(57)【要約】【課題】増加した搬送ローラによる用紙の反転搬送を安定して確実に行えるとともにその設計負担を減少させることが可能な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。【解決手段】排紙ローラ３０の回転軸５８に固定された排紙ローラギア５７、フィードローラ４３及び４５の回転軸５９及び６０に固定された搬送ローラギア６１及び６２について、回転軸５８，５９及び６０に同一の軸部材を用いるとともに各ローラの外径を略同一とする。さらに、各ギアについても歯数を同一として共通化を図る。【選択図】        図２
2004269232.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、前記用紙搬送部の用紙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ための反転搬送部とを備えた画像形成装置において、前記用紙搬送部において前記反転搬送部に用紙を搬入するための搬送ローラに用いられる第一軸部材と、前記反転搬送部において用紙を反転搬送する搬送ローラに用いられる第二軸部材と、１つの駆動源の駆動力を伝達して前記第一及び第二軸部材を同じ角速度で回転させる駆動伝達手段とを備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第一及び第二軸部材に取付けられる搬送ローラの外径は、略同一に形成さ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。
【請求項３】
前記駆動伝達手段において、前記第一及び第二軸部材に固定されるギアは、同一の歯数を有していることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載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反転搬送ユニット。
【発明の詳細な説明】
【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、１つのモータにより排紙ローラ及び感光体ドラムを回転制御していると、感光体ドラムを逆回転させることはできないため、排紙ローラのみ逆回転を行う必要がある。
【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、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のように、両面ユニットを装着して反転搬送路を形成する場合、装置本体内の用紙搬送路における搬送ローラ以外に両面ユニット内の反転搬送路にも搬送ローラを設ける必要があり、また様々な大きさの用紙に対応するためには、小サイズの用紙に合せて搬送ローラの配置間隔を小さくすることが必要で、設計上配置する搬送ローラの数を増やさなければならず、増加した搬送ローラに対応してギア等の駆動伝達部品も増やさざるを得ない。したがって、各部品の設計コストや部品点数の増加及び組立作業の増加に伴う製造コストが大きくなってしまう。また、増加した搬送ローラを調整して用紙の搬送速度を一定にするための駆動伝達機構についても、各搬送ローラへの駆動伝達を考慮する必要があり、その分設計上負担が大きくなる。
【０００６】
そこで、本発明は、増加した搬送ローラによる用紙の反転搬送を安定して確実に行えるとともにその設計負担を減少させることが可能な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。
【０００７】
【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、前記用紙搬送部の用紙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ための反転搬送部とを備えた画像形成装置において、前記用紙搬送部において前記反転搬送部に用紙を搬入するための搬送ローラに用いられる第一軸部材と、前記反転搬送部において用紙を反転搬送する搬送ローラに用いられる第二軸部材と、１つの駆動源の駆動力を伝達して前記第一及び第二軸部材を同じ角速度で回転させる駆動伝達手段とを備えていることを特徴とする。さらに、前記第一及び第二軸部材に取付けられる搬送ローラの外径は、略同一に形成されていることを特徴とする。さらに、前記駆動伝達手段において、前記第一及び第二軸部材に固定されるギアは、同一の歯数を有していることを特徴とする。
【０００８】
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。
【０００９】
上記のような構成を有することで、用紙搬送部及び反転搬送部において反転搬送に用いる搬送ローラの軸部材を共通化でき軸部材に関する設計負担が減少する。また、各軸部材の回転速度に着目して設計することで、各搬送ローラを前提とするのではなく軸部材の回転速度をベースに駆動伝達機構を設計するため、設計負担が減少するとともに駆動伝達機構も単純化することができる。さらに、各軸部材を１つの駆動源で同じ回転速度で回転させるようにすることで、用紙の反転搬送を安定して確実に行うことができる。
【００１０】
また、各軸部材に取付けられる搬送ローラの外径を略同一に形成すれば、各軸部材の回転速度が同じであるため用紙の搬送速度を安定したものとすることができ、また、搬送ローラの設計負担も小さくすることが可能となる。また、各軸部材に固定されるギアの歯数を同一に設定すれば、各軸部材の回転速度を同一に保持しながら部品の共通化ができ、また組立作業が容易になって製造コストを抑えることが可能となる。
【００１１】
【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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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、帯電ブラシ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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
図２は、図１における用紙搬送及び反転搬送を行う駆動伝達機構の一例を示している。この例では、駆動源として装置本体内の第一モータ５０を用いている。第一モータ５０の駆動力は、減速器５１からアイドラギア５２に伝達され、アイドラギア５２にはアイドラギア５３が噛合している。アイドラギア５３には、２つの電磁クラッチ５４及び５５が噛合しており、電磁クラッチ５４は排紙ローラ３０の回転軸５８に固定された排紙ローラギア５７に噛合している。また、電磁クラッチ５５は、アイドラギア５６を介して排紙ローラギア５７と駆動伝達可能に接続されている。
【００１９】
一方、反転搬送ユニット４０内のフィードローラ４３及び４５の回転軸５９及び６０には搬送ローラギア６１及び６２が固定されている。搬送ローラギア６１及び６２には、それぞれタイミングプーリ６３及び６４が一体的に段付きに形成されており、各プーリ６３、６４間にタイミングベルト６５が張架されている。そして、アイドラギア５３と搬送ローラギア６１との間には、アイドラギア６６、電磁クラッチ６７及びアイドラギア６８が直列に噛合している。
【００２０】
排紙ローラ３０により排紙動作を行う場合には、電磁クラッチ５４を接続状態とし、電磁クラッチ５５及び６７を切断状態としてアイドルギア５２を矢印方向（図２において時計回り）に回転させるように第一モータ５０を駆動すると、アイドルギア５３が矢印方向（図２において反時計回り）に回転し、電磁クラッチ５４を介して排紙ローラギア５７は点線の矢印方向（用紙を排紙する方向であって図２において反時計回り）に回転する。したがって、排紙ローラ３０及びプレスローラ３１に挟持された用紙は紙面左方向に搬送されて排紙される。
【００２１】
反転搬送を行う場合には、電磁クラッチ５４を切断状態にして電磁クラッチ５５及び６７を接続状態とする。アイドルギア５２を矢印方向（図２において時計回り）に回転させるように第一モータ５０を駆動すると、アイドルギア５３が矢印方向（図２において反時計回り）に回転し、電磁クラッチ５５及びアイドラギア５６を介して排紙ローラ３０が実線の矢印方向（用紙をスイッチバックさせる方向であって、図２において時計回り）に回転して排紙ローラ３０及びプレスローラ３１に挟持された用紙は反転搬送ユニット４０の方へ搬入される。そして、アイドラギア５３の回転によりアイドラギア６８、電磁クラッチ６７及びアイドラギア６６を介して搬送ローラギア６１が矢印方向（それぞれ、時計回り、反時計回り、時計回り）に回転する。搬送ローラギア６１の回転は、タイミングプーリ６３からタイミングベルト６５によりタイミングプーリ６４に伝達されて搬送ローラギア６２が同期して回転するようになる。したがって、排紙ローラ３０により反転搬送された用紙は、フィードローラ４３及び４５により一点鎖線で示す反転搬送路を搬送される。
【００２２】
排紙ローラ３０の回転軸５８、フィードローラ４３の回転軸５９及びフィードローラ４５の回転軸は、同一外径を有する金属製の同一の軸部材で構成されており、上述した駆動伝達機構により同じ角速度により回転するようにされている。
【００２３】
また、排紙ローラ３０、フィードローラ４３及び４５は略同一の外径となるように形成されている。こうした搬送ローラは、製造誤差が生じることを考慮して基準となるローラに対して許容される範囲内であれば使用されており、ここで「略同一」とはこうした許容範囲内を含める意味で用いている。例えば、基準となるローラの外径が１２ｍｍである場合には、許容範囲は１２±０．０５ｍｍの範囲となるように設定することが好ましい。
【００２４】
上述したように、各軸５８、５９、６０を同一の角速度で回転させ、かつ各ローラ３０、４３、４５の外径を略同一にすることによって、各ローラ３０、４３、４５の線速度、つまり各ローラ３０、４３、４５の用紙の送り速度を略同一にすることができる。しかしながら、用紙搬送経路の曲率や寸法誤差などの他の要因によって、各ローラの線速度を同一にするよりも、搬送方向下流側のローラの線速度を上流側のローラの線速度よりも若干大きくしたり、小さくしたりするほうが、用紙の搬送安定性や画質向上のために好ましいことがある。これに対して、本実施形態では、ローラの線速度の微調整のためには各軸５８、５９、６０の角速度を変更することなく、各ローラ３０、４３、４５の外径を適宜に変更することによって対応する。例えば、排紙ローラ３０の搬送速度を、フィードローラ４３、４５の搬送速度よりも若干大きくした方が、用紙の搬送安定性のために好ましい場合には、排紙ローラ３０の外径を１１．９０±０．０５ｍｍの範囲で設定し、フィードローラ４３、４５の外径を１２±０．０５ｍｍの範囲で設定する。
【００２５】
そして、排紙ローラギア５７、搬送ローラギア６１及び６２の歯数は同一に設定される。したがって、樹脂成形による成形品を用いる場合には同一の金型で製造することができ、製造コストを低減することが可能となる。また、その他のアイドラギア、電磁クラッチ及びタイミングプーリについても同じ歯数とすれば、さらに製造コストを低減することができる。
【００２６】
図３は、用紙搬送及び反転搬送を行う駆動伝達機構の別の例を示している。この例では、反転搬送ユニット４０内の第二モータ７０により排紙ローラ３０及びフィードローラ４３を回転させるようにしている。第二モータ７０の駆動力は、減速器１７を介してアイドラギア７２に伝達され、アイドラギア７２の回転はアイドラギア７５とアイドラギア７３に伝達される。そして、アイドラギア７３はアイドラギア７４を介して排紙ローラギア５７と接続されており、アイドラギア７５は搬送ローラギア６１と接続されている。
【００２７】
なお、排紙ローラ３０、フィードローラ４３及び４４は図２と同様のものを用いており、排紙ローラギア５７、搬送ローラギア６１及び６２についても図２と同様のものを用いている。
【００２８】
排紙動作を行う場合には、アイドラギア７２が実線の矢印方向（図３において時計回り）に回転するように第二モータ７０を駆動すると、アイドラギア７３および７４が実線の矢印方向（図３において、それぞれ反時計回り、時計回り）に回転して排紙ローラ３０が実線の矢印方向（図３において反時計回り）に回転し、排紙動作が行われる。
【００２９】
反転搬送動作を行う場合には、アイドラギア７２が点線の矢印方向（図３において反時計回り）に回転するように第二モータ７０を駆動すると、アイドラギア７３および７４が点線の矢印方向（図３において、それぞれ時計回り、反時計回り）に回転して排紙ローラ３０が反転搬送ユニット４０の方に用紙を搬送するように回転するとともにアイドラギア７５が点線の矢印方向（図３において時計回り）に回転してフィードローラ４３及び４５が点線の矢印方向（図３において、それぞれ反時計回り）に回転し、反転搬送動作が行われる。
【００３０】
図２と同様に排紙ローラギア５７、搬送ローラギア６１及び６２の回転軸は同一の軸部材を用いており、同じ回転速度で回転される。また、アイドラギア７２、７３、７４及び７５についても同一の歯数に設定されており、同一の金型により製造することが可能である。
【００３１】
以上の例では、駆動源としてそれぞれ第一モータ５０及び第二モータ７０を用いているが、複数の駆動源が用いられている場合でも１つの駆動源により反転搬送を行う搬送ローラを回転するようにしている場合であれば、本発明は適用することができる。
【００３２】
【発明の効果】
以上に説明したとおり、本発明では、用紙搬送部及び反転搬送部において反転搬送に用いる搬送ローラの軸部材を共通化でき軸部材に関する設計負担が減少する。また、各軸部材の回転速度に着目して設計することで、各搬送ローラを前提とするのではなく軸部材の回転速度をベースに駆動伝達機構を設計するため、設計負担が減少するとともに駆動伝達機構も単純化することができる。さらに、各軸部材を１つの駆動源で同じ回転速度で回転させるようにすることで、用紙の反転搬送を安定して確実に行うことができる。
【００３３】
また、各軸部材に取付けられる搬送ローラの外径を略同一に形成すれば、各軸部材の回転速度が同じであるため用紙の搬送速度を安定したものとすることができ、また、搬送ローラの設計負担も小さくすることが可能となる。また、各軸部材に固定されるギアの歯数を同一に設定すれば、各軸部材の回転速度を同一に保持しながら部品の共通化ができ、また組立作業が容易になって製造コストを抑え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】用紙搬送及び反転搬送を行う駆動伝達機構に関する概略図である。
【図３】用紙搬送及び反転搬送を行う駆動伝達機構に関する概略図である。
【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
５７    排紙ローラギア
５８    回転軸
５９    回転軸
６０    回転軸
６１    搬送ローラギア
６２    搬送ローラギア
７０    第二モータ
【図１】
2004269232.tif 000003
【図２】
2004269232.tif 000004
【図３】
2004269232.tif 000005