JP4928369B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、給紙装置を備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ等の画像形成装置に関するものである。

従来の画像形成装置に装備される給紙装置は、給紙トレイから給紙を行なう給紙ローラと、この給紙ローラの下流にあり、かつシートをレジストローラへと搬送する搬送ローラと、で構成されるものが一般的である。駆動手段としては１つのモータにて給紙ローラ、搬送ローラ等の複数のローラを駆動させていた。
この際に、従来技術では、シート間の制御や重送、ジャムの防止等のシート搬送性能を維持するために電磁クラッチのオフ・オンによって各々のローラに対して異なる動作をさせる手法が一般に提案されている（特許文献１及び２参照）。
特許文献１では、給紙ローラと搬送ローラが同一のモータから駆動力を受けて、各々電磁クラッチのオフ・オンのタイミングを制御することでシート搬送性能を確保している。
しかし、耐久性の低下によって電磁クラッチが滑りを起こしてジャムになる不具合も多く、定期交換部品を除いた場合に、市場において最も交換される頻度の高い部品は電磁クラッチである。その結果、電磁クラッチのオン・オフに依存したシート搬送は信頼性に欠ける構成となっていた。
上記問題を解消するために、特許文献２においては、モータの正逆回転とワンウェイ・クラッチを組み合わせることで電磁クラッチを介さずにシート搬送を行うＦＲＲ（摩擦分離）方式の給紙装置を提案している。
具体的には、給紙段毎に給紙ローラと搬送ローラ、及びそれらを駆動する１つのモータを備えた給紙装置において、モータ正回転時には給紙ローラと搬送ローラがシートを送り出す方向へ駆動し、モータ逆回転時には搬送ローラがシートを送り出す方向へ駆動する構成となっている。その際、リバースローラは搬送ローラと同期した駆動を行っている。
特開２００３−１７６０４５公報 特許第３７８２７２１号

しかしながら、特許文献２の技術では、搬送ローラの正回転時と逆回転時の駆動列の減速比が異なるため、同じ搬送速度であっても正転時と逆転時において異なる駆動パルスで駆動せねばならず、制御テーブルの複雑化を招く構成となっていた。また、異なる駆動パルスで駆動した場合、正転時と逆転時に微小な速度差が生じてしまうため、シート搬送性能の悪化を招く構成となっていた。
そこで、本発明の目的は、電磁クラッチ等の電気的駆動遮断機構を介さず、給送手段及び搬送手段を、モータの正逆回転と機械的駆動遮断機構のみで駆動し、また、搬送手段の駆動列をモータ正転時、逆転時各々同一の減速比とすることで制御の簡潔化をはかり、速度誤差無くシート搬送を行う画像形成装置を提供することにある。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、感光体上にトナー像を形成する画像形成手段と、トナー像を搬送されてきたシートに転写する転写する転写手段と、前記シート上のトナー像を永久像とするために前記トナー像を定着する定着手段を有する画像形成装置において、積載されたシートを１枚ずつ送り出す給送手段、その下流に設けた搬送手段、この搬送手段の下流に設けられた前記転写手段へ前記シートを送り出すタイミングを可変させるレジスト手段、及び前記給送手段、前記搬送手段、及び前記レジスト手段を駆動する駆動手段を有し、前記給送手段と前記搬送手段を駆動する駆動手段は同一の駆動源から駆動を伝達され、前記駆動源は正逆回転可能なモータであり、前記給送手段の駆動列中に機械的駆動遮断機構を有し、前記搬送手段は２系統の駆動列を有し、かつ前記動源の回転方向によらず１方向のみに駆動されるように前記駆動列中に機械的駆動遮断機構を有し、前記搬送手段の各々の駆動列の減速比は同一である画像形成装置を特徴とする。
また、請求項２に記載の発明は、前記駆動源の出力部が前記機械的駆動遮断機構を有する前記駆動列の少なくとも１つと噛み合っている請求項１記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項３に記載の発明は、前記給送手段及び搬送手段の前記駆動源の出力部が前記機械的駆動遮断機構を有する前記駆動列の少なくとも１つと噛み合っており、かつ前記給送手段の最終段にさらに機械的駆動遮断機構を有する請求項１記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項４に記載の発明は、前記駆動源の出力部と噛み合う前記駆動列が全て前記機械的駆動遮断機構を有することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置を特徴とする。

また、請求項５に記載の発明は、前記給送手段から送り出されたシート先端が前記レジスト手段に達するまでの前記給送手段及び搬送手段のシート搬送速度が、前記レジスト手段に達した後のシート搬送速度よりも高速である請求項１乃至４の何れか１項記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項６に記載の発明は、さらに、積載されたシートを１枚ずつ送り出す手差し給送手段、及び前記手差し給送手段を駆動する独立した駆動源からなる駆動手段を有し、前記手差し給送手段から送り出されたシートの下流には前記搬送手段が配置されている請求項１記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項７に記載の発明は、前記給送手段と前記搬送手段を駆動する駆動手段は同一の駆動源で、前記機械的駆動遮断機構を有する駆動列の少なくとも１つと噛み合っており、前記機械的駆動遮断機構は前記給送手段の最終段に配置される請求項６記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項８に記載の発明は、前記給送手段と前記搬送手段の前記駆動源の出力部と噛み合う駆動列は、すべて前記機械的駆動遮断機構を有する請求項６記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項９に記載の発明は、前記手差し給送手段から送り出されたシート先端がレジスト手段に達するまでの前記手差し給送手段及び搬送手段のシート搬送速度は前記レジスト手段に達した後の搬送速度よりも高速である請求項６記載の画像形成装置を特徴とする。

また、請求項１０に記載の発明は、前記給送手段及び前記手差し給送手段は分離手段を有する請求項６乃至９の何れか１項記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項１１に記載の発明は、前記分離手段はフリクションパッドである請求項１０記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項１２に記載の発明は、前記機械的駆動遮断機構はワンウェイ・クラッチである請求項１乃至９の何れか１項記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項１３に記載の発明は、前記給送手段、前記搬送手段、前記手差し給送手段の駆動源がパーマネントマグネット型のステッピングモータである請求項６乃至９の何れか１項記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項１４に記載の発明は、４連タンデム型フルカラー画像形成装置として構成される請求項１乃至１３の何れか１項記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項１５に記載の発明は、前記給送手段を複数段有し、下段の搬送手段と上段の搬送手段の間に配置された中継搬送手段を有し、前記中継搬送手段は上段の給送手段の駆動源によって駆動される請求項１乃至１４の何れか１項記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項１６に記載の発明は、前記中継搬送手段は駆動列中に機械的駆動遮断機構を有する請求項１５記載の画像形成装置を特徴とする。
また、請求項１７に記載の発明は、前記搬送手段と中継搬送手段の外径が同一で、さらに駆動列の減速比が同一である請求項１５又は１６記載の画像形成装置を特徴とする。

本発明によれば、駆動源は給送手段、搬送手段、レジスト手段の駆動列に電磁クラッチ等の電気的駆動遮断手段を配置しない。それゆえ、電磁クラッチの滑りや連れ周りといった不具合が解消され、常時安定したシート搬送性能を保つことが可能となる。また、搬送手段の２系統ある駆動列の減速比を同一とすることで、駆動源（モータ）の安定したトルク維持、制御テーブルの簡潔化、搬送速度の均一化が図れる。

以下、図面を参照して、本発明を詳細に説明する。図１は本発明による画像形成装置の実施の形態に係るレーザプリンタを示す概略構成図である。図２は図１のレーザプリンタに用いる給紙装置を示す概略構成図である。
本発明を、画像形成装置である電子写真方式の直接転写方式によるカラーレーザプリンタ（以下「レーザプリンタ」と言う）に適用した１つの実施の形態について図１及び図２を用いて説明する。
図１において、このレーザプリンタＡは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像を形成する。このために４組のトナー像形成部１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋ（以下、各符号の添字Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋは、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、黒用の部材であることを示す）が、配置されている。
このトナー像形成部１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋはそれぞれ、像担持体としての感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｋと、現像ユニットとを備えている。トナー像形成部１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋの上方には、形成されたトナー像を重ね合わせ搬送する中間転写ユニット６が備えられている。

本レーザプリンタＡは、上記画像形成部１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋのほか、光書き込みユニット２、給紙カセット３、４、レジストローラ対５を備えている。また、転写ユニット６を構成する中間転写ベルト１２の駆動ローラ６ａ、これに対向した位置にある２次転写部の２次転写ローラ６ｂ、ベルト定着方式の定着ユニット７等を備えている。また、手差しトレイＭＦを備えている。
光書き込みユニット２は、図示しない光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラー等を備え、画像データに基づいて各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｋの表面にレーザ光を走査しながら照射する。
図１中の矢印は、転写紙（シート）１３の搬送経路を示している。転写紙１３は、給紙カセット３、４あるいは手差しトレイＭＦから給紙ローラ１４によって給送される。次いで、転写紙１３は、図示しない搬送ガイドにガイドされながら搬送ローラ１５で搬送され、レジストローラ対５が設けられている一時停止位置に送られる。

転写紙１３は搬送ローラ１５−レジストローラ５間にてたるみを持った状態で一時停止した後、所定のタイミングでレジストローラ５によって送出される。送出された転写紙１３表面には、中間転写ベルト１２上に形成されたトナー像が２次転写ローラ６ｂの転写電界やニップ圧の作用を受けてフルカラートナー像として形成される。
フルカラートナー像が形成された転写紙１３は、定着ユニット７でこのフルカラートナー像が定着された後、排紙ローラ対８を抜けた後、画像形成装置であるレーザプリンタＡの機外へ排出される。
このように、画像形成装置であるレーザプリンタＡは、４連タンデム型フルカラー画像形成装置として構成される。かかる４連タンデム型フルカラーの構成であれば、生産性が高く、かつ安定した画質の画像形成装置を提供することが可能となる。

次に、給紙装置２０の実施の形態の特徴について説明する。給紙装置２０は、図２に示すように、積載されたシート１３（図１）を送り出す給紙ローラ１４、シート１３の重送を防止するために設けられたフリクションパッド１６で構成されている。
積載されたシート１３を送り出す給送手段である給紙ローラ１４に分離手段を設け、この分離手段がフリクションパッド方式であれば、最も安価に重送といった不具合が解消され、分離性能向上が図れ、安定したシート搬送品質を提供することが可能となる。
また、給紙装置２０は、給紙ローラ１４の下流に設けられた搬送ローラ１５及びシート１３の搬送位置を検出するセンサ（縦搬送センサ１７）類で構成されている。図２には、さらに、レジストローラ対５、２次転写ローラ６ｂ、レジストセンサ１８、及び給紙センサ１９を示している。

図３は給紙装置を駆動する給紙駆動部を示す概略正面図である。図４は給紙装置を駆動する給紙駆動部を示す概略平面図である。説明をし易くするために、必ずしも対応してないが、図３及び図４において、駆動源である１つのモータ２１がそのモータギヤ（駆動源の出力部）２７を介して給紙ローラ１４と搬送ローラ１５を回転駆動するように設けられている。なお、符号１４、１５は、厳密には給紙ローラ、搬送ローラ１５と直結する軸を示しているが、便宜上夫々給紙ローラ、搬送ローラを示すものとして説明を行う。
この場合、給送手段である給紙ローラ１４、及び搬送手段である搬送ローラ１５を駆動する駆動手段としての駆動源であるモータ（給紙・搬送モータ）２１がＰＭ（パーマネントマグネット）型ステッピングモータであれば、低コスト化が可能となる。
また、給紙ローラ１４を駆動するための駆動列（ギヤ、ワンウェイ・クラッチ）には、第１ギヤ２４、及びギヤｚ１及びギヤｚ２を含んでいる給紙ワンウェイ・クラッチ２２が配置されている。

搬送ローラ１５を駆動する２系統の駆動列（ギヤ、ワンウェイ・クラッチ）には、搬送ローラ１５軸上に２つの搬送ワンウェイ・クラッチ（第１及び第２搬送ワンウェイ・クラッチ２３、２３’）が配置されている。つまり、同軸状に配置された第１及び第２搬送ワンウェイ・クラッチ２３、２３’は、搬送ローラ１５軸により軸心を支持されている。また、搬送ローラ１５側には第２ギヤ２５、及び第３ギヤ２６が配置されている。
給紙ワンウェイ・クラッチ２２、２３、２３’の機構はスプリングによって規制する方式である。ここで、この方式自体は広く一般的であるので詳細説明は省略する。また、ワンウェイ・クラッチが機械的駆動遮断機構であれば最も安価にかつ確実に駆動切り換えが可能となる。
モータ軸のモータギヤ２７と噛み合う給紙ワンウェイ・クラッチ２２のギヤをｚ１、第１ギヤ２４と噛み合うギヤをｚ２とすると、内蔵されたスプリング（図示せず）はモータ正回転時には巻き付き方向となり、ギヤｚ１かギヤｚ２へ駆動を伝達する。
また、モータ逆回転時にはスプリングが緩み方向となりギヤｚ１のみ空転した状態となる。給紙ワンウェイ・クラッチ２２の歯数と第２ギヤ２５の歯数を同じ歯数としておくことで、搬送ローラ１５の２系統のギヤ列のギヤ比は等しくなっている。図３には第３ギヤ２６も示してある。

図５は給紙装置を駆動する給紙駆動部を、説明を簡明化するために図４中のギヤの重なりを見やすくするために模式的に、モータ正回転の場合を示す概略図である。図６は給紙装置を駆動する給紙駆動部を、説明を簡明化するために図４中のギヤの重なりを見やすくするために模式的にモータ逆回転の場合を示す概略図である。
図５及び図６には、給紙ローラ（軸）１４、搬送ローラ（軸）１５、駆動源であるモータ２１、給紙ワンウェイ・クラッチ２２、第１及び第２搬送ワンウェイ・クラッチ２３、２３’、第１ギヤ２４、第２ギヤ２５、第３ギヤ２６、第４ギヤ２５’が示してある。さらに、これらの図には、モータ２１に取り付けたモータギヤ（出力部）２７及び給紙ワンウェイ・クラッチ２２のギヤｚ１、ｚ２が示してある。
図５において、駆動源であるモータ（給紙・搬送モータ）２１の正回転時には、給紙ワンウェイ・クラッチ２２はロック方向となり、給紙ローラ１４へ駆動を伝える。また、給紙ワンウェイ・クラッチ２２のギヤｚ１の中心部に下方に突設した小ギヤ部であるギヤｚ２と噛み合う搬送ローラ１５の第１搬送ワンウェイ・クラッチ２３はロック方向となり、搬送ローラ１５が駆動される。この時、搬送ローラ１５の軸により支持された第２搬送ワンウェイ・クラッチ２３’は空転している。

図６において、モータ２１の逆転時には、給紙ワンウェイ・クラッチ２２、及び第１搬送ワンウェイ・クラッチ２３は空転する。その場合、第２ギヤ２５及び第３ギヤ２６により第２搬送ワンウェイ・クラッチ２３’がロック方向となり、搬送ローラ１５のみが駆動伝達される。
実際の画像形成装置における給送装置の動作では、印刷開始と同時にモータ２１を正転駆動させ、シート先端がレジストニップへ到達することをセンサで検出したらモータ２１を停止する。そして所定の時間停止した後、レジストローラ５（図２）が駆動されるのと同期して次のシートを送り出さないようにするためにモータ２１を逆回転駆動して搬送ローラ１５のみを駆動させる（図６）。

次に、ワンウェイ・クラッチを配置する位置について説明する。図５及び図６に示したように、モータギヤ２７と噛み合うようにワンウェイ・クラッチ２２が配置してあると、それ以降の下流の第２ギヤ２５はワンウェイ・クラッチ２２の空転時には停止状態を保つことが可能となる。このため、モータ２１の必要トルクの低減、電流値の低減が可能となるほか、ギヤの寿命に対しても有利である。
ところで、シート（用紙）サイズが長い場合には、シート先端がレジストニップに到達した後でもシート後端が給紙ローラ１４に挟持されている場合がある。その時、モータ２１を逆転して搬送ローラ１５を回転させると、シートと給紙ローラ１４表面の摩擦によって給紙ローラ１４（図３）が回転する。これによって、第１ギヤ２４が正転し、搬送ローラ１５へ２系統から駆動を伝えてしまう恐れがある。
そのため、シートサイズが長いために、シート先端がレジストニップに到達した後でも、シート後端が給紙ローラ１４に挟持されるような場合においては、この給紙ローラ１４の最終段（回転する軸の端部）にワンウェイ・クラッチを配置すると良い。

図７は給紙装置を駆動する給紙駆動部を、説明を簡明化するために図４中のギヤの重なりを見やすくするために模式的に、モータ正回転の場合を示す概略図である。図８は給紙装置を駆動する給紙駆動部を、説明を簡明化するために図４中のギヤの重なりを見やすくするために模式的に、モータ逆回転の場合を示す概略図である。
図７及び図８には、給紙ローラ１４、搬送ローラ１５、駆動源であるモータ２１、第１及び第２給紙ワンウェイ・クラッチ２８、２９、第１及び第２搬送ワンウェイ・クラッチ２３、２３’、第２ギヤ２５、第３ギヤ２６、第４ギヤ２５’が示してある。さらに、これらの図には、モータ２１に取り付けたモータギヤ（出力部）２７及び第１給紙ワンウェイ・クラッチ２８のギヤｚ１、ｚ２が示してある。
給紙ローラ１４の駆動列初段には第１の給紙ワンウェイ・クラッチ２８が、給紙ローラ１４の駆動列最終段には第２の給紙ワンウェイ・クラッチ２９が配置されている。また、搬送ローラ１５を駆動する２系統の駆動列には搬送ローラ１５軸上に第１搬送ワンウェイ・クラッチ２３及び第２搬送ワンウェイ・クラッチ２３’が配置されている。

図７及び図８に示すように、給紙ローラ１４用の駆動列初段と最終段に各々ワンウェイ・クラッチ２８及び２９を配置すれば、シートによって駆動が伝わることが無く、また、逆転中のギヤの寿命に対しても有利となる。
モータ２１の出力軸に直結したギヤ２７と機械的駆動遮断機構（ワンウェイ・クラッチ）を持った駆動列が噛み合うことで、負荷トルクを低減することができる。また、給送手段（給紙ローラ）１４の最終段を、機械的駆動遮断機構を持った駆動列とすることでシートを介した駆動の伝達が行われることを防止することができる。
給送手段１４及び搬送手段１５の駆動列において少なくとも１つの機械的駆動遮断機構（ワンウェイ・クラッチ）２８、２９、２３、２３’を駆動源（モータ）２１のギヤ２７と直結した位置に配置する。これによって、その機械的駆動遮断機構（ワンウェイ・クラッチ）に関連する駆動列以外の駆動列は停止状態にあるため、モータ２１に掛かる不要な負荷の低減、電流値の低減が安価に可能となる。
また、長尺シートを給紙する給送装置においては、給送手段（給紙ローラ）１４の最終段に機械的駆動遮断機構２９を配置することでシートからの駆動の伝達を防止することが可能となる。

図９は給紙装置を駆動する給紙駆動部を、説明を簡明化するために図４中のギヤの重なりを見やすくするために模式的に、モータ正回転の場合を示す概略図である。図１０は給紙装置を駆動する給紙駆動部を、説明を簡明化するために図４中のギヤの重なりを見やすくするために模式的に、モータ逆回転の場合を示す概略図である。
図９及び図１０には、給紙ローラ１４、搬送ローラ１５、駆動源であるモータ２１、第１及び第２給紙ワンウェイ・クラッチ２８、２９、第１、第２及び第３搬送ワンウェイ・クラッチ２３、２３’、３０が示してある。
さらに、これらの図には、モータ２１に取り付けたモータギヤ２７、第１給紙ワンウェイ・クラッチ２８のギヤｚ１、ｚ２、第３ギヤ２６、第３搬送ワンウェイ・クラッチ３０の第２ギヤ２５及び第４ギヤ２５’示してある。

給紙ローラ１４の駆動列初段には第１の給紙ワンウェイ・クラッチ２８が、給紙ローラ１４の駆動列最終段には第２の給紙ワンウェイ・クラッチ２９が配置されている。
また、搬送ローラ１５を駆動する２系統の駆動列には搬送ローラ１５軸上に第１の搬送ワンウェイ・クラッチ２３、第２の搬送ワンウェイ・クラッチ２３’が、そして搬送ローラ１５の駆動列初段にも第３の搬送ワンウェイ・クラッチ３０が配置されている。
このように、モータ２１と噛み合う駆動列全てを、機械的駆動遮断機構（ワンウェイ・クラッチ）を持った駆動列とすることで、駆動源（モータ）の最も必要なトルクである負荷トルクを低減することが可能となる。
図９及び図１０に示すように、搬送ローラ１５の初段にもワンウェイ・クラッチ３０を配置すれば、さらにモータの必要トルクの低減、電流値の低減、下流のギヤ列の寿命に対しても有利となる。

図１１は給紙装置を駆動する給紙駆動部を、説明を簡明化するために図４中のギヤの重なりを見やすくするために模式的に、モータ正回転の場合を示す概略図である。図１２は給紙装置を駆動する給紙駆動部を、説明を簡明化するために図４中のギヤの重なりを見やすくするために模式的に、モータ逆回転の場合を示す概略図である。
図１１及び図１２には、給紙ワンウェイ・クラッチ２２と同軸上にギヤ３１を配置した構成を示している。図１１及び図１２には、給紙ローラ１４、搬送ローラ１５、駆動源であるモータ２１、第給紙ワンウェイ・クラッチ２２、第１及び第２搬送ワンウェイ・クラッチ２３、２３’が示してある。さらに、これらの図には、モータ２１に取り付けたモータギヤ２７、第２ギヤ２５、第４ギヤ２５’及び第３ギヤ２６が示してある。
機械的駆動遮断機構としてはスプリング式のワンウェイ・クラッチでも、ニードル式のワンウェイ・クラッチでも良い。ニードル式のワンウェイ・クラッチとした場合には、図１１及び図１２に示すように、給紙ワンウェイ・クラッチ２２と同軸上にドライビングシャフトで連結されたギヤ３１が配置されている。

次に、手差し給送装置（図１のＭＦ）からの給紙について説明する。上述したように手差し給紙装置（トレイ）ＭＦの給紙ローラ１４は図示してない単独のモータにて駆動する。
下流に配置している後述する図１３及び図１４中の搬送１において、図６に示したと同様に、搬送ローラ１５はモータ（給紙・搬送モータ）２１によって駆動されている。
従って、手差し給紙中においては、搬送１の搬送ローラ１５を駆動するモータ２１は、常時、逆転駆動を行なう。これにより手差し給紙されたシートはレジスト部５に送られる。手差し給送装置の駆動源であるモータがＰＭ型ステッピングモータであれば低コスト化が可能となる。
手差し給紙装置において、本体トレイからの給紙と比較した場合に、シート対応能力を要求される。具体的には、厚紙給紙可能でなければならない。厚紙給紙時には、給紙ローラ、搬送ローラの負荷トルクは増大してしまう。このため、同一の駆動源から駆動した場合、駆動源としてのモータは高トルクのモータが要求され、コストアップとなってしまう。

本発明によれば、図１のレーザプリンタＡの１段目の給紙装置３からの給紙である給紙１の給紙ワンウェイ・クラッチを含むモータの逆転駆動によって搬送ローラ１５を駆動し、図示してない手差し給紙モータは手差し給紙ローラのみを駆動することによって負荷トルク、すなわち、駆動負荷の分散が可能となる。
また、上述した給送装置に分離手段としてフリクションパッド（図１の符号１６）を利用すると、分離性能の向上が図れる。また、ＦＲＲのようにローラ追加によるモータ負荷の増加の恐れも発生しない。
このように、分離手段をフリクションパッドとすることで、安価で安定したシート搬送品質を保つことができ、最も安価に重送といった不具合が解消されることが可能となる。
図１３は図１のレーザプリンタにおける搬送パスの実施の形態をレジスト到達前の状態で説明する概略図である。図１４は図１のレーザプリンタにおける搬送パスの実施の形態をレジスト到達後の状態で説明する概略図である。

次に、図１のレーザプリンタＡの２段目の給紙装置（図１の給紙カセット４）からの給紙について説明する。駆動構成は図３乃至図６で説明した構成とまったく同じである。図１３及び図１４では給紙１段目（図１の上側の給紙カセット３）を給紙１としてその駆動モータをモータ１、給紙２段目（図１の下側の給紙カセット４）を給紙２としてその駆動モータをモータ２として説明する。
図１３及び図１４には、給紙１段目（図１の上側の給紙カセット３）を給紙１とし、この給紙１には図示してないワンウェイ・クラッチ、モータ１、給紙ローラ１４及び搬送ローラ１５を含んでいる。給紙２段目（図１の下側の給紙カセット４）を給紙２とし、この給紙２にも図示してないワンウェイ・クラッチ、モータ２、給紙ローラ１４及び搬送ローラ１５を含んでいる。

図１３及び図１４には、さらに、手差し給紙装置（トレイ）ＭＦの給紙ローラ１４、レジスト部５、転写ユニットを構成している中間転写ベルトの駆動ローラ６ａ、これに対向した位置にある２次転写部６’の２次転写ローラ６ｂ、定着ユニット７、排紙部８を示している。
シートがレジストニップへ到達するまではモータ１は逆回転、モータ２は正回転で駆動する（図１３）。レジスト到達後２次転写部６の２次転写ニップへシートが送り出される時、モータ１、２はともに逆回転駆動する（図１４）。
なお、サイズの小さいシートの場合に、シート先端がレジストニップへ到達する前にシート後端が給紙ローラニップを抜けてしまう場合においてはシートが連送り（２枚続けて送られてしまう）不具合が発生してしまう。その場合には、モータ２は正回転駆動した後、シート先端が搬送ローラ１５とレジストローラ５の間にある時にいったん停止し、逆回転で駆動する。
この時に、搬送１及び２の搬送ローラの２系統の減速比が同一であるため、いずれのタイミングにおいてもモータ１、２の駆動ＰＰＳ（パルス／秒）は等しい値となる。減速比が異なっている場合には、搬送１、２はともに同じ搬送速度であるのに、各々のモータ１、２は異なる駆動パルスとせねばならず制御の複雑化を招く。

また、減速比が異なっている場合には、駆動パルスと減速比が異なるため、全く同一の駆動速度となることはできず、搬送品質にも悪影響を及ぼしてしまう。本発明によれば、上記の問題は解消され、同一の駆動パルス、同一の搬送速度で駆動することが可能となる。
この場合に、レジストにシートが到達するまでの搬送速度を高速化することで生産性を増加させ、画像形成装置の生産性の向上が図れる。
上述した実施の形態においては、各モータが駆動するローラ数が低減されるため、モータに掛かる負荷トルクが低くなる。そのため、小型で安価なＰＭ型ステッピングモータの利用が有効である。
上述した本発明の実施の形態を４連タンデム型フルカラー画像形成装置に適用すれば、生産性が高く、かつ安定した画質の画像形成装置を提供することができる。

次に、本発明における第２の実施の形態について説明する。図１５は本発明の第２の実施の形態における画像形成装置を示す概略図である。基本的な構成そのものは図１に示した画像形成装置と同一であるので、同一部分には同一符号を付してここで必要以外の説明は省略する。図１５の第２の実施形態における画像形成装置では、給紙トレイが大容量であるため、搬送パスが長くなっている。
そこで各給紙段の給紙ローラ１４ａ、１４ｂ又は手差しトレイＭＦの給紙ローラ１４ｄから給送されたシートをレジストローラ５まで搬送する搬送ローラ１５ａ、１５ｂに加えて、これらの搬送ローラ１５ａ、１５ｂ間を中継する中継搬送ローラ３２が配置されている。また、中継搬送ローラ３２は上段の駆動源によって駆動されている。

図１６は図１５の第２の実施の形態において、増設トレイを搭載した場合の画像形成装置を示す概略図である。基本的な構成そのものは図１に示した画像形成装置と同一であるので、同一部分には同一符号を付してここで必要以外の説明は省略する。
図１６に示すように、増設トレイ４’が取り付けられた場合においても、この増設トレイ４’の搬送ローラ１５ｃと第２給紙段の搬送ローラ１５ｂとの間に第２給紙段の駆動源であるモータ（図示せず）から駆動力を受けた中継搬送ローラ３２ｂが配置されている。
図１６において、各段の給紙ローラは符号１４ａ、１４ｂ、１４ｃで示し、手差しトレイＭＦの給紙ローラは１４ｄで示し、各段の搬送ローラは１５ａ、１５ｂ、１５ｃで示し、そして中継搬送ローラは３２ａ、３２ｂで示している。

図１７は図１５の第２の実施の形態における給紙装置を駆動する給紙駆動部のモータ正回転の場合を示す概略平面図である。図１８は図１５の第２の実施の形態における給紙装置を駆動する給紙駆動部のモータ逆回転の場合を示す概略平面図である。
図１７及び図１８の給紙駆動部において、給紙ローラ１４上のギヤ２９及び搬送ローラ１５上のギヤ２３、２３’にはワンウェイ・クラッチが内蔵されている。このワンウェイ・クラッチを配置する位置は第１の実施形態で示した駆動列構成のどれであっても良い。
図１９は図１５の第２の実施の形態における搬送パスでのモータ駆動時の給紙駆動部における各ローラの回転方向を模式的に示す概略図である。この図にはワンウェイ・クラッチを示していないが、各ローラの配列は図１６の画像形成装置における配列と同じである。従って、同一部分に同一符号を付し、必要のない構成、動作についての説明は省略する。

図１７乃至図１９において、搬送ローラ１５の駆動列中に、さらに搬送中継ローラ３２へ駆動伝達するギヤ３３、３４があり、図１７及び図１９のモータ正転時には、給紙ローラ１４（１４ａ、１４ｂ）、搬送ローラ１５（１５ａ、１５ｂ）がシート搬送方向へ駆動する。
この時、中継搬送ローラ３２（３２ａ、３２ｂ）はシート搬送方向に対して逆方向へ駆動する。一方、図１８及び図１９のモータ逆転時には、搬送ローラ１５（１５ａ、１５ｂ）と中継搬送ローラ３２（３２ａ、３２ｂ）がシート搬送方向へ駆動する。
図１７に示すように、モータ正転時に中継搬送ローラ３２がシート搬送方向とは逆方向に駆動される。しかし、その時に下段の給紙段からシートを搬送することは無いので、シート搬送上の問題とはならない。

図２０は駆動列中に機械的駆動遮断機構を有する中継搬送手段を備えた給紙装置を駆動する給紙駆動部をモータ正回転の場合で示す概略平面図である。図２１は図２０の中継搬送手段を備えた給紙装置を駆動する給紙駆動部をモータ逆回転の場合で示す概略平面図である。
図２０及び図２１の構成は図１７及び図１８の構成と同じである。従って、同一部分に同一符号を付して、ここで必要とされない構成、動作の説明は省略する。この構成において、モータ正転時に３本のローラ１４、１５、３２を駆動するトルク余裕度が無い場合においては、図２０及び図２１に示すように、ギヤ３４をワンウェイ・クラッチとする。
モータ正転時には、給紙ローラ１４、搬送ローラ１５が駆動され、モータ逆転時には、搬送ローラ１５、中継搬送ローラ３２が駆動され、常時、２本のローラ駆動とすることが可能となり、モータに掛かる負荷トルクが低減できる。
また、搬送ローラ１５と中継搬送ローラ３２のローラ外径を同一にし、さらに減速比を同一にすることによって搬送速度の安定化や部品の共通化によるコストダウンが可能となる。

本発明による画像形成装置の実施の形態に係るレーザプリンタを示す概略構成図である。 図１のレーザプリンタに用いる給紙装置を示す概略構成図である。 給紙装置を駆動する給紙駆動部を示す概略正面図である。 給紙装置を駆動する給紙駆動部を示す概略平面図である。 給紙装置を駆動する給紙駆動部のモータ正回転の場合を示す概略図である。 給紙装置を駆動する給紙駆動部のモータ逆回転の場合を示す概略図である。 給紙装置を駆動する給紙駆動部のモータ正回転の場合を示す概略図である。 給紙装置を駆動する給紙駆動部のモータ逆回転の場合を示す概略図である。 給紙装置を駆動する給紙駆動部のモータ正回転の場合を示す概略図である。 給紙装置を駆動する給紙駆動部のモータ逆回転の場合を示す概略図である。 給紙装置を駆動する給紙駆動部のモータ正回転の場合を示す概略図である。 給紙装置を駆動する給紙駆動部のモータ逆回転の場合を示す概略図である。 図１のレーザプリンタにおける搬送パスの実施の形態をレジスト到達前の状態で説明する概略図である。 図１のレーザプリンタにおける搬送パスの実施の形態をレジスト到達後の状態で説明する概略図である。 本発明の第２の実施の形態における画像形成装置を示す概略図である。 図１５の第２の実施の形態において、増設トレイを搭載した場合の画像形成装置を示す概略図である。 図１５の第２の実施の形態における給紙装置を駆動する給紙駆動部のモータ正回転の場合を示す概略平面図である。 図１５の第２の実施の形態における給紙装置を駆動する給紙駆動部のモータ逆回転の場合を示す概略平面図である。 図１５の第２の実施の形態における搬送パスでのモータ駆動時の給紙駆動部における各ローラの回転方向を模式的に示す概略図である。 駆動列中に機械的駆動遮断機構を有する中継搬送手段を備えた給紙装置を駆動する給紙駆動部をモータ正回転の場合で示す概略平面図である。 図２０の中継搬送手段を備えた給紙装置を駆動する給紙駆動部をモータ逆回転の場合で示す概略平面図である。

符号の説明

Ａ 画像形成装置（レーザプリンタ）、ＭＦ 手差し給紙装置（手差しトレイ）、１Ｙ 画像形成手段（トナー像形成部）、３ 給紙トレイ（給紙カセット）、４ 給紙トレイ（給紙カセット）、４’増設トレイ（給紙カセット）、５ レジスト手段（レジスト部、レジストローラ対）、６ 転写手段（転写ユニット）、６’ ２次転写部、６ａ 駆動ローラ、６ｂ ２次転写ローラ、７ 定着手段（定着ユニット）、１１Ｙ 感光体（感光体ドラム）、１２ 中間転写ベルト、１３ シート（用紙、転写紙）、１４ 給送手段（給紙ローラ）、１５ 搬送手段（搬送ローラ）、１６ 分離手段（フリクションパッド）、１７ 検出手段（縦搬送センサ）、１８ 検出手段（レジストセンサ）、２０ 給紙装置、２１ 駆動手段（駆動源、給紙モータ）、２２ 機械的駆動遮断機構（給紙ワンウェイ・クラッチ）、２３ 機械的駆動遮断機構（第１搬送ワンウェイ・クラッチ）、２３’ 機械的駆動遮断機構（第２搬送ワンウェイ・クラッチ）、２４ 第１ギヤ、２５ 第２ギヤ、２６ 第３ギヤ、２７ モータギヤ、２８ 機械的駆動遮断機構（第１給紙ワンウェイ・クラッチ）、２９ 機械的駆動遮断機構（第２給紙ワンウェイ・クラッチ）、３０ 機械的駆動遮断機構（第３搬送ワンウェイ・クラッチ）、３１ ギヤ、３２ 中継搬送手段（中継搬送ローラ）、３４ ギヤ（ワンウェイ・クラッチ）

Claims (17)

1. 感光体上にトナー像を形成する画像形成手段、トナー像を搬送されてきたシートに転写する転写手段、及び前記シート上のトナー像を定着する定着手段を有する画像形成装置において、
   シートを１枚ずつ送り出す給送手段と、該給送手段の下流に設けた搬送手段と、該搬送手段の下流に設けられ前記転写手段へ前記シートを送り出すタイミングを可変させるレジスト手段と、前記給送手段、前記搬送手段、及び前記レジスト手段を駆動する駆動手段と、を有し、
   前記給送手段と前記搬送手段を駆動する前記駆動手段は同一の駆動源から駆動を伝達され、前記駆動源は正逆回転可能なモータであり、前記給送手段の駆動列中に機械的駆動遮断機構を有し、前記搬送手段は２系統の駆動列を有し、かつ前記駆動源の回転方向によらず１方向のみに駆動されるように前記駆動列中に機械的駆動遮断機構を有し、前記搬送手段の各々の駆動列の減速比は同一であることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記駆動源の出力部は、前記機械的駆動遮断機構を有する前記駆動列の少なくとも１つ
   と噛み合っていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記給送手段及び搬送手段の前記駆動源の出力部は、前記機械的駆動遮断機構を有する前記駆動列の少なくとも１つと噛み合っており、かつ前記給送手段の最終段にさらに機械的駆動遮断機構を有することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 前記駆動源の出力部と噛み合う前記駆動列は全て前記機械的駆動遮断機構を有することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
5. 前記給送手段から送り出されたシート先端が前記レジスト手段に達するまでの前記給送手段及び搬送手段のシート搬送速度は、前記レジスト手段に達した後のシート搬送速度よりも高速であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項記載の画像形成装置。
6. 積載されたシートを１枚ずつ送り出す手差し給送手段、及び前記手差し給送手段を駆動する独立した駆動源からなる駆動手段を有し、前記手差し給送手段から送り出されたシートの下流には前記搬送手段が配置されていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
7. 前記給送手段と前記搬送手段を駆動する駆動手段は同一の駆動源で、前記機械的駆動遮断機構を有する駆動列の少なくとも１つと噛み合っており、前記機械的駆動遮断機構は前記給送手段の最終段に配置されることを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
8. 前記給送手段と前記搬送手段の前記駆動源の出力部と噛み合う駆動列は、すべて前記機械的駆動遮断機構を有することを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
9. 前記手差し給送手段から送り出されたシート先端がレジスト手段に達するまでの前記手差し給送手段及び搬送手段のシート搬送速度は前記レジスト手段に達した後の搬送速度よりも高速であることを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
10. 前記給送手段及び前記手差し給送手段は分離手段を有することを特徴とする請求項６乃至９の何れか１項記載の画像形成装置。
11. 前記分離手段はフリクションパッドであることを特徴とする請求項１０記載の画像形成装置。
12. 前記機械的駆動遮断機構はワンウェイ・クラッチであることを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項記載の画像形成装置。
13. 前記給送手段、前記搬送手段、前記手差し給送手段の駆動源はパーマネントマグネット型のステッピングモータであることを特徴とする請求項６乃至９の何れか１項記載の画像形成装置。
14. ４連タンデム型フルカラー画像形成装置として構成されることを特徴とする請求項１乃至１３の何れか１項記載の画像形成装置。
15. 前記給送手段を複数段有し、下段の搬送手段と上段の搬送手段との間に配置された中継搬送手段を有し、前記中継搬送手段は上段の給送手段の駆動源によって駆動されることを特徴とする請求項１乃至１４の何れか１項記載の画像形成装置。
16. 前記中継搬送手段は前記駆動列中に機械的駆動遮断機構を有することを特徴とする請求項１５記載の画像形成装置。
17. 前記搬送手段と中継搬送手段の外径が同一で、さらに前記駆動列の減速比が同一であることを特徴とする請求項１５又は１６記載の画像形成装置。

Images