(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
正逆回転可能な駆動モータから第１ギヤ群を介して、第１給送ローラ手段に動力伝達する一方、第２ギヤ群を介して第２給送ローラ手段に動力伝達する画像形成装置における歯車式動力伝達装置において、
前記駆動モータの正逆切り換えに応じて第２ギヤ群を介して前記第２給送ローラ手段の回転方向を切り換えるように構成する一方、
前記第１ギヤ群は、
前記駆動モータから動力伝達される中間歯車と、この中間歯車に対して並列状にてそれぞれ噛み合うように配置されている第１組クラッチ歯車対および第２組クラッチ歯車対と、にて構成され、
第１組クラッチ歯車対と第２組クラッチ歯車対とには、コイルばねクラッチがそれぞれ巻回され、
前記第１組クラッチ歯車対のコイルばねクラッチが締まるとき、前記第２組クラッチ歯車対のコイルばねクラッチは緩み、前記第１組クラッチ歯車対のコイルばねクラッチが緩むとき、前記第２組クラッチ歯車対のコイルばねクラッチは締まるように配置され、
前記駆動モータの回転方向の切り換えに拘らず、第１給送ローラ手段を一定方向に回転させるように構成したことを特徴とする画像形成装置における歯車式動力伝達装置。
【請求項２】
前記第１組クラッチ歯車対及び第２組クラッチ歯車対は、それぞれ、大径歯車と小径歯車との対からなり、前記大径歯車と小径歯車との間に同一巻き方向のコイルばねクラッチを備えた同一の構成を有し、
前記中間歯車に対して前記各大径歯車が噛合うように、第１組クラッチ歯車対と第２組クラッチ歯車対とが向きを互いに逆にして配置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における歯車式動力伝達装置。
【請求項３】
前記第１給送ローラ手段に対し、第１組クラッチ歯車対は直接噛み合っており、第２組クラッチ歯車対は中間逆転用歯車を仲介するように構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置における歯車式動力伝達装置。
【請求項４】
前記第１給送ローラ手段は、給紙カセットに積層した被記録媒体を一枚ずつ分離給紙するための給紙ローラであり、第２給送ローラ手段は、印字部の直前にて前記被記録媒体の先端の姿勢を修正するためのレジストローラにて構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における歯車式動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ、或いはプリンタ等、被記録媒体としてのカット紙に文字等の画像を記録する画像形成装置に係り、より詳しくは、カット紙を給送する複数のローラに対する動力の伝達の有無や方向を切り換えることができる歯車式動力伝達装置の構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の画像形成装置におけるカット紙の搬送手段としての複数箇所のローラ対に回転力を伝達する歯車式伝達装置として、例えば、排紙ローラ等、適宜のローラに対応する歯車等の要素部分にワンウエイクラッチもしくはトルクリミッタを設けて、紙詰まり（紙ジャム）が発生したとき、その紙を排紙方向等に引っ張ると、ローラがその方向に自由に回転できるように構成したものが知られている。
【０００３】
また、例えば、特開平９−２１６７４７号公報では、カット紙を積層して給紙する給紙ユニットと、感光体ドラムとこれにトナーを供給する現像装置と転写ローラとを有するプロセスユニットと、レーザスキャナユニットと、カット紙に転写されたトナー像を加熱定着するための定着ユニットとを備えた画像形成装置において、これらのユニットの回転部やカット紙の搬送ローラ手段に動力伝達する歯車式伝動機構中に、駆動モータの正回転時には搬送ローラ手段が用紙搬送方向に回転駆動すべく噛み合い、且つ前記駆動モータの逆回転時には搬送ローラ手段が自由回転するべく噛み合いが解除されるように、駆動モータの回転方向に従って移動可能な遊星歯車を配置することが提案されている。
【０００４】
ところで、例えば、画像形成装置における給紙部から印字部等の画像形成部にカット紙を給紙する場合、駆動モータを正回転させ、且つ給紙ローラを正回転させてカット紙をその先端がレジストローラ対の手前に来るまで搬送した後、前記駆動モータを短時間だけ逆回転させ、前記給紙ローラを正回転させつつレジストローラを逆回転させることにより、カット紙の先端を逆回転中のレジストローラに突き当てることによって画像形成部の手前でカット紙の先端縁の姿勢を整え、再度駆動モータを正回転させ、給紙ローラ及びレジストローラを共に正回転させて画像形成部に送るようにしなければならず、駆動モータの回転方向の切り換えにつれて、レジストの回転方向の切り換えを迅速に実行しなければならない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の遊星歯車機構を用いると、太陽歯車とのその周回部の遊星歯車との組合せとなるので、装置が大型化して製造コストも高くなると共に、駆動モータの回転方向の切り換え時に、当該遊星歯車の遊び区間（バックラッシュ）があるため、動力伝達系の回転方向が切り替わるまでに時間遅れ（タイムラグ）が発生して、迅速な切り換えが実行できないという問題があった。
【０００６】
本発明は、従来のこれらの問題を解決し、回転方向の切り換えを迅速にし、且つ製造コストを廉価にできる画像形成装置における歯車式動力伝達装置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】
前記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、正逆回転可能な駆動モータから第１ギヤ群を介して、第１給送ローラ手段に動力伝達する一方、第２ギヤ群を介して第２給送ローラ手段に動力伝達する画像形成装置における歯車式動力伝達装置において、前記駆動モータの正逆切り換えに応じて第２ギヤ群を介して前記第２給送ローラ手段の回転方向を切り換えるように構成する一方、前記第１ギヤ群は、前記駆動モータから動力伝達される中間歯車と、この中間歯車に対して並列状にてそれぞれ噛み合うように配置されている第１組クラッチ歯車対および第２組クラッチ歯車対と、にて構成され、第１組クラッチ歯車対と第２組クラッチ歯車対とには、コイルばねクラッチがそれぞれ巻回され、前記第１組クラッチ歯車対のコイルばねクラッチが締まるとき、前記第２組クラッチ歯車対のコイルばねクラッチは緩み、前記第１組クラッチ歯車対のコイルばねクラッチが緩むとき、前記第２組クラッチ歯車対のコイルばねクラッチは締まるように配置され、前記駆動モータの回転方向の切り換えに拘らず、第１給送ローラ手段を一定方向に回転させるように構成したものである。
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置における歯車式動力伝達装置において、前記第１組クラッチ歯車対及び第２組クラッチ歯車対は、それぞれ、大径歯車と小径歯車との対からなり、前記大径歯車と小径歯車との間に同一巻き方向のコイルばねクラッチを備えた同一の構成を有し、前記中間歯車に対して前記各大径歯車が噛合うように、第１組クラッチ歯車対と第２組クラッチ歯車対とが向きを互いに逆にして配置されているものである。
【０００８】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の画像形成装置における歯車式動力伝達装置において、前記第１給送ローラ手段に対し、第１組クラッチ歯車対は直接噛み合っており、第２組クラッチ歯車対は中間逆転用歯車を仲介するように構成されているものである。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置における歯車式動力伝達装置において、前記第１給送ローラ手段は、給紙カセットに積層した被記録媒体を一枚ずつ分離給紙するための給紙ローラであり、第２給送ローラ手段は、印字部の直前にて前記被記録媒体の先端の姿勢を修正するためのレジストローラにて構成したものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明を具体化した実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、画像形成装置の一例としてのファクシミリ装置の側面図、図２は画像記録を実行する印字部に対する被記録媒体としてのカット紙を供給する給紙部から排紙まで正回転するときの動力伝達装置の側面図、図３は２組のクラッチ歯車対の拡大断面図、図４は逆回転するときの動力伝達装置の側面図である。
【００１１】
図１において、本実施例のファクシミリ装置１は、原稿から文字、図形等の画像を読み取って、その画像データをファクシミリデータとして電話回線等の通信回線を介して他のファクシミリ装置に送信すると共に、通信回線を介して他のファクシミリ装置から送信されたファクシミリデータを受信して、被記録媒体としてのカット紙２にその画像を形成するという、通常のファクシミリ装置としての機能の他、パーソナルコンピュータやワードプロセッサ等からプリンタケーブルまたは赤外線等の無線を介して伝送されたプリントデータを受けて、そのデータに応じてカラー画像を形成するプリンタ機能と、前記ファクシミリ装置における原稿読取り部にて読み取って画像データからカット紙２にカラー画像を複写するコピー機能とを備えている。
【００１２】
ファクシミリ装置１の本体ケース１ａの一側には、図示しない送受話器（ハンドセット）が配置され、本体ケース１ａの上面前部にはキースイッチや、液晶表示装置等を有する操作パネル３が設けられ、その下方には、原稿台４からの原稿５を１枚ずつ分離して給送するための分離ローラ対７と、密着型イメージスキャナ（ＣＩＳ）８と、原稿排出ローラ対９とを備えた原稿読取り部６が配置されている。この原稿送り及び排出の動力伝達機構（図示せず）は、後述する画像形成系における歯車式動力伝達機構２６とは別系統であって別の駆動モータにり駆動される。
【００１３】
本体ケース１ａの上面後部には、後から前方向下向き傾斜状（即ち後傾状）に給紙カセット１０が着脱自在に配置され、この給紙カセット１０は、その下端部が、給紙部１１における断面略半月状の給紙ローラ１２に臨むように本体ケース１ａの上面後部に装着されると共に、当該下端部には、ばねにて付勢されて給紙ローラ１２の下面に摺接する用紙分離パッド１３が配置されている。被記録媒体としてのカット紙２は、給紙カセット１０におけるバネ１６にて付勢された載置板１４に多数枚積層されつつ保持されており、そのカット紙２は、間欠回動する給紙ローラ１２と分離パッド１３とにより１枚ずつに分離されて、レジストローラ１５ａと押圧ローラ１５ｂとからなるレジストローラ部１５の箇所に搬送される。
【００１４】
このレジストローラ部１５より搬送下流側には、板状のプラテン１９と、該プラテン１９の上面に対峙させたインクジェット式の印字ヘッド２０とを備えた画像形成部１７が配置され、印字ヘッド２０を搭載したキャリッジ２１は横長のガイド軸２２に沿って左右往復移動可能に支持され、図示しないキャリッジ駆動機構によりキャリッジを左右に移動させる。前記プラテン１９より搬送下流側には、駆動する排紙ローラ２４及びその上側周面に当接する従動回転体としての拍車状の羽根車２５とからなる排紙ローラ部２３が配置されている。
【００１５】
図２は、前記給紙部１１、排紙ローラ部２３等に対する歯車式動力伝達機構２６の側面図であり、図１に示す正逆回転可能なパルスモータ等の駆動モータ２７の駆動軸に嵌挿されたピニオンギヤ２８から給紙側の第１ギヤ群２９を介して、第１給送ローラ手段としての給紙ローラ１２の軸３０に嵌挿された歯車３１に動力伝達する一方、前記ピニオンギヤ２８から第２ギヤ群３３を介して第２給送手段としてのレジストローラ１５の回転軸の一端に固定した歯車３４及び排紙ローラ２５の回転軸の一端に固定した歯車３５に動力伝達するのである。
【００１６】
第１ギヤ群２９では、ピニオンギヤ２８から大径歯車３６ａと小径歯車３６ｂとからなる減速歯車３６を介して中間歯車３７の大径歯車部３７ａに動力伝達する。中間歯車３７は、図３に示すように、小径歯車部３７ｂは支軸３８に沿って長く形成されている。この小径歯車部３７ｂに対して、２組のクラッチ歯車対３９，４０の大径歯車４２，４２が並列状に噛み合うように配置されている。
【００１７】
さらに詳細に説明すると、第１組クラッチ歯車対３９及び第２組クラッチ歯車対４０は、それぞれ小径歯車４１と大径歯車４２とによる同じ歯数比率の組にて構成されたものである。
第１組クラッチ歯車対３９では、小径歯車４１のボス部４１ａと大径歯車４２のボス部４２ａとを対面させた状態で支軸４３にそれぞれ回転自在に被嵌し、前記両ボス部４１ａ，４２ａに跨がってコイルばねクラッチ４４を被嵌させる。そして、大径歯車４２が図２において反時計回りに回転するとき、コイルばねクラッチ４４が縮径して締まり方向となり、小径歯車４１に動力伝達できるように配置している。換言すると、大径歯車４２が図４において時計回りに回転するときには、コイルばねクラッチ４４が緩み方向となり、小径歯車４１には動力伝達されないことになる。
【００１８】
第２組クラッチ歯車対４０では、小径歯車４１のボス部４１ａと大径歯車４２のボス部４２ａとを対面させた状態で支軸４５にそれぞれ回転自在に被嵌し、前記両ボス部４１ａ，４２ａに跨がってコイルばねクラッチ４４を被嵌させる。そして、大径歯車４２が図４において時計回りに回転するとき、コイルばねクラッチ４４が縮径して締まり方向となり、小径歯車４１に動力伝達できるように配置している。換言すると、大径歯車４２が図２において反時計回りに回転するときには、コイルばねクラッチ４４が拡径して緩み方向となり、小径歯車４１には動力伝達されないことになる。
【００１９】
従って、上述のように構成するには、前記中間歯車３７に対して、大径歯車４２を下に小径歯車４１を上に置いた場合に、大径歯車４２が上から見て時計回りに回転するときに、小径歯車４１に動力伝達される（図４における第２組クラッチ歯車対４０の場合を参照）ように、同一巻き方向のコイルばねクラッチ４４を備えた同一の構成を有する第１組クラッチ歯車対３９と第２組クラッチ歯車対４０とを、図３に示すように向きを互いに逆にして配置すれば良いことになる。
【００２０】
そして、第１組クラッチ歯車対３９の小径歯車４１と給紙ローラ１２における歯車３１との間には従動歯車４６を介在させてあり、他方、第２組クラッチ歯車対４０における小径歯車４１は別の中間逆転用歯車４７を介して前記従動歯車４６に動力伝達するように配置されている。
即ち、給紙ローラ１２における歯車３１に動力を伝達するための従動歯車４６に対し、第１組クラッチ歯車対３９の小径歯車４１は直接噛み合っており、第２組クラッチ歯車対４０の小径歯車４１は直接には噛み合わず、中間逆転用歯車４７を仲介するように構成されている。
【００２１】
次に、前記歯車式動力伝達機構２６による、給紙及び画像形成動作について説明する。プリンタ１の電源を投入し、コントローラ（図示せず）からの印字指令があると、給紙カセット１０に積層されたカット紙２のうち最上位置の１枚だけを分離して前記レジストローラ部１５に向かって給送すべく、駆動モータ２７は正回転（図２においてピニオンギヤ２８は反時計方向に回転）駆動する。これにより、ピニオンギヤ２８から歯車式動力伝達機構２６における第２ギヤ群３３の各歯車に対して図２の矢印方向の回転駆動力が伝達され、レジストローラ１５ａ及び排紙ローラ２４は、正回転（時計方向に回転）する。他方、ピニオンギヤ２８から第１ギヤ群２９には、減速歯車３６から中間歯車３７を介して第１組クラッチ歯車対３９及び第２組クラッチ歯車対４０の両大径歯車４２，４２に動力が伝達される。
【００２２】
ところで、駆動モータ２７が正回転しているときには、中間歯車３７が図２の時計方向に回転しているので、第１組クラッチ歯車対３９のコイルばねクラッチ４４は締まる一方、第２組クラッチ歯車対４０のコイルばねクラッチ４４は緩むので、第１組クラッチ歯車対３９の小径歯車４１から従動歯車４６を介して給紙ローラ１２における歯車３１に動力伝達され、給紙ローラ１２は正回転（図２において反時計方向に回転）するのである。
【００２３】
これにより、給紙カセット１０内のカット紙２が１枚だけレジストローラ部１５に接近する。その後コントローラ（図示せず）の制御により、駆動モータ２７は適宜短時間だけ逆回転する。このときは、図４に示すピニオンギヤ２８は時計方向に逆回転し、中間歯車３７が図４の反時計方向に回転しているので、第１組クラッチ歯車対３９のコイルばねクラッチ４４は緩む一方、第２組クラッチ歯車対４０のコイルばねクラッチ４４は締まるので、第２組クラッチ歯車対４０の小径歯車４１から中間逆転用歯車４７及び従動歯車４６を介して給紙ローラ１２における歯車３１に動力伝達され、給紙ローラ１２は正回転（図４において反時計方向に回転）するのである。つまり、作動方向の異なる前記２組のクラッチ歯車対３９，４０を中間歯車３７の従動側に並列的に配置しているため、駆動モータ２７の回転方向の切り換えに拘らず、給紙ローラ１２は給紙方向である同一方向に回転することができるのである。
【００２４】
他方、前記第２ギヤ群３３の伝動により、レジストローラ１５ａ及び排紙ローラ２４は、逆回転（反時計方向に回転）するので、給送されたカット紙２の先端は、給送方向と逆方向に回転するレジストローラ１５ａと押圧ローラ１５ｂとの間につかえて、当該カット紙２の先端縁はレジストローラ１５ａの軸線と平行状に揃えられ、後に画像形成部１７にて画像形成するときのカット紙の先端縁からの印刷開始位置が正確に決定できるのである。
【００２５】
前記一旦逆回転させた駆動モータ２７が再度正回転するように制御されると、前記図２に示すように各歯車が回転し、給紙ローラ１２もレジストローラ１５ａも、排紙ローラ２４も共に正回転するので、カット紙２の先端が印字ヘッド２０の箇所に届くように給送され、所定の画像データに基づいてカット紙２上に印刷し、排紙ローラ部２３から本体ケース１ａの外に排紙されるのである。
【００２６】
そして、上述の駆動モータ２７の回転方向の切り換え時には、前記２組のクラッチ歯車対３９，４０におけるコイルばねクラッチ４４，４４の締まり作用と緩み作用とが迅速に実行されることにより、前記いずれか一方の組クラッチ歯車対３９（４０）のみの動力伝達の遊び区間を殆ど発生することなく、伝達できるのである。
【００２７】
また、上述したように、前記２組のクラッチ歯車対３９，４０は、小径歯車４１と大径歯車４２との歯数比率が同一であって、同じ形状のものを使用しており、コイルばねクラッチ４４も同じように装着したものであり、単に支軸４３及び４５に対する嵌入方向が異なるだけであるから、部品の製造コストを大幅に低減できる効果を奏する。
【００２８】
なお、本実施例では、給紙ローラ１２の回転方向を一定にしたまま、レジストローラ部１５の回転方向の切り換え作動のために前記２組のクラッチ歯車対３９，４０を利用したが、他の実施形態についても本発明の構成を適用できることは言うまでもない。
【００２９】
【発明の効果】
以上に説明したように、請求項１に記載の発明は、正逆回転可能な駆動モータから第１ギヤ群を介して、第１給送ローラ手段に動力伝達する一方、第２ギヤ群を介して第２給送ローラ手段に動力伝達する画像形成装置における歯車式動力伝達装置において、前記駆動モータの正逆切り換えに応じて第２ギヤ群を介して前記第２給送ローラ手段の回転方向を切り換えるように構成する一方、前記第１ギヤ群は、前記駆動モータから動力伝達される中間歯車と、この中間歯車に対して並列状にてそれぞれ噛み合うように配置されている第１組クラッチ歯車対および第２組クラッチ歯車対と、にて構成され、第１組クラッチ歯車対と第２組クラッチ歯車対とには、コイルばねクラッチがそれぞれ巻回され、前記第１組クラッチ歯車対のコイルばねクラッチが締まるとき、前記第２組クラッチ歯車対のコイルばねクラッチは緩み、前記第１組クラッチ歯車対のコイルばねクラッチが緩むとき、前記第２組クラッチ歯車対のコイルばねクラッチは締まるように配置され、前記駆動モータの回転方向の切り換えに拘らず、第１給送ローラ手段を一定方向に回転させるように構成したものである。
【００３０】
このように、第２給送ローラ手段は、正逆回転可能な駆動モータから第２ギヤ群を介して動力伝達されるから、駆動モータの回転方向の切り換え操作に応じて直ちに回転方向を切り換えすることができる。他方、第１給送ローラ手段は、コイルばねクラッチの緩む方向が互いに逆である２組のクラッチ歯車対が並列的に配置された第１ギヤ群を介して前記駆動モータから動力伝達されるから、従来の遊星歯車機構による回転方向の切り換え動作のように遊び区間がなく、迅速に切り換えできるという効果を奏する。また、従来の遊星歯車機構のように太陽歯車とその外周の回動する遊星歯車のように大きい作動空間を必要としないから、歯車式動力伝達装置全体をコンパクトにできるという効果も奏する。
そして、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置における歯車式動力伝達装置において、前記第１組クラッチ歯車対及び第２組クラッチ歯車対は、それぞれ、大径歯車と小径歯車との対からなり、前記大径歯車と小径歯車との間に同一巻き方向のコイルばねクラッチを備えた同一の構成を有し、前記中間歯車に対して前記各大径歯車が噛合うように、第１組クラッチ歯車対と第２組クラッチ歯車対とが向きを互いに逆にして配置されているものである。従って、前記２組のクラッチ歯車対における小径歯車と大径歯車とを同じ形状のものを使用でき、コイルばねクラッチも同じように装着したものであるから、部品の製造コストを大幅に低減できる効果を奏するのである。
【００３１】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置における歯車式動力伝達装置において、前記第１給送ローラ手段は、給紙カセットに積層した被記録媒体を一枚ずつ分離給紙するための給紙ローラであり、第２給送ローラ手段は、印字部の直前にて前記被記録媒体の先端の姿勢を修正するためのレジストローラにて構成したものである。
【００３２】
このように、回転方向の切り換えを迅速にすべきレジストローラを、切り換えクラッチを含まない第２ギヤ群にて駆動し、駆動モータの回転方向の切り換えに拘らず一定方向に回転させる第１給送ローラ手段を搬送上流側である給紙ローラとすることで、前記回転方向の切り換えに伴う被記録媒体の搬送時に紙ジャムが発生し難いという効果を奏する。
【００３３】
【図面の簡単な説明】
【図１】  ファクシミリ装置の概略側面図である。
【図２】  給紙部及びレジストローラ部に対する正回転時の動力伝達機構の側面図である。
【図３】  ２組のクラッチ歯車対の配置状態を示す断面図である。
【図４】  給紙部及びレジストローラ部に対する正回転時の動力伝達機構の側面図である。
【符号の説明】
１１      給紙部
１２      給紙ローラ
１５      レジストローラ部
１５ａ    レジストローラ
２６      歯車式動力伝達機構
２７      駆動モータ
２８      ピニオンギヤ
２９      第１ギヤ群
３３      第２ギヤ群
３６      減速歯車
３７      中間歯車
３９      第１組クラッチ歯車対
４０      第２組クラッチ歯車対
４１      小径歯車
４２      大径歯車
４４      コイルばねクラッチ
【図１】
0004110334.tif 000002
【図２】
0004110334.tif 000003
【図３】
0004110334.tif 000004
【図４】
0004110334.tif 000005