(57)【要約】【課題】  シートの搬送方向を順方向または逆方向に切換え可能な画像形成装置に使用するシート搬送機構であって、安価で、かつ簡単な構成でありながら、ギアピッチの精度が良く安定して連続処理を実行することが可能なシート搬送機構を提供すること。【解決手段】  画像形成装置におけるシートを搬送するシート搬送機構であって、駆動源１と、駆動ギア２と、正転用ギア３と、反転用ギア４と、搬送ローラ５と、回転シャフト６と、搬送ギア７と、変位手段８とを備え、シートの搬送方向が、順方向の場合には搬送ギア７が正転用ギア３と係合し、逆方向の場合には搬送ギア７が反転用ギア４と係合するように、変位手段８が回転シャフト６を変位させるシート搬送機構。【選択図】  図１
2005212960.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置におけるシートを搬送するシート搬送機構であって、
駆動源と、
前記駆動源に連動する駆動ギアと、
前記駆動ギアと同軸回転する正転用ギアと、
前記駆動ギアと係合する反転用ギアと、
前記シートの搬送経路に設けられた搬送ローラと、
前記搬送ローラの回転軸を構成し、前記搬送ローラに対する相対回転が防止され、軸方向の摺動が可能に構成された回転シャフトと、
前記回転シャフトに取り付けられた搬送ギアと、
前記回転シャフトを軸方向に変位させる変位手段と
を備え、前記シートの搬送方向が、順方向の場合には前記搬送ギアが前記正転用ギアと係合し、逆方向の場合には前記搬送ギアが前記反転用ギアと係合するように、前記変位手段が前記回転シャフトを変位させるシート搬送機構。
【請求項２】
前記変位手段による前記回転シャフトの変位時における前記搬送ローラの軸方向の移動を規制する規制手段を備える請求項１に記載のシート搬送機構。
【請求項３】
前記規制手段は、前記搬送ローラの軸方向両側に所定の隙間を有して配置され、前記搬送ローラの軸方向へのスライドを規制するスライド規制部材である請求項２に記載のシート搬送機構。
【請求項４】
前記規制手段は、前記搬送ローラと対をなす下側ローラの軸方向両端部に、径方向外方に突出して設けられた規制フランジである請求項２に記載のシート搬送機構。
【請求項５】
前記正転用ギア、前記反転用ギア、および前記搬送ギアを構成する歯の側端部にテーパーが設けられている請求項１〜４のいずれか１項に記載のシート搬送機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、またはファクシミリ等の画像形成装置において用いられるシートを搬送するためのシート搬送機構に関し、より詳細には、シートの搬送方向を順方向または逆方向に切換え可能なシート搬送機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、またはファクシミリ等の画像形成装置には、シートへの印刷、複写等の画像形成処理を自動的かつ連続的に行うために、自動原稿給紙装置（ＡＤＦ）や画像形成部への給紙装置などの搬送装置が備えられている。例えば、ＡＤＦを装備した画像形成装置では、複数枚セットした原稿を一枚ずつ原稿読取位置に自動的に搬送することが可能となるので、膨大な作業を行う場合、これまで長時間をかけて行ってきた作業者の負担を大幅に低減することができる。また、さらに高機能化が進んだ高性能画像形成装置では、ＡＤＦや画像形成部への給紙装置にスイッチバック機能を搭載し、シートの片面だけでなく両面から一度に原稿を読み取りながら画像形成処理を行ったり、高度な編集を行ったりすることが可能になっている。
【０００３】
搬送装置におけるスイッチバック機能としては、一般に、シートを搬送する搬送ローラの回転方向を正転方向または反転方向に切替えることによって、順方向または逆方向へのシート搬送を行っているものが多い。従来の画像形成装置では、搬送ローラの回転方向を切替える手段として、例えば、以下に挙げるようなものがあった。
【０００４】
搬送ローラを回転させるための駆動源として正逆方向に回転可能なモータを用いた画像形成装置の給紙装置があった（例えば、特許文献１参照）。特許文献１では、シートを検知するセンサからの情報に基づいて、給紙装置に設けられた制御手段がモータの駆動を正逆方向に切替えるようになっている。
【０００５】
また、搬送ローラの回転方向を正転方向／反転方向に切替えるための正転用クラッチおよび反転用のクラッチをそれぞれ設けることによって、シート搬送方向を切替え可能にしたシート反転装置もあった（例えば、特許文献２参照）。特許文献２では、一方向に回転する駆動ギアと正転用および反転用のギア列との間にクラッチをそれぞれ設け、クラッチの操作によって駆動ギアからの駆動力を正転用または反転用のギア列に伝達する構成となっている。
【０００６】
さらに、搬送ローラの回転方向を切替えるべく、搬送ローラを回転させるギアに噛合するギアの数を切替え可能な可動ギアブロックを備えたシート搬送装置もあった（例えば、特許文献３参照）。特許文献３では、可動ギアブロックを、搬送ローラを回転させるギアに噛合させたり、当該ギアから切り離したりすることによって搬送ローラの回転に関与するギアの数を変更し、これにより搬送ローラの回転方向を切替えている。
【０００７】
【特許文献１】特開平８−５９０００号公報
【特許文献２】特開平９−１２４２０７号公報
【特許文献３】実用新案登録第３０８７５８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、上述した従来技術には、それぞれ以下のような問題点を有している。
【０００９】
特許文献１の給紙装置では正逆方向に回転可能なモータを使用しているが、このような給紙装置では、一方向のみに回転する一般的なモータを用いることができないので、画像形成装置の専用品のモータを調達しなければならない。よって、製造コストが高くつくことになる。
【００１０】
特許文献２のシート反転装置では２つの正転用および反転用クラッチを設けているが、このような構成では、搬送機構が複雑になるため紙詰まり（ＪＡＭ）や故障発生の頻度が高くなり、さらに製造コストも上昇する。
【００１１】
特許文献３のシート搬送装置では搬送ローラを回転させるギアに可動ギアブロックを噛合させたり切り離したりしているが、このような構成は多数のギアを複雑に噛み合せて回転方向の切換えを行うものであるので、ギアピッチの精度が出にくく、シートの位置合わせ誤差が大きくなってしまう。また、構成が複雑なためＪＡＭや故障の原因にもなり易く、コストもかかってしまう。
【００１２】
従って、本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、シートの搬送方向を順方向または逆方向に切換え可能な画像形成装置に使用するシート搬送機構であって、安価で、かつ簡単な構成でありながら、ギアピッチの精度が良く安定して連続処理を実行することが可能なシート搬送機構を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係るシート搬送機構の特徴構成は、画像形成装置におけるシートを搬送するシート搬送機構であって、駆動源と、前記駆動源に連動する駆動ギアと、前記駆動ギアと同軸回転する正転用ギアと、前記駆動ギアと係合する反転用ギアと、前記シートの搬送経路に設けられた搬送ローラと、前記搬送ローラの回転軸を構成し、前記搬送ローラに対する相対回転が防止され、軸方向の摺動が可能に構成された回転シャフトと、前記回転シャフトに取り付けられた搬送ギアと、前記回転シャフトを軸方向に変位させる変位手段とを備え、前記シートの搬送方向が、順方向の場合には前記搬送ギアが前記正転用ギアと係合し、逆方向の場合には前記搬送ギアが前記反転用ギアと係合するように、前記変位手段が前記回転シャフトを変位させる点にある。
【００１４】
このシート搬送機構では、シートの搬送方向を切替えるにあたり、順方向の場合には搬送ギアが正転用ギアと係合し、逆方向の場合には搬送ギアが反転用ギアと係合するように、変位手段が回転シャフトを変位させるように構成されている。特に本構成は、変位手段が搬送ギアを回転シャフトごと軸方向に移動させて正転用ギアまたは反転用ギアに係合させるものであることから、従来の切替え機構よりも簡単な構成を実現することが可能となる。このような簡単な構成のため各ギアのギアピッチ精度を上げることが容易になり、そのためシートの位置あわせ誤差が小さくなり、安定した連続処理が可能となる。また、このような簡単な構成はＪＡＭや故障発生を低減し、製造コストを低く抑えることができるという点においても有用である。
【００１５】
本発明に係るシート搬送機構では、前記変位手段による前記回転シャフトの変位時における前記搬送ローラの前記軸方向の移動を規制する規制手段を備えることも可能である。
【００１６】
このシート搬送機構であれば、シートの搬送中に変位手段が回転シャフトを変位させた場合、回転シャフトは軸方向にスムーズに移動することができる一方、搬送ローラは常に同じ位置に留まることができるので、対向する下側ローラに対してずれたり、搬送中のシートに皺等が付くこともなく連続処理を行うことが可能となる。
【００１７】
本発明に係るシート搬送機構では、前記規制手段は、前記搬送ローラの前記軸方向へのスライドを規制するスライド規制板とすることも可能である。
【００１８】
このシート搬送機構であれば、コストをかけずに簡単な構成で搬送ローラの軸方向へのスライドを規制することが可能となり、さらにこのスライド規制板は搬送中のシートをガイドする作用もあるので、シートの搬送をよりスムーズに行うことができる。
【００１９】
本発明に係るシート搬送機構では、前記規制手段は、前記搬送ローラと対をなす下側ローラの両端部に設けられた規制フランジとすることも可能である。
【００２０】
このシート搬送機構であれば、シート搬送機構に元々備え付けられている搬送ローラと対をなす下側ローラの形状を変更するだけでよいので、搬送ローラの軸方向へのスライド規制を、ほとんどコストをかけることなく実現することができる。
【００２１】
本発明に係るシート搬送機構では、前記正転用ギア、前記反転用ギア、および前記搬送ギアを構成する歯の側端部にテーパーを設けることも可能である。
【００２２】
このシート搬送機構であれば、テーパーを設けたギアの側端部同士でギアが係合し易くなるので、各ギアが回転中であってもギアの歯が欠けたりギア鳴りが発生したりすることが少なくなり、ギアの係合をスムーズに行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、本発明は以下の実施の形態および図面に記載される構成に限定されるものではない。
【００２４】
図１は、シート搬送方向が順方向である場合の本発明のシート搬送機構１００を示す概略図であって、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。また、図２は、シート搬送方向が逆方向である場合の本発明のシート搬送機構１００を示す概略図であって、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。なお、本発明では便宜上、図１または図２のシート搬送機構１００の右側から左側を順方向とし、左側から右側を逆方向とする。また、シートを順方向に搬送するように回転しているときの搬送ローラの回転方向を正転とし、逆方向に搬送するように回転しているときの搬送ローラの回転方向を反転とする。
【００２５】
シート搬送機構１００は、駆動源１、駆動ギア２、正転用ギア３、反転用ギア４、搬送ローラ５、回転シャフト６、搬送ギア７、および変位手段８を備えている。以下、シート搬送装置１００を構成する各手段について説明する。
【００２６】
駆動源１は、画像形成装置においてシート搬送を行うための動力を発生している。本発明では、駆動源１は一方向のみに回転可能であればよいので、安価なものを採用することができる。駆動源１の例としては、電磁モータ、電動モータ等が挙げられる。なお、駆動源１は、シート搬送のための専用品であってもよいが、他の動力源から動力を一部取り出して使用するような構成とすることも可能である。
【００２７】
駆動ギア２は駆動源１と連動するギアである。駆動ギア２は駆動源１に直接取り付けられていてもよいし、チェーンやベルト等を介して駆動源１からの駆動力が伝達されるような構成であってもよい。また、図示しないが、駆動源１と駆動ギア２との間には回転速度を調節するための減速機が設けられていてもよい。
【００２８】
正転用ギア３は駆動ギア２と同軸回転するように構成されている。すわなち、正転用ギア３と駆動ギア２とは共通の回転軸を有している。正転用ギア３と駆動ギア２とのギア比は任意の値に設定することができる。
【００２９】
反転用ギア４は駆動ギア２と係合している。すなわち、反転用ギア４は駆動ギア２の回転方向とは逆方向に回転する。反転用ギア４と駆動ギア２とのギア比は任意の値に設定することができる。
【００３０】
搬送ローラ５はシートの搬送経路に設けられており、その設置個数は少なくとも１つあればよい。搬送ローラ５は通常下側ローラ（例えば、後述の図６において、符号４０で示されるもの）と対を成しており、両者の間にシートを挟み込んだ状態で搬送ローラ５が正転または反転すると、シートを順方向または逆方向に搬送することができる。搬送ローラ５の材質は、搬送中のシートに皺等を付けないように、例えば、ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）、フッ素樹脂、ゴム等の比較的柔軟な素材を採用することが好ましい。
【００３１】
回転シャフト６は搬送ローラ５の回転軸を構成するものである。この回転シャフト６は搬送ローラ５に対する相対回転が防止され、かつ軸方向の摺動が可能となるように構成されている。具体的には、例えば、図３（ａ）に示す断面形状をＤ字型にしたＤ字型回転シャフト１６が挙げられる。このＤ字型回転シャフト１６を同じＤ字型の軸穴を有する搬送ローラ１５と組み合わせると、Ｄ字型回転シャフト１６は回転方向にはすべりが発生しないが軸方向には摺動可能にすることができる。なお、搬送ローラ１５の軸穴には、樹脂製のブッシュを圧入しておいてもよい。
【００３２】
回転シャフトおよび搬送ローラの他の例として、図３（ｂ）に示す凸部付き回転シャフト２６と凹部付き軸穴を有する搬送ローラ２５との組み合わせが挙げられる。このような構成においても、上記のＤ字型回転シャフト１６および搬送ローラ１５と同様の作用効果を得ることができる。
【００３３】
搬送ギア７は回転シャフト６に取り付けられており、回転シャフト６と一体となって動作することができる。すなわち、駆動源１からの駆動力が駆動ギア２に伝達され、正転用ギア３または反転用ギア４を介して、搬送ギア７に伝達され、これにより回転シャフト６が回転する。搬送ギア７と正転用ギア３または反転用ギア４とのギア比は任意の値に設定することができる。
【００３４】
変位手段８は回転シャフト６を軸方向に変位させる手段である。変位手段８は、例えば、回転シャフト６の端部に取り付けられる。変位手段８が回転シャフト６を軸方向に変位させると、回転シャフト６に取り付けられた搬送ギア７が正転用ギア３または反転用ギア４と係合し、駆動力の伝達が可能となる。変位手段８の一例としては、ソレノイドが挙げられる。
【００３５】
次に、本発明のシート搬送機構１００の動作について説明する。シートは、搬送ローラ５を正転方向に回転させることによって、順方向に搬送される。搬送ローラ５の正転方向の回転は、図１に示すように、変位手段８が回転シャフト６を矢印Ｐ方向に変位させ、回転シャフト６に取り付けられた搬送ギア７を正転用ギア３に係合させることによって達成される。一方、搬送ローラ５を反転方向に回転させると、シートが逆方向に搬送される。搬送ローラ５の反転方向の回転は、図２に示すように、変位手段８が回転シャフト６を矢印Ｑ方向に変位させ、回転シャフト６に取り付けられた搬送ギア７を反転用ギア４に係合させることによって達成される。このように、本発明のシート搬送機構１００は、変位手段８が搬送ギア７を回転シャフト６ごと移動させて正転用ギア３または反転用ギア４に係合させるものであるので、従来の切替え機構よりも簡単な構成を実現することが可能となる。このような簡単な構成のため各ギアのギアピッチ精度を上げることが容易になり、そのためシートの位置あわせ誤差が小さくなり、安定した連続処理が可能となる。また、このような簡単な構成はＪＡＭや故障発生を低減し、製造コストを低く抑えることができるという点においても有用である。
【００３６】
また、正転用ギア３、反転用ギア４、および搬送ギア７には、図４に示すように、各ギアを構成する歯の側端部にテーパーを設けておくことが好ましい。このようなテーパーを設けると、テーパーを設けたギアの側端部同士でギアが係合し易くなるので、各ギアが回転中であってもギアの歯が欠けたりギア鳴りが発生したりすることが少なくなり、ギアの係合をスムーズに行うことが可能となる。なお、搬送ギア７は、正転用ギア３または反転用ギア４と切替え可能に係合するため、図４のように歯の両側端部にテーパーを設けておく必要があるが、正転用ギア３および反転用ギア４については、少なくとも搬送ギア７が係合する側の歯の側端部にテーパーを設けておけばよい。
【００３７】
回転シャフト６には、軸方向に摺動可能な搬送ローラ５が取り付けられている。ここで、変位手段８が回転シャフト６を軸方向に変位させようとすると、搬送ローラ５と回転シャフト６との間の摩擦力により、搬送ローラ５は回転シャフト６が変位する方向に引き摺られて共に移動しようとする。シートの搬送中に搬送ローラ５が動くことはシートの皺等の原因となるため好ましくない。そこで、本発明では、搬送ローラ５の軸方向の移動を規制する規制手段を設けることにより、搬送ローラ５が移動するという問題を回避することができる。
【００３８】
図５には規制手段の一例として、図３（ａ）に示した搬送ローラ１５とＤ字型回転シャフト１６との組み合わせにおいて、搬送ローラ１５の軸方向へのスライドを規制するスライド規制部材３０が示されている。図５の（ａ）は、スライド規制部材３０を設けた搬送ローラ１５を示す斜視図であり、（ｂ）はその側面図である。スライド規制部材３０は、例えば、図示するようなコの字型の切欠きが設けられた板状部材により構成され、この切欠きに搬送ローラ１５が回転可能に嵌め込められている。このような構成であれば、シートの搬送中に変位手段８がＤ字型回転シャフト１６を変位させても、Ｄ字型回転シャフト１６は軸方向にスムーズに移動することができる一方、搬送ローラ１５はスライド規制部材３０に当接して常に同じ位置に留まることができるので、搬送中のシートに皺等が付くおそれもなく安定した連続処理を行うことが可能となる。また、図５のようなスライド規制部材３０は、簡単な構成であるためコストがかからず、さらにこのスライド規制板３０は搬送中のシートをガイドする作用もあるので、シートの搬送をよりスムーズにすることができる。
【００３９】
図６には規制手段の他の例として、図３（ｂ）に示した搬送ローラ２５と凸部付き回転シャフト２６との組み合わせにおいて、搬送ローラ２５と対をなす下側ローラ４０の軸方向両端部に、径方向外方に突出して設けられた規制フランジ４１が示されている。図６の（ａ）は、下側ローラ４０の軸方向両端部に規制フランジ４１を設けた搬送ローラ２５を示す斜視図であり、（ｂ）はその側面図である。この例では、搬送ローラ２５は、下側ローラ４０の両端部に設けられた規制フランジ４１によって軸方向の移動が規制されるようになっている。この規制フランジ４１の下側ローラ４０の側面からの突出量は、搬送ローラ２５と下側ローラ４０との間にシートを挟み込んでもシートに皺等が付くおそれがなく、かつ搬送ローラ２５の移動規制を確実に行うことができる最小サイズ（例えば、１ｍｍ程度）にされている。このように規制手段を規制フランジ４１とすると、シート搬送機構１００に元々備え付けられている搬送ローラ２５と対をなす下側ローラ４０の形状を変更するだけでよいので、搬送ローラ２５の軸方向へのスライド規制を、ほとんどコストをかけることなく実現することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】シート搬送方向が順方向である場合の本発明のシート搬送機構を示す概略図
【図２】シート搬送方向が逆方向である場合の本発明のシート搬送機構を示す概略図
【図３】（ａ）Ｄ字型回転シャフトおよびＤ字型の軸穴を有する搬送ローラ、ならびに（ｂ）凸部付き回転シャフトおよび凹部付き軸穴を有する搬送ローラをそれぞれ示す斜視図
【図４】ギアを構成する歯の側端部に設けられたテーパーを示す概略図
【図５】搬送ローラの軸方向へのスライドを規制するスライド規制板を示す（ａ）斜視図、および（ｂ）側面図
【図６】搬送ローラと対をなす下側ローラの両端部に設けられた規制フランジを示す（ａ）斜視図、および（ｂ）側面図斜視図
【符号の説明】
【００４１】
１  駆動源
２  駆動ギア
３  正転用ギア
４  反転用ギア
５  搬送ローラ
６  回転シャフト
７  搬送ギア
８  変位手段
１００  シート搬送機構
【図１】
2005212960.tif 000003
【図２】
2005212960.tif 000004
【図３】
2005212960.tif 000005
【図４】
2005212960.tif 000006
【図５】
2005212960.tif 000007
【図６】
2005212960.tif 000008