯歯車37の回転が止められたときは外歯歯車33から入力された回転を太陽歯車43に伝達し、太陽歯車43の回転が止められたときは外歯歯車33から入力された回転を内歯歯車37に伝達する。
ここで各歯車の歯数の関係は(内歯歯車の歯数)=2×(遊星歯車の歯数)+(太陽歯車の歯数)である。この遊星歯車機構32は太陽歯車43がラチェット38によって回転阻止状態(回転不能状態)になると、遊星歯車39が太陽歯車43の周りを公転し、外歯歯車33に回転が加えられたときには、遊星歯車39は内歯歯車37、出力ギヤ34を回転させ、これによって駆動モータの駆動力を給紙ローラ11に伝える。
これに対し、太陽歯車43の回転自由状態(ラチェット38がラチェットアーム36と離間した状態)にしたときは、遊星歯車39が太陽歯車43と内歯歯車37の間を遊転し、単に自転するだけとなり、外歯歯車33から回転が加えられても出力ギヤ34を回転させることはない。このように遊星歯車機構15における駆動力の伝達または非伝達は、ラチェット38の作用で太陽歯車43を回転阻止状態とするか、回転自由状態にするか、で行われる。レジストセンサ13が先端を検知した後、記録紙に所定のバックリングが生じて撓み量が一定になったとき、ラチェットアーム36によってラチェット38は係止され、給紙ローラ11が回転される。
次に、図4において、40は外歯歯車33に設けられた遊星歯車39の回転軸、41は外歯歯車33に設けられた遊星歯車39のキャリア、42はキャリア41に設けられ外歯歯車33を太陽歯車43、内歯歯車37と共に軸支する回転軸である。回転軸42には回転軸40に面して太陽歯車43と遊星歯車39の噛み合わせるための開口が形成されている。43は遊星歯車機構32の太陽歯車であり、これと一体になっているラチェット38によって回転が止められると、レジストギヤ31、外歯歯車33からの駆動力は出力ギヤ34、給紙ローラ駆動ギヤ35へ伝達され、給紙ローラ11が回転されるが、レジストローラ12はレジストギヤ31に駆動力が伝達されても、レジストクラッチによって給紙ローラ11とは独立して切断、連結される。なお、図5に示す45は、内歯歯車37に形成され、遊星歯車39の歯と噛み合う内歯歯車37の内歯である。
続いて、図6、図7に基づいて給紙ローラ駆動ギヤ35について説明すると、44は「く」字状のラチェットアーム36を中央の揺動軸を中心に揺動させるためのアクチュエータとしてのソレノイド、44aはソレノイド44の動作をラチェットアーム36に伝えるソレノイドアームである。ソレノイド44が励磁されると、ソレノイドアーム44aが第1の爪36a側に作用するため、第1の爪36aを押し下げ、ラチェット38の動きを係止する。このとき第2の爪36bは持ち上げられる。なお、スプリング等の弾性部材がラチェットアーム36の揺動軸周りに設けられており、固定された部材(図示しない)とラチェットアーム36との間で弾発力を作用させ、ソレノイド44の励磁を断ったときには第1の爪36aを持ち上げ、ラチェットアーム36の第2の爪36bを押し下げるように付勢する。
また、46は給紙ローラ駆動ギヤ35の側面の回転軸周りに設けられたボス、47はボス46に設けられたスリット(本発明の第1の窪み部)である。ボス46は外周が、ラチェットアーム36のラチェット係止のための揺動動作による第1の爪36aの押し下げ(同時に第2の爪36bの持ち上げ)と、ラチェット切り離しのための揺動動作による第2の爪36bの押し下げ(同時に第1の爪36aの持ち上げ)を許容するカムのような形状となっている。
この形状のうち、48は回転軸を中心に基準の半径より大きく形成され第2の爪36bを持ち上げる(第1の爪36aを押し下げる)ための隆起部分となるリフト面(本発明の隆起部)である。また、49は基準の半径より小さく形成され第2の爪36bの押し下げを許容するオフセットボトム周面(本発明の第2の窪み部)である。スリット47は給紙動作開始後直ちに給紙ローラ11を回転可能にするためリフト面48に設けられている。50はリフト面48からオフセットボトム周面49に移行するときの段差であり、51はオフセットボトム周面49からリフト面48に乗上げ、ラチェット38を無衝撃で円滑に切り離すための移行面である。
なお、リフト面48が設けられたボス46の角度の範囲では、スリット47の部分を除き、リフト面48が隆起していることによってラチェットアーム36に押上げ力が作用し、これがラチェット38の係止を継続させることを可能にする。しかし、給紙動作に入って記録紙の搬送を開始して間がない場合には、ラチェット38の係止を確実なものにするためソレノイド44の励磁を引き続き継続するのが望ましい。そして、オフセットボトム周面49はボス46の回転軸を介してスリット47と対峙する位置を中心として形成されるのが好適である。このような位置を中心に配置すると、第2の爪36bの押し下げ可能な領域を最大限に確保でき、給紙開始からレジストセンサ13へ到達する記録紙の到達時間が異なった場合であっても、第2の爪36bが長時間オフセットボトム周面49上にある状態(第2の窪みに入り込んだ状態)を確保することができ、これによって給紙ローラ11を停止する十分な時間を確保することができ、確実に給紙ローラ11を一時停止できる。
さて、ソレノイド44が励磁されると、ラチェットアーム36の第2の爪36bが持ち上げられてボス46のスリット47から外れ、反対側の第1の爪36aがラチェット38を係止する。これにより遊星歯車機構32の太陽歯車43の回転が停止し、内歯歯車37、出力ギヤ34、給紙ローラ駆動ギヤ35が回転し、給紙ローラ11が回転される。
その後、レジストセンサ13が搬送される記録紙の先端を検知すると、ソレノイド44が励磁状態から解かれて、ラチェットアーム36が上記付勢力によって反対方向へ回転し、第1の爪36aは持ち上げられてラチェット38の係止が解かれる。これにより太陽歯車43は回転自由状態になり、外歯歯車33から回転が加えられても出力ギヤ34、給紙ローラ駆動ギヤ35を回転させることはない。
このとき、ボス46にはオフセットボトム周面49が形成されているため、ラチェットアーム36の第2の爪36bが押し下げられることになっても、ボス46の溝部分であるオフセットボトム周面49の範囲で押し下げられることになり、第2の爪36bが表面に当接するだけで第1の爪36aの持ち上げは許容され、ラチェットアーム36によるラチェット38の係止、切り離しが妨げられることはない。そして、実施の形態1の場合、上記弾性部材の付勢力によって第2の爪36bはオフセットボトム周面49に当接した状態で付勢される。
この状態で再び制御部がソレノイド44を励磁すると、ラチェットアーム36の第1の爪36aがラチェット38を係止する。これにより太陽歯車43の回転が停止し、内歯歯車37、出力ギヤ34、給紙ローラ駆動ギヤ35が回転し、給紙ローラ11が回転される。そして、記録紙の撓み量が所定量となり、且つ中間転写ベルト3の動作と同期した所定のタイミングで、制御部がレジストクラッチを接続する。これにより、レジストギヤ31からの駆動力はレジストローラ12に伝達され、レジストローラ12は回転を始める。
更にその後、制御部がソレノイド44の励磁を停止しても、ラチェットアーム36の第2の爪36bが移行面51からリフト面48の位置まで回転してきており、第2の爪36bはリフト面48に乗上げた状態で、第1の爪36aはラチェット38を係止された状態を続ける。給紙ローラ11が1回転したところで、第2の爪36bがスリット47に入り込み、給紙動作を終了する。
給紙ローラ11が1回転した後、レジストギヤ31からレジストローラ12への駆動力の伝達は、レジストクラッチによって記録紙が通過する間は継続され、転写装置4で転写が行われる。なお、このレジストクラッチの接続はレジストセンサ13が記録紙の後端を検出した後、所定のタイミングで解除され、これによりレジストローラ12の回転は停止される。
そこで、図8〜図15に基づいて給紙ローラ11とレジストローラ12の動作、及びこの動作を実行する構成について詳細に説明する。図8は本発明の実施の形態1における給紙機構のタイムチャートであり、図9(a)は図2のA−A矢視要部図であり、図9(b)は図2のB−B矢視要部図、図9(c)は図2のC−C矢視要部図である。図8に示すようにt0のタイミングでは、まだ給紙動作開始前の状態で、図9(a),(b),(c)のような状態にある。
このとき図9(a)に示すように第2の爪36bがスリット47を係止し、第1の爪36aがラチェット38と切り離されているため太陽歯車43は自由回転状態であり、レジストギヤ31からの駆動力は内歯歯車37、出力ギヤ34、給紙ローラ駆動ギヤ35に伝達されない。また、図9(b)に示すようにソレノイド44はOFFであり、ラチェットアーム36はボス46に係止状態である。そして、図9(c)に示すように、レジストローラ12は停止し、レジストセンサ13はOFF状態である。
しかし、図8のt1のタイミングでソレノイド44が励磁(ON)されると、給紙動作が開始される。図10(a)に示すように、ラチェットアーム36の第2の爪36bが持ち上げられてボス46のスリット47から外れ、反対側の第1の爪36aがラチェット38を係止する。これにより太陽歯車43は不回転となり、内歯歯車37、出力ギヤ34、給紙ローラ駆動ギヤ35が回転し、給紙ローラ11が回転される。
このとき図10(b)に示すようにソレノイド44はON、ラチェット38は係止、太陽歯車43は停止状態となり、内歯歯車37、出力ギヤ34、給紙ローラ駆動ギヤ35が回転し、給紙ローラ11が回転される。しかし、図10(c)に示すように、レジストローラ12は停止したままであり、レジストセンサ13はOFF状態である。記録紙は給紙ローラ11の回転で少し搬送されている。
その後記録紙が搬送され、図8のt2のタイミング直前にはラチェットアーム36の第2の爪36bはオフセットボトム周面49の位置にあり、記録紙はレジストセンサ13によって先端が到達する直前となっている。図11(a),(b),(c)はこの状態を示している。図11(b)のボス46の回転位置、図11(c)の記録紙の先端位置を除いて図10(a),(b),(c)と同一である。
このt2のタイミングでレジストセンサ13は記録紙の先端を検知する。レジストセンサ13がONすると、ソレノイド44が非励磁(OFF)とされ、ラチェットアーム36が反対方向へ揺動され、ラチェット38の係止が解かれる。これによって太陽歯車43は回転自由状態になり、外歯歯車33から回転が加えられても出力ギヤ34、給紙ローラ駆動ギヤ35を回転させることはなく、給紙ローラ11が回転することはない。このときラチェットアーム36の第2の爪36bはオフセットボトム周面49の位置にあり、ラチェットアーム36の回転が妨げられることはないし、第2の爪36bが給紙ローラ11の動作を妨げることもない。
図12(a)はレジストセンサ13がONしたときレジストギヤ31の駆動力が外歯歯車33を回転させても、太陽歯車43が回転自由であるため、出力ギヤ34、給紙ローラ駆動ギヤ35が停止している状態を示す。また、図12(b)はソレノイド44がOFF、太陽歯車43が回転自由状態、給紙ローラ11の回転が停止した状態を示し、図12(c)はレジストセンサ13がONしても、レジストローラ12が停止したままの状態を示している。
次いで、図8のt3のタイミングでソレノイド44が励磁され、給紙ローラ11の回転が再開され、t3から所定の時間経過したt4のタイミングでレジストクラッチがONされる。図13(a),(b),(c)はこの状態を示す。この状態ではラチェットアーム36の第1の爪36aがラチェット38を係止する。従って太陽歯車43は回転せず、内歯歯車37、出力ギヤ34、給紙ローラ駆動ギヤ35が回転し、給紙ローラ11が回転される。このとき図13(b)に示すようにソレノイド44はON、ラチェット38は係止状態、太陽歯車43は停止し、内歯歯車37、出力ギヤ34、給紙ローラ駆動ギヤ35が回転し、給紙ローラ11が回転される。そして、図13(c)に示すように、レジストクラッチがONされ、レジストローラ12が回転を始める。
ところで、実施の形態1の画像形成装置においては、記録紙がレジストセンサ13の位置に到達する時間がばらつくようなことがあっても、t2、t3とt4のタイミングによってこれを吸収することができる。すなわち、t2がばらついても、時間t3になるまで給紙動作を停止し、少なくともt3の時点においては、記録紙の先端がレジストセンサ13の位置に存在する状態が実現される。t4はt3の時点から所定の時間経過したタイミングであり、記録紙の搬送がばらついていても記録紙に常に一定量の、最適な撓みを形成し、スキューを修正することができる。このため、記録紙にシワや腰折れ、スリップ音などが発生することはなく、良好な記録紙搬送性を確保することができる。
3のタイミングは、記録紙の搬送で発生するt2のばらつき、すなわち記録紙到達時間のばらつきを吸収可能な時点を選べばよく、また、t4のタイミングは、記録紙がレジストセンサ13の位置からレジストローラ12の位置に到達し、更に一定量の撓みを形成可能な時点であればよい。従って、t4のタイミングは給紙ローラ11の搬送速度と、撓み量をどれだけ形成するかによって決定される。
その後、記録紙が搬送され、図8のt5のタイミングでソレノイド44が非励磁とされるが、図14(b)に示すようにラチェットアーム36の第2の爪36bはボス46のリフト面48にあり、第1の爪36aがラチェット38を係止したままの状態であり、第2の爪36bがスリット47の位置に到達するまで給紙ローラ11は回転を続け、第2の爪36bがスリット47の位置に到達したt6の時点に停止する。このt6のタイミングで、t1から始まった給紙ローラ11が1回転し、記録紙を1枚搬送したことになる。
なお、ソレノイド44を非励磁にするt5のタイミングは、給紙ローラ11が1回転する所要時間>ソレノイド総ON時間、つまり(t2−t1)+(t6−t3)>(t2−t1)+(t5−t3)の関係が成り立つような時間であることが必要条件となる。この関係を満たすことによって、少なくともソレノイド44が励磁されている時間帯はソレノイド44の作用(重畳的にリフト面48の押し上げ作用が加わっても加わらなくても)で給紙ローラ11を回転させることができ、ソレノイド44が非励磁にされた時間帯は、リフト面48がソレノイド44に代わって第1の爪36aを係止し、給紙ローラ11を回転させることになるからである。ソレノイド44をONさせる総和の時間を給紙動作の時間より短時間にして、その動作時間を越えたときの給紙はリフト面48によって行うので電力の無駄がなく、省エネルギーにすることができる。そして、給紙ローラ11が1回転したとき、ソレノイド44だけでソフトウェア的に第2の爪36bをスリット47に挿入する制御を行うのは難しいが、給紙ローラ11の回転によって第2の爪36bをリフト面48で押上げたあとに物理的にスリット47に落とし込むことができ、ソフトウェア的に制御するより、給紙動作の制御が容易且つ誤動作無く行える。
図14(a),(b),(c)は第2の爪36bがボス46のリフト面48上にある状態を示す。このとき図14(b)に示すようにソレノイド44はOFF、ラチェット38は係止状態、太陽歯車43は停止し、内歯歯車37、出力ギヤ34、給紙ローラ駆動ギヤ35が回転する。このときレジストクラッチは図14(c)に示すように接続されたままであり、レジストローラ12の回転は継続して行われる。
記録紙がさらに搬送され、図8のt7の時点にレジストセンサ13が記録紙の後端を検知すると、レジストセンサ13はOFFとなり、図示しないタイマによって後端がレジストローラ12を通過し終える時間がカウントされ、t8の時点に制御部によってレジストクラッチがOFFされる。これによってt8にレジストローラ12の回転が停止される。従って、t8のタイミングは、少なくとも、記録紙がレジストセンサ13の位置からレジストローラ12の位置に到達するのに要する時間をt7に加えた時間であればよい。
このように、本実施の形態1の画像形成装置は、記録紙のカセット内のセット位置が前後にずれたためにレジストセンサまで記録紙を搬送する記録紙到達時間がばらついても、記録紙に正確に所定量の撓みを形成し、スキューを修正することができる。このため、記録紙にシワや腰折れ、スリップなどが発生することはなく、良好な記録紙搬送性を確保することができる。
本発明は、搬送する記録紙のスキューをレジスト方式で修正する画像形成装置に適用できる。
本発明の実施の形態1における画像形成装置の全体構成図 本発明の実施の形態1における画像形成装置の内部を正面からみたときの斜視図 本発明の実施の形態1における画像形成装置の内部を側面からみたときの斜視図 本発明の実施の形態1における画像形成装置の遊星歯車機構の分解図 本発明の実施の形態1における画像形成装置の内歯歯車の斜視図 本発明の実施の形態1における画像形成装置の給紙ローラ駆動ギヤの斜視図 本発明の実施の形態1における画像形成装置のラチェット機構と給紙ローラ駆動ギヤの動作を説明する説明図 本発明の実施の形態1における給紙機構のタイムチャート (a)図2のA−A矢視要部の給紙動作開始前の説明図、(b)図2のB−B矢視要部の給紙動作開始前の説明図、(c)図2のC−C矢視要部の給紙動作開始前の説明図 (a)図2のA−A矢視要部の給紙動作開始直後の説明図、(b)図2のB−B矢視要部の給紙動作開始直後の説明図、(c)図2のC−C矢視要部の給紙動作開始直後の説明図 (a)図2のA−A矢視要部の給紙動作途中の説明図、(b)図2のB−B矢視要部の給紙動作途中の説明図、(c)図2のC−C矢視要部の給紙動作途中の説明図 (a)図2のA−A矢視要部の給紙動作一時停止時の説明図、(b)図2のB−B矢視要部の給紙動作一時停止時の説明図、(c)図2のC−C矢視要部の給紙動作一時停止時の説明図 (a)図2のA−A矢視要部の給紙動作再開後の説明図、(b)図2のB−B矢視要部の給紙動作再開後の説明図、(c)図2のC−C矢視要部の給紙動作再開後の説明図 (a)図2のA−A矢視要部の給紙動作終了直前の説明図、(b)図2のB−B矢視要部の給紙動作終了直前の説明図、(c)図2のC−C矢視要部の給紙動作終了直前の説明図 本発明の実施の形態1における画像形成装置のギヤ配列の説明図
符号の説明
1 本体
2 感光体ドラム
3 中間転写ベルト
4 転写装置
4a 転写ローラ
4b バックアップローラ
5 定着装置
5a 定着ローラ
5b 加圧ローラ
6 ロータリー現像装置
6a 現像ローラ
6b 現像器
6c トナーボトル
6d 供給ローラ
6e 回転軸
7 レーザー装置
8 帯電器
9 クリーニングブレード
9a トナー回収ボトル
10 給紙カセット
11 給紙ローラ
11a バックアップローラ
12 レジストローラ
12a バックアップローラ
13 レジストセンサ
14 排紙ローラ
14a バックアップローラ
15 張力調整用ローラ
16 テンションローラ
17 中間転写体クリーナ
18 一次転写ローラ
20 排紙カセット
31 レジストギヤ
32 遊星歯車機構
33 外歯歯車
34 出力ギヤ
35 給紙ローラ駆動ギヤ
36 ラチェットアーム
36a 第1の爪
36b 第2の爪
37 内歯歯車
38 ラチェット
39 遊星歯車
40 回転軸
41 キャリア
42 回転軸
43 太陽歯車
44 ソレノイド
44a ソレノイドアーム
45 内歯
46 ボス
47 スリット
48 リフト面
49 オフセットボトム周面
50 段差
51 移行面

Claims (8)

  1. 印字開始位置タイミングと記録紙の先端位置とを合わせるレジストローラと、
    前記レジストローラへ記録紙を給紙する給紙ローラと、
    前記レジストローラの手前で前記給紙された記録紙の先端を検知するレジストセンサと、駆動モータからの回転力を前記レジストローラに伝達するレジストギヤと、
    前記レジストギヤの回転力が伝達される外歯車と、
    前記給紙ローラを回転させる給紙ローラ駆動ギヤへ前記外歯車からの回転力を伝達する出力ギヤを有する遊星歯車機構とを備え、
    遊星歯車機構は、
    前記外歯車と同軸上に設けられラチェットを一体的に有し、前記外歯車とは独立して回転する太陽ギヤと、
    前記外歯車に設けられた回転軸に軸支され前記太陽ギヤと噛み合う遊星歯車と、
    前記出力ギヤが一体に設けられると共に前記外歯車と同軸上に設けられ前記遊星歯車の前記太陽ギヤと噛み合う側とは反対側の前記遊星歯車と噛み合う内歯歯車とを備え、
    前記ラチェットを介して前記太陽ギヤを係止したり開放したりして前記外歯車の回転を前記出力ギヤに伝達し又は伝達を解除するように構成され、
    前記ラチェットに係合して前記太陽ギヤを係止し前記外歯車の回転を前記遊星歯車機構を介して前記給紙ローラ駆動ギヤに伝達し前記給紙ローラを回転させる第1の爪と
    前記給紙ローラ駆動ギヤの回転軸周りのボスに設けられた第1の窪み部に係合して前記給紙ローラを回転開始位置に向ける第2の爪と、
    前記第1の爪と前記第2の爪が設けられたラチェットアームとを備え、
    前記ラチェットアームは前記第1の爪が前記ラチェットに入り込み係合する場合は前記第2の爪が前記第1の窪み部から離間し、前記第2の爪が前記第1の窪み部に入り込み係合する場合は前記第1の爪が前記ラチェットから離間するよう構成され、
    前記ボスには、前記給紙ローラが1回転する前であっても前記レジストセンサが記録紙の先端を検知したときに前記第2の爪が入り込みながら移動する第2の窪み部が設けられ、前記第2の爪が前記第2の窪み部に入り込むことで前記第1の爪が前記ラチェットから離間し前記給紙ローラの回転が停止することを特徴とする画像形成装置。
  2. 記ボスには、前記第1の窪み部と前記第2の窪み部との間に前記第2の爪を押上げる隆起部が形成され、前記第2の爪が前記第2の窪み部から外れたとき前記第2の爪は前記給紙ローラの回転で前記隆起部によって押上げられて前記第1の窪み部に入り込み係合し、前記第2の爪が前記第1の窪み部に入り込み係合するのに連動して前記第1の爪が前記ラチェットから離間し前記給紙ローラの回転を停止させることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
  3. 前記レジストセンサが記録紙の先端を検知したとき、励磁がオフとなり前記第1の爪を上方へ押すことで前記第1の爪を前記ラチェットから離間させ、離間した際前記第2の爪が前記第2の窪み部に入り込むよう制御するソレノイドを有することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
  4. 前記ソレノイドが励磁される総和の時間が、前記給紙ローラによって給紙動作が行われる時間より短時間になるように設定されていることを特徴とする請求項記載の画像形成装置。
  5. 前記第2の窪み部は、前記ボス部の軸部を介して前記第1の窪み部と対峙する位置を中心として形成されたこと特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
  6. 前記ラチェットアームには前記ボス側へ向う回転力を与えるため付勢する弾性部材が設けられ、その弾性部材の付勢力によって前記第2の爪が前記第2の窪み部に当接し前記ボス部の回転によって前記第1の窪みに向かって移動することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
  7. 印字開始位置タイミングと記録紙の先端位置とを合わせるレジストローラと、
    前記レジストローラへ記録紙を給紙する給紙ローラと、
    前記レジストローラの手前で前記給紙された記録紙の先端を検知するレジストセンサと、駆動モータからの回転力を前記レジストローラに伝達するレジストギヤと、
    前記レジストギヤの回転力が伝達される外歯車と、
    前記給紙ローラを回転させる給紙ローラ駆動ギヤへ前記外歯車からの回転力を伝達する出力ギヤを有する遊星歯車機構とを備え、
    遊星歯車機構は、
    前記外歯車と同軸上に設けられラチェットを一体的に有し、前記外歯車とは独立して回転する太陽ギヤと、
    前記外歯車に設けられた回転軸に軸支され前記太陽ギヤと噛み合う遊星歯車と、
    前記出力ギヤが一体に設けられると共に前記外歯車と同軸上に設けられ前記遊星歯車の前記太陽ギヤと噛み合う側とは反対側の前記遊星歯車と噛み合う内歯歯車とを備え、
    前記ラチェットを介して前記太陽ギヤを係止したり開放したりして前記外歯車の回転を前記出力ギヤに伝達し又は伝達を解除するように構成され、
    前記ラチェットに係合して前記太陽ギヤを係止し前記外歯車の回転を前記遊星歯車機構を介して前記給紙ローラ駆動ギヤに伝達し前記給紙ローラを回転させる第1の爪と、
    前記給紙ローラ駆動ギヤの回転軸周りのボスに設けられた第1の窪み部に係合して前記給紙ローラを回転開始位置に向ける第2の爪と、
    前記第1の爪と前記第2の爪が設けられたラチェットアームとを備え、
    前記ラチェットアームは前記第1の爪が前記ラチェットに入り込み係合する場合は前記第2の爪が前記第1の窪み部から離間し、前記第2の爪が前記第1の窪み部に入り込み係合する場合は前記第1の爪が前記ラチェットから離間するよう構成され、
    前記ボスには、前記給紙ローラが1回転する前であっても前記レジストセンサが記録紙の先端を検知したときに前記第2の爪が入り込みながら移動する第2の窪み部と、前記第1の窪み部と前記第2の窪み部との間に前記第2の爪を押上げる隆起部が設けられ、
    給紙動作を行うときには前記ラチェットアームの第1の爪を前記ラチェットに係合し、給紙動作を停止するときには前記ラチェットアームの第2の爪を前記第1の窪み部に係合する給紙方法であって、
    前記レジストセンサが記録紙の先端を検知したとき前記第1の爪を前記ラチェットから離間し前記第2の爪を前記第2の窪み部に入り込ませて給紙ローラを一時停止させることを特徴とする給紙方法。
  8. 前記第1の爪を前記ラチェットに係合するためのアクチュエータを設け、前記アクチュエータの動作時間を前記給紙動作の時間より短く設定し、該動作時間を越えたときの給紙動作は前記隆起部による前記ラチェットの係合によって行うことを特徴とする請求項記載の給紙方法。
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