(57)【要約】【課題】画像形成装置において、高画質印字と高速度印字のそれぞれに最適なシート搬送を、装置を大型化することなく可能とすることを目的とする。【解決手段】画像形成装置において、搬送モータから搬送ローラまでの駆動減速比及び構成ギア個数が異なる駆動伝達経路を複数備え、駆動伝達経路切り替え手段によって、前記駆動伝達経路を選択的に切り替えることにより、高画質印字と高速度印字のそれぞれに最適なシート搬送を、装置を大型化することなく可能とする。【選択図】　　　　図１
2004130604.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートに画像形成を行う画像形成手段と、
シートを一枚づつ分離給送するシート分離給送手段と、
モータ等の駆動源と、シート挟持して搬送する搬送ローラ対と、前記駆動源の駆動を前記搬送ローラに伝達するギア列から成り、前記シート分離給送手段によって給紙されたシートを、前記画像形成手段によって画像形成が行われる位置に搬送及び、画像形成中に所定量シートを搬送するシート搬送手段と、
を備えた画像形成装置において、
前記シート搬送手段のギア列は、前記駆動源から前記搬送ローラへの駆動伝達経路を複数備え、前記ギア列の一部に前記駆動伝達経路を選択的に切り替える駆動伝達経路切り替え手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記シート搬送手段のギア列は、前記駆動伝達経路によって、前記駆動源から前記搬送ローラまでの減速比が異なることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記シート搬送手段のギア列は、前記駆動伝達経路によって、前記駆動源から前記搬送ローラまでのギアの個数が異なることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記駆動伝達経路は、印字媒体に応じて切り替えることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記駆動伝達経路切り替え手段は、遊星ギアであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記駆動伝達経路切り替え手段は、ワンウェイクラッチであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項７】
シートに画像形成を行う画像形成手段と、
シートを一枚づつ分離給送するシート分離給送手段と、
該シート分離給送手段によって給紙されたシートを、前記画像形成手段によって画像形成が行われる位置に搬送及び、画像形成中に所定量シートを搬送する搬送ローラからなるシート搬送手段と、
を備えた画像形成装置において、
前記シート搬送手段は、複数の駆動源と該駆動源の駆動を搬送ローラに伝達する複数の駆動伝達手段を備え、駆動を選択的に切り替えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
前記複数の駆動伝達手段は、複数のギアからなるギア列であって、前記駆動源から前記搬送ローラまでの減速比が異なることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記複数の駆動伝達手段は、複数のギアからなるギア列であって、前記駆動源から前記搬送ローラまでのギアの個数が異なることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成手段と、シート分離給送手段と、モータ等の駆動源と、シートを挟持して搬送する搬送ローラ対と、前記駆動源の駆動を前記搬送ローラに伝達するギア列から成り、前記シート分離給送手段によって給紙されたシートを、前記画像形成手段によって画像形成が行われる位置に搬送及び、画像形成中に所定量シートを搬送するシート搬送手段とを有する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６〜図８を用いて従来技術を説明する。
【０００３】
従来、シート分離給送手段から給紙されたシートを、画像形成手段に搬送し、画像形成中にも所定量搬送しつづけるシート搬送手段とを有する画像形成装置は広く知られており、例えばプリンタ、複写機、ファクシミリ等に用いられている。
【０００４】
この様な画像形成装置においては、給紙装置１に積載されたシート束から一枚づつ分離給送されたシートは、搬送ローラ８とピンチローラ１２からなる搬送ローラ対によって、記録ヘッド１３によって画像形成が行われる位置にシートを保持するためのプラテン６上に搬送される。記録ヘッド１３を搭載したキャリッジ１６の走査と搬送ローラ対によるシート搬送の繰り返しにより画像が形成されていく。
【０００５】
ここで、搬送ローラ８に搬送モータ１４の駆動を伝達するギア列１５は、搬送速度と搬送負荷を設定し、搬送モータ１４のトルク特性に合うように、ギア列１５の減速比を設定している。
【０００６】
従来例１としては、図７に示すように、搬送モータギア１５ａと搬送ローラギア１５ｂを直結しており、ギアの数が少ないため高精度な搬送が可能となる。
また、従来例２としては、図８に示すように、搬送モータギア１５ａと搬送ローラギア１５ｂの間に中間減速ギア１５ｄを設け、減速比を大きくすることで、高速度な搬送が可能となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例１においては、従来例２より減速比が小さいため、従来例２よりも搬送速度が落ちる。高速な搬送を行うために減速比を大きくすると、搬送ローラギア１５ｂのギア径が大きくなり、装置が大型化してしまう。また、従来例２においては、ギアの枚数が従来例１に対して多いため、従来例１よりも搬送精度は劣り、文章や表の印字では問題ないが、近年のインクジェット専用紙に対する写真画像印字においては、印字画像に乱れが生じる場合がある。
【０００８】
本発明は、上記従来技術における課題を解決するためになされたもので、画像形成装置において、高画質印字と高速度印字のそれぞれに最適なシート搬送を、装置を大型化することなく可能とすることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
画像形成装置において、搬送モータから搬送ローラまでの駆動減速比及び構成ギア個数が異なる駆動伝達経路を複数備え、駆動伝達経路切り替え手段によって、前記駆動伝達経路を選択的に切り替えることにより、高画質印字と高速度印字のそれぞれに最適なシート搬送を、装置を大型化することなく可能とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
（第一実施形態）
以下に、本発明の実施形態の画像形成装置を図１〜図５に基づいて説明する。本実施形態の画像形成装置は、画像形成装置の一例であるインクジェットプリンタに適用される。
【００１１】
なお、本実施形態の画像形成装置は、複写機、ファクシミリ等にも適用することができ、インクジェットプリンタのみに適用されることに限定されるものではない。
【００１２】
まず、装置全体の概略構成、及び動作について説明する。
【００１３】
給紙装置１の圧板２は、給紙装置枠体３に回動可能に支持されており、その上面にシート束が積載される。シート給紙時には駆動源である給紙モータ４によって給紙ローラ５が回転すると共に、圧板２が圧板ばね２４により給紙ローラ５側に回動し、シート束が給紙ローラ５に圧接される。さらに給紙ローラ５が回転することにより、シート束の最上面のシートのみが分離され、下流へ給送される。
【００１４】
給紙装置１によって分離給送されたシートは、給紙ローラ５のさらなる回転によりプラテン６と一体的に形成されたシートガイド面７上を滑りながら搬送ローラ８へ給送される。
【００１５】
ここで、給紙装置１により分離給送されたシートの先端縁がシートガイド面７に配置されたセンサレバー９を押すことでセンサレバー９を回動、さらにシートセンサ１０からセンサレバー９が抜けることでシートの先端縁が検出される。
【００１６】
そして、前述のシート先端縁の検出結果をもとに、給紙ローラ５によって所定量搬送され、搬送ローラ８と、ピンチローラばね１１によって搬送ローラ８に付勢されているピンチローラ１２の当接によって形成されるニップ部に突き当たり、さらに給紙ローラ５によって所定量搬送されることにより、シートの先端部が湾曲することで、シートの先端縁はニップ部に押し付けられレジスト動作が終了する。
【００１７】
レジスト動作終了後、シートは搬送ローラ８によってプラテン６上に搬送され、記録ヘッド１３のインク吐出ノズルの配置面と対抗する位置に、プラテン６の上面によって保持される。搬送ローラ８は駆動源である搬送モータ１４によってギア列１５を介して回転される。
【００１８】
次いで、プラテン６の上面によって支持されているシートに、キャリッジ１６に搭載された記録ヘッド１３からインク滴を吐出しながらキャリッジ１６が走査することで画像形成が行われる。ここで、キャリッジ１６は、ガイド軸１７及びガイドレール１８によって走査可能に支持されており、キャリッジモータ１９からの駆動によりタイミングベルト２０を介して駆動されている。
【００１９】
そして、画像形成が終了したシートは、排出ローラ２１と、不図示の拍車ばねによって排出ローラ２１に押し付けられている従動拍車２２によって装置外に排出される。
【００２０】
次に、本発明の特徴である、搬送モータ１４の駆動を、搬送ローラ８に伝達するギア列１５の構成について詳細に説明する。
【００２１】
搬送モータ１４は、フレーム２３にネジ等で締結されており、搬送モータ１４の出力軸２４の先端には搬送モータギア１５ａ（２４歯）が圧入されており、搬送ローラ８の端部には搬送ローラギア１５ｂ（１２０歯）が圧入されている。さらに、モータギア１５ａには、モータギア１５ａの中心を回動中心とした遊星ギア１５ｃが設けられており、搬送モータギア１５ａをＡ方向に回転させた時には、遊星ギア１５ｃは搬送ローラギア１５ｂに直接連結し、搬送モータ１４の駆動を搬送ローラ８に伝達する。また、モータギア１５ａをＢ方向に回転させた時は、遊星ギア１５ｃは、プラテン６の側面に回転可能に支持され、かつ、搬送ローラギア１５ｂに連結している中間減速ギア１５ｄ（減速比１／２）に連結し、搬送モータ１４の駆動を搬送ローラ８に伝達する。
【００２２】
本実施例においては、搬送モータギア１５ａと搬送ローラギア１５ｂとの減速比を１／５、中間減速ギア１５ｄの減速比を１／２、そして、搬送に必要な搬送ローラ８でのトルクをαとすると、搬送モータギア１５ａに必要とされるトルクは以下の通りである。
【００２３】
Ａ方向に回転させる時・・・α／５
Ｂ方向に回転させる時・・・α／１０
また、上述のトルクで回転可能な搬送モータギア１５ａの回転速度は、図５に示したモータのトルク特性より以下の通りとなる。
【００２４】
Ａ方向に回転させる時・・・β
Ｂ方向に回転させる時・・・３．８β
さらに、上述の搬送モータギア１５ａの回転速度での、シート搬送速度比は、前述の減速比より以下の通りとなる。
【００２５】
Ａ方向に回転させる時：Ｂ方向に回転させる時＝１：１．９
ここで、インクジェット専用紙の様な特殊紙に、写真画像を高画質に印字する場合には、記録ヘッド１３からインク滴を吐出しながらキャリッジ１６が走査するたびに行われるシート搬送は、高速度に行うよりも、高精度に行うことを優先する必要がある。そこで、搬送モータ１４をＡ方向に回転させ、搬送モータギア１５ａに連結された遊星ギア１５ｃを、直接搬送ローラギア１５ｂに連結させる。これにより、搬送モータ１４をＢ方向に回転させる時よりもシートの搬送速度は小さいが、中間減速ギア１５ｄが駆動伝達経路にないため、駆動伝達経路を構成するギアの個数が少なく、高精度なシート搬送が可能となる。
【００２６】
次いで、普通紙に、文章や表を印字する場合は、シートの搬送を高精度に行うことより、高速度に行うことを優先する必要がある。そこで、搬送モータ１４をＢ方向に回転させ、搬送モータギア１５ａに連結された遊星ギア１５ｃを、中間減速ギア１５ｄに連結させる。これにより、搬送モータ１４をＡ方向に回転させる時よりも、高速なシート搬送が可能となる。また、駆動伝達経路を構成するギアの個数が多くなり、シートの搬送精度は搬送モータ１４をＡ方向に回転させた時よりも劣るが、文章や表の印字であるため、実際の印字結果に現れるものではない。
【００２７】
（第二実施形態）
図９、図１０、図１２を用いて、本発明の第二実施形態を以下に説明する。
【００２８】
第一実施形態において、搬送モータギア１５ａを、Ａ方向に回転させた時には駆動が搬送ローラギア１５ｂに伝達され、Ｂ方向に回転させた時には駆動が搬送ローラギア１５ｂに伝達されないワンウェイクラッチギア１５ｆと、Ａ方向及びＢ方向どちらに回転しても、中間減速ギア１５ｄに駆動が伝達されるギア１５ｇからなる搬送モータギアとする。さらに中間減速ギア１５ｄを遊星とする。
【００２９】
ここで、インクジェット専用紙の様な特殊紙に、写真画像を高画質に印字する場合には、図９に示すように搬送モータ１４をＡ方向に回転させ、ワンウェイクラッチギア１５ｆの回転を、直接搬送ローラギア１５ｂに伝達する。この時、遊星の中間減速ギア１５ｄは、搬送モータ１４に設けられた係止部材２５に突き当たることで搬送ローラギア１５ｂに連結しない状態で係止されている。これにより、第一実施例の高精度シート搬送時よりも遊星ギア１５ｃがない分、高精度なシート搬送が可能となる。
【００３０】
次いで、普通紙に、文章や表を印字する場合は、図１０に示すように搬送モータ１４をＢ方向に回転させ、ギア１５ｇに連結された遊星の中間減速ギア１５ｄを搬送ローラギア１５ｂに連結させる。この時、ワンウェイクラッチギア１５ｆの働きにより、搬送モータ１４の駆動は、ワンウェイクラッチギア１５ｆから直接搬送ローラギア１５ｂに伝達されることはない。これにより、搬送モータ１４をＡ方向に回転させた時よりも、高速度なシート搬送が可能となる。
【００３１】
（第三実施形態）
図１１を用いて、本発明の第三実施形態を以下に説明する。
【００３２】
第一実施形態において、搬送モータ１４の出力軸２４に圧入された搬送モータギア１５ａと搬送ローラギア１５ｂ直接連結させる。さらに第二搬送モータ２６の出力軸２７に圧入された第二搬送モータギア１５ｅと中間減速ギア１５ｄを連結させる。
【００３３】
ここで、インクジェット専用紙の様な特殊紙に、写真画像を高画質に印字する場合には、搬送モータ１４をＡ方向に回転させ、搬送モータギア１５ａの回転を、直接搬送ローラギア１５ｂに伝達する。この時、第二搬送モータ２６は、駆動されていない、あるいは励磁もされていない状態とする。
【００３４】
次いで、普通紙に、文章や表を印字する場合は、第二搬送モータ２６をＢ方向に回転させることで、第二搬送モータギア１５ｅ、中間減速ギア１５ｄ及び搬送ローラギア１５ｂを経由して、搬送ローラ８が回転される。この時、搬送モータ１４は、駆動されていない、あるいは励磁もされていない状態とする。
【００３５】
この様に、複数の搬送モータと、それぞれにギアの個数及び減速比の異なるギア列を設け、印字媒体や印字内容によって駆動する搬送モータを選択することで、上記第一実施形態及び第二実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。
【００３６】
（第四実施形態）
第一実施形態において、中間減速ギア１５ｃを増速ギアとする。
【００３７】
ここで、インクジェット専用紙の様な特殊紙に、写真画像を高画質に印字する場合には、搬送モータ１４をＡ方向に回転させ、搬送モータギア１５ａに連結された遊星ギア１５ｃを、直接搬送ローラギア１５ｂに連結させる。これにより、搬送モータ１４をＢ方向に回転させる時よりもシートの搬送速度は小さいが、中間減速ギア１５ｄが駆動伝達経路にないため、駆動伝達経路を構成するギアの個数が少なく、高精度なシート搬送が可能となるばかりでなく、搬送モータ１４をＢ方向に回転させる時よりも、減速比が大きくなり、シート搬送の最小解像度がより小さくなるため、高画質印字により適したシート搬送が可能となる。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、画像形成装置において、搬送モータから搬送ローラまでの駆動減速比及び構成ギア個数が異なる駆動伝達経路を複数備え、駆動伝達経路切り替え手段によって、前記駆動伝達経路を選択的に切り替えることにより、高画質印字と高速度印字のそれぞれに最適なシート搬送を、装置を大型化することなく可能とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す画像形成装置の斜視図である。
【図２】本発明の実施例を示す画像形成装置の断面図である。
【図３】本発明の第一実施形態における高精度シート搬送時の搬送モータの駆動伝達経路を示す図である。
【図４】発明の第一実施形態における高速度シート搬送時の搬送モータの駆動伝達経路を示す図である。
【図５】本発明の第一実施形態における搬送モータのトルク特性の一例を示す図である。
【図６】従来の技術における画像形成装置の斜視図である。
【図７】従来の技術における高精度シート搬送を優先させたギア列構成を示す図である。
【図８】従来の技術における高速度シート搬送を優先させたギア列構成を示す図である。
【図９】本発明の第二実施形態における高精度シート搬送時の搬送モータの駆動伝達経路を示す図である。
【図１０】本発明の第二実施形態における高速度シート搬送時の搬送モータの駆動伝達経路を示す図である。
【図１１】本発明の第三実施形態における搬送モータの駆動伝達経路を示す図である。
【図１２】本発明の第二実施形態におけるギア列の構成を示す図である。
【符号の説明】
１　給紙装置
２　圧板
３　給紙装置枠体
４　給紙モータ
５　給紙ローラ
６　プラテン
７　シートガイド面
８　搬送ローラ
９　センサレバー
１０　シートセンサ
１１　ピンチローラばね
１２　ピンチローラ
１３　記録ヘッド
１４　搬送モータ
１５　ギア列
１５ａ　搬送モータギア
１５ｂ　搬送ローラギア
１５ｃ　遊星ギア
１５ｄ　中間減速ギア
１５ｅ　第二搬送モータギア
１５ｆ　ワンウェイクラッチギア
１５ｇ　ギア
１６　キャリッジ
１７　ガイド軸
１８　ガイドレール
１９　キャリッジモータ
２０　タイミングベルト
２１　排出ローラ
２２　従動拍車
２３　フレーム
２４　出力軸
２５　係止部材
２６　第二搬送モータ
２７　出力軸
【図１】
2004130604.tif 000003
【図２】
2004130604.tif 000004
【図３】
2004130604.tif 000005
【図４】
2004130604.tif 000006
【図５】
2004130604.tif 000007
【図６】
2004130604.tif 000008
【図７】
2004130604.tif 000009
【図８】
2004130604.tif 000010
【図９】
2004130604.tif 000011
【図１０】
2004130604.tif 000012
【図１１】
2004130604.tif 000013
【図１２】
2004130604.tif 000014