(57)【要約】【課題】  簡易で安価な伝達ギヤの樹脂製回転支持軸の強度向上手段を設けた給紙装置あるいはその給紙装置を用いた画像形成装置を提供すること。【解決手段】  駆動源により回転駆動される給紙ローラの回転軸に装着した駆動ギヤと、他の給紙ローラの回転軸に装着した被駆動ギヤと、駆動ギヤと被駆動ギヤの双方に歯合して駆動源の回転駆動力を他の給紙ローラに伝達するアイドラギヤと、一対の給紙ローラの回転軸を支持する樹脂製側板と、樹脂製側板の肉厚と同一肉厚で樹脂製側板と一体的に成型され、樹脂製側板から突起した形状で、その内部に円筒中空部が形成された回転支持軸とを有して構成され、この回転支持軸にアイドラギヤが回転自在に嵌合して構成された給紙装置であって、上記回転支持軸の円筒中空部に経時変化によっても抜け落ちることのない補強部材を螺挿又は注入して強度の向上を図る。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の給紙ローラと、
駆動源により回転駆動される前記給紙ローラのいずれか一方の回転軸と同軸に装着された駆動ギヤと、
他方の前記給紙ローラの回転軸と同軸に装着された被駆動ギヤと、
前記駆動ギヤと前記被駆動ギヤの双方に歯合して前記駆動源の回転駆動力を前記他方の給紙ローラに伝達するアイドラギヤと、
前記一対の給紙ローラの回転軸を支持または貫挿する樹脂製側板と、
前記樹脂製側板の肉厚と同一肉厚で前記樹脂製側板と一体的に成型され、前記樹脂製側板から突起した形状で、その内部に円筒中空部が形成された回転支持軸とを有し、
前記回転支持軸に前記アイドラギヤが回動可能に嵌合して構成される給紙装置であって、
前記回転支持軸の前記円筒中空部にタップネジを螺挿したことを特徴とする給紙装置。
【請求項２】
前記タップネジのネジ頭と前記樹脂製側板との間に、前記回転支持軸の外径より大きな外径を有する座金を挟着したことを特徴とする請求項１に記載の給紙装置。
【請求項３】
一対の給紙ローラと、
駆動源により回転駆動される前記給紙ローラのいずれか一方の回転軸と同軸に装着された駆動ギヤと、
他方の前記給紙ローラの回転軸と同軸に装着された被駆動ギヤと、
前記駆動ギヤと前記被駆動ギヤの双方に歯合して前記駆動源の回転駆動力を前記他方の給紙ローラに伝達するアイドラギヤと、
前記一対の給紙ローラの回転軸を支持または貫挿する樹脂製側板と、
前記樹脂製側板の肉厚と同一肉厚で前記樹脂製側板と一体的に成型され、前記樹脂製側板から突起した形状で、その内部に円筒中空部が形成された回転支持軸とを有し、
前記回転支持軸に前記アイドラギヤが回動可能に嵌合して構成される給紙装置であって、
前記回転支持軸の前記円筒中空部に接着剤を注入したことを特徴とする給紙装置。
【請求項４】
駆動源により回転駆動される前記給紙ローラのいずれか一方が用紙を一枚ずつ用紙搬送路へ送り出すフィードローラであり、他方の前記給紙ローラは摩擦力により用紙を用紙載置台から引出すピックアップローラである請求項１から請求項３のいずれかに記載の給紙装置を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター等の画像形成装置及びこれらに設けられる給紙装置に関し、特に給紙装置の駆動力伝達部を構成するギヤの樹脂製回転支持軸の強度を向上させる技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から画像形成装置には原稿自動搬送装置あるいは記録紙搬送装置などの給紙装置が設けられている。ＦＲＰ給紙方式の給紙装置では通常、用紙台から用紙を引出すピックアップローラと、用紙を搬送路へ送出するフィードローラと、用紙を一枚ずつ給紙するための分離ローラを要素として構成されている。
【０００３】
ＦＲＰ給紙方式のフィードローラとピックアップローラは用紙の搬送路に対して同一サイドに配置されており、用紙を同一方向へ搬送するためには同一方向に回転させる必要がある。そのためフィードローラとピックアップローラの回転軸にはそれぞれ駆動ギヤと被駆動ギヤが取り付けられ、ベルトで連結するか、あるいはその間にアイドラギヤ（中間動力伝達ギヤ）を配置することにより、一の駆動源によって同一方向に同時回転できるように構成されている。
【０００４】
また、画像形成装置では、負荷のあまり大きくない部分にはコストダウンと軽量化のために樹脂製部品がよく使用される。画像形成装置の給紙装置においてもフィードローラやピックアップローラ等の回転軸にかかる負荷やローラ自重による負荷もそれほど大きくないことから樹脂で形成された側板に軸受部材を装着して支持している。
【０００５】
ところで、前記アイドラギヤは中間動力伝達ギヤとして、前記一対のローラの駆動ギヤ及び被駆動ギヤと歯合して並設されるので、アイドラギヤ自体には回転軸が設けられず、その中心部に挿入孔を設け、これを回転支持軸に嵌合して固定する方法が採用されている。そのため、コストダウンやリサイクルの観点からアイドラギヤの回転支持軸を前記樹脂製側板と一体として成型する場合が多い。
【０００６】
樹脂により部品を一体成型する場合には、ソリや強度の観点からその肉厚を均一にして形成するのが一般的である。図５に示すように、かりにローラを支持する樹脂製側板とアイドラギヤの回転支持軸の肉厚を偏肉状態に構成すると、前記樹脂製側板にソリが生じたり、あるいは前記側板に部分的な凹部（ヒケ）が生じたりして外観不良となるだけでなく、成型サイクルも長くなってコストアップに繋がる。従って、上記回転支持軸を太い軸形状に成型する場合には中空軸状態にする必要が生じる。
【０００７】
一方、樹脂の肉厚を均一にして回転支持軸を中空軸に形成すると実軸より強度が低下する。そのため、樹脂中空軸では樹脂製側板と樹脂中空軸の付け根部分にリブ等の補強材を取り付けて強度の向上を図ることが多い。しかし、樹脂中空軸をアイドラギヤの回転支持軸に利用している場合などはギヤを保持し回転を安定させるためにリブなどの補強材の利用ができない場合、あるいはリブ等のスペースを確保できない場合もある。
【０００８】
このような問題に対して、特許文献１に示されるようにアイドラギヤの回転支持軸の中空部に金属などの補強部材を挿入して強度を向上させる方法が提案されている。
【特許文献１】特開平９−１９６１４６号公報（図２、請求項３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、ギヤ等の回転支持軸の中空部に金属などの補強部材を挿入して強度を向上させる方法は部品点数が増加するだけでなく、特に高速機などではギヤ等の振動に基づく回転支持軸の振動により経時的緩みが生じ、挿入した補強部材の抜け止め防止手段が必要となる。
【００１０】
本願発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、高速ラインフィード機においても補強部材の抜け止め防止の必要がない、簡易で安価な伝達ギヤの樹脂製回転支持軸の強度向上手段を設けた給紙装置あるいはその給紙装置を用いた画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本願発明は給紙装置及び画像形成装置を以下のように構成する。本願第一の発明にかかる給紙装置は一対の給紙ローラと、駆動源により回転駆動されるいずれか一の給紙ローラの回転軸に装着した駆動ギヤと、他方の給紙ローラの回転軸に装着した被駆動ギヤと、駆動ギヤと被駆動ギヤの双方に歯合して駆動源の回転駆動力を他方の給紙ローラに伝達するアイドラギヤと、一対の給紙ローラの回転軸を支持または貫挿する樹脂製側板と、樹脂製側板の肉厚と同一肉厚で樹脂製側板と一体的に成型された回転支持軸とを有して構成される。
【００１２】
この回転支持軸は樹脂製側板から突起した形状で、内部に円筒中空部が形成されており、本願第一の発明にかかる給紙装置は、この回転支持軸にアイドラギヤを回動可能に嵌合し、さらに内部の円筒中空部にタップネジを螺挿して構成される。なお、タップネジのネジ頭と樹脂製側板との間に、回転支持軸の外径より大きな外径を有する座金を挟着して構成することが好ましい。
【００１３】
本願第二の発明にかかる給紙装置も同様に一対の給紙ローラと、駆動源により回転駆動されるいずれか一の給紙ローラの回転軸に装着した駆動ギヤと、他方の給紙ローラの回転軸に装着した被駆動ギヤと、駆動ギヤと被駆動ギヤの双方に歯合して駆動源の回転駆動力を他方の給紙ローラに伝達するアイドラギヤと、一対の給紙ローラの回転軸を支持または貫挿する樹脂製側板と、樹脂製側板の肉厚と同一肉厚で樹脂製側板と一体的に成型された回転支持軸とを有して構成される。
【００１４】
この回転支持軸は樹脂製側板から突起した形状で、内部に円筒中空部が形成されており、本願第二の発明にかかる給紙装置は、この回転支持軸にアイドラギヤを回動可能に嵌合し、さらに内部の円筒中空部に接着剤を注入して構成される。
【００１５】
本願発明にかかる画像形成装置は、前記給紙装置を原稿自動搬送装置又は記録紙搬送装置に適用したものであり、駆動源により回転駆動される給紙ローラを、用紙を一枚ずつ用紙搬送路へ送り出すフィードローラとし、従動する他方の給紙ローラを摩擦力により用紙を用紙載置台から引出すピックアップローラとして給紙装置を構成している。上記手段によれば、以下のような作用が得られる。
【発明の効果】
【００１６】
本願第一の発明にかかる給紙装置では、アイドラギヤの回転支持軸を肉厚が均一な樹脂で構成し、内部に円筒状の中空部を形成しているのでタップネジを螺入すること可能であり、タップネジを補強部材として極めて簡単な方法でアイドラギヤの回転支持軸の強度向上を図ることができる。また、タップネジ取付けであるため、円筒中空部に適正なトルクで取り付ければ経時的変化が生じても抜けることがなく、抜け止め防止手段を設ける必要がない。これによって給紙装置の耐久性の向上を図ることができる。
【００１７】
またタップネジによって樹脂製回転支持軸の肉厚が減少するが、タップネジのネジ頭と樹脂製側板との間に、前記回転支持軸の外径より大きな外径を有する座金を挟着することにより前記回転支持軸の強度を維持向上させることができる。
【００１８】
本願第二の発明にかかる給紙装置ではアイドラギヤの回転支持軸の円筒中空部に接着剤を注入しているので、回転支持軸を実軸状態にすることができ、接着剤を補強部材として極めて簡単な方法でアイドラギヤの回転支持軸の強度向上を図ることができる。また、接着剤が凝固すれば抜け止め防止手段を設ける必要もない。これによって給紙装置の耐久性の向上を図ることができる。
【００１９】
上記したような給紙装置を、高速ラインスピードを有する画像形成装置に設けても、振動によるアイドラギヤの回転支持軸の強度が問題とされることはなく、逆に強度が向上して振動が防止され安定した給紙動作が可能となる。さらに画像形成装置のシリーズ機において高速ラインスピード機のみを対応として前記回転支持軸の強度向上を図るなど、必要に応じた対応が可能であり、対策が極めて単純で簡易であることから、市場で稼動中の画像形成装置にも容易に修理適用が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。図１は本願発明にかかる給紙装置を備えた画像形成装置１００の全体構成図であるが、本願発明にかかる画像形成装置は下記に記載の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００２１】
この画像形成装置１００は、自動原稿搬送装置１０、画像読取部２０、図示しない画像処理部、画像形成部４０、給紙部５０、定着装置６０、排紙部７０、自動両面コピーのための再搬送路８０及び手差給紙部３０を備えて構成されている。画像形成装置１００の本体上部には画像読取部２０と、さらにその上に自動原稿搬送装置１０が搭載されている。
【００２２】
自動原稿搬送装置１０は、原稿台１１、排紙台１９、給紙機構１３を構成する原稿押圧板１２と複数のローラ群１４，１５，１６及び原稿搬送路から構成されている。給紙機構１３のローラ群は、原稿を原稿台１１から引出すピックアップローラ１４、原稿搬送路に送り出すフィードローラ１５及び重送を防止する分離ローラ１６の３種類のローラから構成されている。
【００２３】
原稿台１１は、原稿を複数枚セット可能な給紙皿を有し、この給紙皿には図示しないが原稿の幅方向に位置決めを行なう一対の規制板が幅方向に移動可能に設けられている。原稿台１１上に記載面を上向きにして載置された原稿は、原稿押圧板１２により上方に付勢されてピックアップローラ１４に接触し、ピックアップローラ１４の回転により原稿台１１から給紙され、フィードローラ１５及び分離ローラ１６により一枚ずつ分離されて原稿搬送路に送り込まれる。
【００２４】
原稿搬送路の先には画像読取部２０との境にスリットガラス１７が設けられ、原稿台１１の下方には排紙台１９が設けられている。給紙機構１３により原稿搬送路に送り出された原稿はスリットガラス１７上を通過する時に画像読取部２０によってその画像が読み取られ、その後、排紙台１９上に排紙されて載置される。
【００２５】
画像読取部２０は原稿を照射する光源Ｌとミラー２２からなる走査ユニット２１、反射光をガイドする二枚のルーフミラー２３，２４からなる走行体２５、結像レンズ２６及びＣＣＤイメージセンサ２７（以下、ＣＣＤセンサという）から構成されている。
【００２６】
画像読取部２０では、原稿が搬送路中に設けられたスリットガラス１７上を通過する際に、スリットガラス１７の下方に停止した走査ユニット２１の光源Ｌが照射することにより原稿の画像データを読み取り、その反射光が二枚のルーフミラー２３，２４からなる走行体２５および結像レンズ２６を経てＣＣＤセンサ２７上に導かれ結像する。
【００２７】
ＣＣＤセンサ２７では、読み取った光画像を電子画像データに変換してシステム基板上に形成される画像処理部に送る。画像処理部は、この電子画像データにアナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等を行った後、ディジタル化した画像情報のデータを画像形成部４０へ搬送する。
【００２８】
画像形成部４０は、表面に潜像が形成される像担持体としての感光体ドラム１を中央に有しており、感光体ドラム１の外周面に沿って動作順に、この感光体ドラム１の表面をほぼ一様に帯電する帯電装置４１と、感光体ドラム表面上に静電潜像の書き込みを行なう露光装置４２と、感光体ドラム１の表面に形成された潜像にトナーを転移させてトナー画像を形成する現像装置４３と、感光体ドラム１が担持するトナー像を記録紙Ｐに転写する転写分離装置４４、及び転写後の感光体ドラム１の表面を清掃するクリーニング装置４５が配設されている。
【００２９】
画像形成部４０の露光装置４２では、ディジタル化された画像情報データをもとに、半導体レーザを電気的に変調し、コリメータレンズを通して多面体反射鏡４２１（ポリゴンミラー）とレンズ群によって主走査を行なう。さらに感光体ドラム１を回転させることで副走査が行われ、静電潜像を感光体ドラム１上に再現する。
【００３０】
露光に先立ち、感光体ドラム１上には、帯電装置４１のコロナ放電により所定の表面電荷が付与されているが、レーザ光の照射により、露光部分の電荷が露光量に応じて減じられ，結果として画像情報データに応じた静電潜像がそれぞれの感光体ドラム１上に形成される。静電潜像は、現像装置４３から供給された現像剤トナーにより可視化されてトナー画像となる。
【００３１】
画像形成装置１００本体の下部には、給紙部５０が設けられている。記録紙Ｐを収容する給紙カセット５１の底部には持ち上げ手段により上方向に持ち上げられる可動板５２が配置されている。記録紙Ｐの載置された可動板５２は給紙開始信号を受けて上限検知センサで限定される上限位置まで記録紙Ｐを持ち上げる。同時にピックアップローラ５３は落下し、記録紙Ｐの最上位のものがピックアップローラ５３に接触するように構成されている。
【００３２】
ピックアップローラ５３に接触した記録紙Ｐは給紙カセット５１から給紙され、フィードローラ５４、分離ローラ５５によって一枚ずつ分離された後、複数の中間ローラ５６にガイドされてレジストローラ５７まで搬送される。記録紙Ｐはレジストローラ５７により給紙タイミングがとられて転写分離装置４４に搬送され、感光体ドラム１の表面上に形成されたトナー画像が転写分離装置４４において記録紙Ｐ上に一括転写される。
【００３３】
トナー画像の転写された記録紙Ｐは、ほぼ垂直方向に形成された搬送路Ａを通って定着装置６０まで搬送されて定着処理される。定着処理のため加熱された記録紙Ｐは、図示しない冷却ファンにより冷却され、排紙ローラ７１により排紙されて記録紙排紙台７２上に載置される。或いは排紙路切換板７３により再搬送路８０に送り込まれた片面画像処理済みの記録紙Ｐは、再び画像形成部４０において両面画像処理された後、排紙部７０の排紙ローラ７１により記録紙排紙台７２上に排紙される。
【００３４】
この画像形成装置１００には葉書などの特殊な用紙にも画像形成を行なうことができるように手差給紙部３０が画像形成装置１００の本体の下段側面部に設けられている。図２は手差給紙部３０の拡大構成図である。図中、図１と同一の符号を付した部分は同一物を表す。
【００３５】
図２に示すように、手差給紙部３０は用紙を載置する給紙台３１と、給紙台３１から用紙を引出すピックアップローラ３２、引出された用紙を搬送路へ送り出すフィードローラ３３、トルクリミッタを配した分離ローラ３４、給紙台３１に載置された用紙をピックアップローラ３２へ押圧するための押圧板３５及びピックアップローラ３２とフィードローラ３３を連動させるアイドラギヤ３６を有して構成されている。
【００３６】
以下に手差給紙部３０の作動を説明する。給紙信号によりピックアップローラ３２とフィードローラ３３がアイドラギヤ３６を介して同一方向に回転を開始する。押圧板３５の上方への可動により所定圧で用紙上面に圧接したピックアップローラ３２は用紙を給紙台３１から引出し、フィードローラ３３と分離ローラ３４により形成されているニップ部３４０に送り込んだ後、図示しないカム駆動により押圧板３５が下方に移動して用紙面から解除される。
【００３７】
分離ローラ３４は図示しないトルクリミッタを備えており、加圧スプリング３８による初期圧とトルクリミッタによる作動圧とによってフィードローラ３３に圧接されている。分離ローラ３４はニップ部３４０に用紙がないとき又はピックアップローラ３２により用紙が一枚だけニップ部３４０に送り込まれたとき、リミットトルクを越えてフィードローラ３３に従動回転する。その結果、用紙は一枚だけ搬送路へと送り込まれる。しかし、用紙が２枚以上重なってニップ部３４０に送り込まれた場合には、リミットトルクが用紙間の摩擦力に打ち勝ち、分離ローラ３４の回転によって下側の用紙が搬送路に送り込まれることを防止することができる。
【００３８】
以上のような構成の手差給紙部３０ではピックアップローラ３２とフィードローラ３３の間の動力伝達を樹脂製のアイドラギヤ３６によって行っている。図３は上記手差給紙部３０におけるピックアップローラ３２とフィードローラ３３とアイドラギヤ３６の構成を示す断面図である。
【００３９】
図３に示すように、ピックアップローラ３２とフィードローラ３３は２枚の樹脂からなる側板２ａ，２ｂにより、その回転軸３２ａ、３３ａが回転自在に支持されている。側板２ａにはピックアップローラ３２とフィードローラ３３の間に挟まれるように、ボス部３が側板２ｂに対向する方向に突起した形状に形成されている。このボス部３を回転支持軸としてアイドラギヤ３６が嵌合し、ピックアップローラ３２とフィードローラ３３の回転軸３２ａ、３３ａに設けられた駆動ギヤ３２ｂ、被駆動ギヤ３３ｂと歯合している。
【００４０】
ボス部３は側板２ａと同じ肉厚で側板２ａと一体成型され、側板２ａの肉厚より２倍以上の外径Ｒ（図４）を有する円筒状に形成されている。さらにボス部３の内部には側板２ｂの反対側に向けて開口した円筒中空部４が形成されている。
【００４１】
図４は樹脂製のボス部３の拡大図である。第一の実施態様として、ボス部３の円筒中空部４には図４（ａ）に示すようにタップネジ５が螺挿されており、タップネジ５と側板２ａの間にはボス部３の外径Ｒより大きな外径を有するワッシャ６が挿入されている。タップネジ５は円筒中空部４に所定の適正なトルクで圧入され、経時的変化に対しても安定した係合が保たれるように構成されている。
【００４２】
第二の実施態様として、この円筒中空部４には図４（ｂ）に示すように接着剤７が注入されている。この接着剤７はエポキシ系の接着剤を使用することができるが、これに限定するものではない。接着剤７が凝固すると側板２ａを構成する樹脂に強力に吸着するため円筒中空部４から容易に抜けることがなく、ボス部３は実軸状態となる。
【００４３】
以下に上記手差給紙部３０に設けられたローラの作動を説明する。ピックアップローラ３２の回転軸３２ａは図示しない駆動モータに連結されており、給紙信号により回転駆動される。この回転駆動力がアイドラギヤ３６を介してフィードローラ３３に設けられた被駆動ギヤ３３ｂに伝達され、ピックアップローラ３２がフィードローラ３３と同一方向に回転駆動される。
【００４４】
高速ラインフィードを必要とする画像形成装置１００では、このフィードローラ３３の回転をあげる必要があり、そのため、アイドラギヤ３６も高速回転するため振動して回転支持軸として形成されたボス部３を振動させる。ボス部３はコストダウン及び軽量化、並びに製造技術上の問題から肉厚均一の樹脂で形成されており、その強度が問題となるが、円筒中空部４に挿入されたタップネジ５又は接着剤７によって強度の向上が図られ、さらに高速回転によるボス部３の振動も抑制される。なお、本願発明の実施の態様を画像形成装置の手差給紙部３０を例に説明したが本願発明はこれに限るものではない。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本願発明の給紙装置は画像形成装置の給紙部、例えば原稿自動搬送装置の原稿給紙部、カセットに収められた普通記録紙の自動給紙装置にも適用が可能である。さらに画像形成装置以外の装置において中空樹脂軸の強度向上にも利用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本願発明の実施の形態である画像形成装置の全体構成図である
【図２】本願発明にかかる画像形成装置の手差給紙部の拡大構成図である。
【図３】手差給紙部の給紙機構の構成を示す断面図である。
【図４】樹脂製のボス部（回転支持軸）の拡大図である。（ａ）はボス部の円筒中空部にタップネジを螺挿した場合であり、（ｂ）はボス部の円筒中空部に接着剤を注入した場合である。
【図５】アイドラギヤの回転支持軸を樹脂で成型する場合の、従来構成の欠点を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４７】
１          感光体ドラム
２ａ，２ｂ  側板
３          ボス部（回転支持軸）
５          タップネジ
７          接着剤
１０        自動原稿搬送装置
２０        画像読取部
３０        手差給紙部
３２        ピックアップローラ
３３        フィードローラ
３４        分離ローラ
３５        押圧板
３６        アイドラギヤ
３８        加圧スプリング
４０        画像形成部
５０        給紙部
６０        定着装置
１００      画像形成装置
Ｐ          記録紙
【図１】
2005272059.tif 000003
【図２】
2005272059.tif 000004
【図３】
2005272059.tif 000005
【図４】
2005272059.tif 000006
【図５】
2005272059.tif 000007