JP2011140980A - 搬送ローラ駆動機構、両面ユニット及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 一部のギヤの回転中心軸と直交する方向では機構の小型化を実現することができる搬送ローラ駆動機構を提供する。
【解決手段】 シートを搬送する排出用ローラ９ａを駆動する複数のギヤを有するギヤユニット３２と、ギヤユニット３２が有する第１駆動ギヤユニット２２及び第２駆動ギヤユニット２４の回転及び停止を切替え可能であるストッパ１９と、第１駆動ギヤユニット２２及び第２駆動ギヤユニット２４の回転中心軸方向で第１駆動ギヤユニット２２及び第２駆動ギヤユニット２４とオーバーラップする位置に配置され、ストッパ１９を駆動するソレノイド１８と、を備え、第１駆動ギヤユニット２２及び第２駆動ギヤユニット２４の回転及び停止を切替えて排出用ローラ９ａの正方向回転及び逆方向回転を切替えることを特徴とする搬送ローラ駆動機構６１を構成した。
【選択図】 図３

Description

本発明は、搬送ローラ駆動機構、この搬送ローラ駆動機構を備える両面ユニット、及び、その搬送ローラ駆動機構を備える画像形成装置に関する。

従来、画像形成装置の内部には、用紙等のシートを搬送する搬送ローラを駆動する搬送ローラ駆動機構が設けられる。この搬送ローラ駆動機構により、シートは、シート収納庫又はシート積載トレイ、画像を形成する画像形成部、シート排出トレイへの順に搬送される。また、シートの第１面及び第２面を反転させる両面印刷のために、画像形成装置には、両面ユニットが組み込まれる場合がある。両面ユニットの内部にも、シートを搬送する搬送ローラを駆動する搬送ローラ駆動機構が設けられる。この両面ユニットの内部に搬送ローラ駆動機構を備える画像形成装置に関する発明として、特許文献１及び２に記載の発明が開示される。

特許文献１には、画像形成装置に両面ユニットが取り付けられる画像形成装置の発明が記載される。特許文献１に記載の画像形成装置は、排出用ローラの駆動力を利用してシートの表裏を反転させる反転用ローラを駆動する動力伝達機構を備える。この動力伝達機構は、反転用ローラが表面印刷後の反転動作駆動開始以後に駆動されるように動力を伝達する。こうした構成によれば、反転用ローラの空回転が抑制され、動力効率が向上する。

また、特許文献２には、画像形成装置本体の背面に両面ユニットが取り付けられる画像形成装置の発明が記載される。特許文献２に記載の画像形成装置は、低位置に配置される第１排出用ローラ、及び、高位置に配置される第２排出用ローラを備える。この画像形成装置は、シート排出トレイに大量のシートが積載された状態になっている場合に、低位置の第１排出用ローラからシートを排出できないことから、高位置の第２排出用ローラからシートを排出するようになっている。シートの排出にあたって第１排出用ローラを活用するか第２排出用ローラを活用するかは、搬送路切換装置及びこれの姿勢を切り換えるソレノイドによる。こうした構成によれば、大量枚数の両面印刷を省スペースで実現できる。

特開２００２−１２７５４１号公報 特開２００７−１０６５４４号公報

しかしながら、特許文献１に記載の画像形成装置に用いられる駆動ローラを駆動する搬送ローラ駆動機構では、複数のギヤ及びギヤの駆動手段が回転中心軸と直交する方向に広がる。特に、特許文献１の搬送ローラ駆動機構では、ギヤは密集していても、可動ジョイント、反転用フラップ等のギヤの駆動手段は広がっており、装置の小型化に関しては考慮されていない。したがって、例えば、このような搬送ローラ駆動機構が特許文献２に記載の画像形成装置に適用された場合には、両面ユニットの厚みが厚く形成されることになる。そうなると、画像形成装置の大型化及び複雑化が招来される。

本発明は、上記実情に鑑みてなされ、ギヤの回転中心軸と直交する方向で機構の小型化を実現することができる搬送ローラ駆動機構を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明の搬送ローラ駆動機構は、シートを搬送する搬送ローラを駆動する複数のギヤを有するギヤユニットと、前記ギヤユニットが有する一対の遊星ギヤ機構の一部のギヤの回転及び停止を切替え可能である回転停止切替手段と、前記一対の遊星ギヤ機構の回転中心軸方向で前記一対の遊星ギヤ機構とオーバーラップする位置に配置され、前記回転停止切替手段を駆動する駆動手段と、を備え、前記一部のギヤの回転及び停止を切替えて前記搬送ローラの正方向回転及び逆方向回転を切替えることを特徴とする。

以上のように、本発明によれば、駆動手段が一対の遊星ギヤ機構の回転中心軸方向で一対の遊星ギヤ機構とオーバーラップする位置に配置されることから、一対の遊星ギヤ機構の回転中心軸と直交する方向では搬送ローラの駆動機構の小型化が実現される。

本発明の実施例１に係る搬送ローラ駆動機構を備える画像形成装置の構成を示す断面図である。 （ａ）は両面ユニットの内部構成を示す斜視図であり、（ｂ）は（ａ）の一部拡大図である。 図２の矢印Ａ方向からみた側面図である。 図３の矢印Ｂの方向から見た側面図である。 一対の駆動ギヤユニットを主とする分解斜視図である。 一対の駆動ギヤユニットを主とする分解斜視図である。 ストッパの切替え動作に基づく出力ギヤの回転方向を示す拡大側面図である。 ストッパの切替え動作に基づく出力ギヤの回転方向を示す拡大側面図である。 実施例２に係る搬送ローラ駆動機構の構成を示す断面図である。 図９のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。 実施例３に係る搬送ローラ駆動機構の構成を示す斜視図等である。 ソレノイドが通電されて、シートを反転するときの状態を示す斜視図である。 ソレノイドが通電されず、シートを排出するときの状態を示す斜視図である。

以下、本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載される構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対位置等は、本発明が適用される機構の構成や各種条件により適宜変更されるから、特に特定的な記載が無い限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

図１は、本発明の実施例１に係る搬送ローラ駆動機構６１を備える画像形成装置１の構成を示す断面図である。画像形成装置１は、電子写真画像形成プロセスを利用した両面印刷機能を有する画像形成装置である。図１に示されるように、画像形成装置１は画像形成装置本体（以下、単に『装置本体』という）１Ａを有し、この装置本体１Ａの内部には、シートに画像を形成する画像形成部５１が設けられる。画像形成部５１は、『像担持体』である感光体ドラム５、『転写装置』である転写ローラ７等を含む。少なくとも感光体ドラム５については、プロセスカートリッジ６に含まれ、プロセスカートリッジ６として装置本体１Ａに組み込まれる構成となっている。なお、このプロセスカートリッジ６には、その他、図示しない一次帯電装置、クリーニング装置等を含む場合がある。

装置本体１Ａの内部には、画像を形成するシート束Ｓが積載されたトレイ３３が配置される。そして、装置本体１Ａの内部には、トレイ３３から先には、シート搬送方向に、給送ローラ２、搬送ローラ対３、感光体ドラム５及び転写ローラ７が順に配置される。さらに、装置本体１Ａの内部には、シート搬送方向に、定着装置８、排出用ローラ対９が順に配置される。また、装置本体１Ａには両面ユニット１１が取り付けられ、排出用ローラ対９から搬送ローラ対３の手前までの間で別ルートとして『両面印刷搬送手段』である両面搬送パス１２が設けられる。この両面搬送パス１２をシートが搬送されることにより、シートの第１面及び第２面は反転可能となっている。

次に、シートの搬送動作を説明する。トレイ３３に積載されるシートは、図示しない駆動モータが作動し、不図示の駆動機構装置の内部の給紙ローラ用ソレノイドが引かれると、給送される。シートは、給送ローラ２の回転により分離パットで分離給送され、搬送ローラ対３を経て、『画像形成部』である感光体ドラム５及び転写ローラ７の間のニップへと搬送されていく。

画像書き込み用のレーザスキャナ４は、感光体ドラム５の表面に静電像を描き、図示しない現像装置によって感光体ドラム５に現像され、トナー像は、感光体ドラム５及び転写ローラ７の間でシートの第１面に転写される。シートは定着装置８へと搬送され、トナー像はシートに加熱及び定着される。シートは、排出用ローラ対９へと誘導され、排出用ローラ対９はニップを形成し、シートはトレイ１３３に排出される。

両面印刷の場合には、シートが定着装置８を通過した後に、図示しないセンサがシートの後端を検知する。コントローラ５２は、そのセンサの検知信号を受けると、不図示の電気基板から排出用ローラ対９へとローラ反転信号を送信する。そして、排出用ローラ対９が反転し、シートが両面搬送パス１２へと搬送され、搬送ローラ対３へと搬送される。この時点で、シートの第１面及び第２面は逆転し、その後に前述の片面印刷の場合と同様な過程を経てシートの第２面が印刷されていく。

図２（ａ）は、両面ユニット１１の内部構成を示す斜視図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）の一部拡大図である。図２（ａ）に示されるように、『搬送ローラ』である排出用ローラ９ａの端部側には、『支持部材』である両面駆動内側板１５が位置付けられる。この両面駆動内側板１５及びこれに対向する両面駆動外側板１６は、第１駆動ギヤユニット２２及び第２駆動ギヤユニット２４を含めたギヤユニット３２を駆動自在に支持する。ギヤユニット３２は、入力ギヤ２１、第１駆動ギヤユニット２２、回転切替伝達ギヤ２３、第２駆動ギヤユニット２４、出力ギヤ２５、減速アイドラギヤ２６、アイドラギヤ２７、アイドラギヤ２８、ローラギヤ２９といった『複数のギヤ』を備える。このギヤユニット３２は、ギヤの回転中心軸方向で外側が両面駆動外側板１６で支持され、ギヤの中心軸方向で内側が両面駆動内側板１５で支持される。また、両面駆動外側板１６及び両面駆動内側板１５はＬ字状に形成されており、入力ギヤ２１からローラギヤ２９までの複数のギヤは両面駆動外側板１６及び両面駆動内側板１５の形状に沿って線状に配置される。なお、このように入力ギヤ２１からローラギヤ２９までの複数のギヤが線状に配列されると、ギヤが並列される場合に比較して、両面ユニット１１の外形（フォルム）が薄型に形成できるという利点がある。

入力ギヤ２１の下方には、アイドラギヤ２０及び駆動ギヤ１７が順に噛み合わされて配列される。駆動ギヤ１７は、図示しない『駆動源』であるモータの回転に伴って一方向にのみ回転し、正方向回転及び逆方向回転の両方向の回転機能は付与されていない。また、入力ギヤ２１には反転用ローラ１２ａが取り付けられる。さらに、ローラギヤ２９には排出用ローラ９ａが取り付けられる。

両面駆動内側板１５の表面には、『駆動手段』であるソレノイド１８が取り付けられる。つまり、ソレノイド１８は、両面駆動内側板１５に対してギヤユニット３２とは反対側であって、反転用ローラ１２ａによって搬送されるシートが搬送される領域の側に取り付けられている。ソレノイド１８は、排出用ローラ９ａの回転を正方向や逆方向に切り換える機能を有する。このソレノイド１８はフラップ１８ａを備える。図２（ｂ）に示されるように、フラップ１８ａには、所定の遊びを持ってフラッパ結合部１９ａを介してストッパ１９が結合される。ストッパ１９の動作は後に詳細に記載する。ストッパ１９の側から説明すると、ストッパ１９には、ストッパ１９の駆動を操作する『操作部材』であるフラッパ結合部１９ａが取り付けられる。フラッパ結合部１９ａは、両面駆動内側板１５に設けられた穴１５Ｈに通されて揺動可能になっている。

図３は、図２（ａ）の矢印Ａ方向からみた側面図である。ただし、両面駆動内側板１５が外された状態が図示されている。図３に示されるように、搬送ローラ駆動機構６１は、ギヤユニット３２、『回転停止切替手段』であるストッパ１９、『駆動手段』であるソレノイド１８を備える。

ギヤユニット３２は、シートを搬送する『搬送ローラ』である排出用ローラ９ａ、及び、反転用ローラ１２ａを駆動するためのユニットであり、入力ギヤ２１からローラギヤ２９までの複数のギヤを備える。このギヤユニット３２は、軸の外側が『外側支持部材』である両面駆動外側板１６によって支持され、軸の内側が『内側支持部材』である両面駆動内側板１５（図２（ａ）参照）によって支持される。ギヤユニット３２は、『一対の遊星ギヤ機構』である第１駆動ギヤユニット２２及び第２駆動ギヤユニット２４を備える。また、第１駆動ギヤユニット２２の一部には、後述する『一部のギヤ』である第１内周太陽ギヤ２２ｃ（図５参照）が含まれる。第２駆動ギヤユニット２４の一部には、後述する『一部のギヤ』である第２内周太陽ギヤ２４ｃ（図５参照）が含まれる。

駆動ギヤ１７にはアイドラギヤ２０が噛み合わせられる。アイドラギヤ２０には入力ギヤ２１が噛み合わせられる。この入力ギヤ２１は反転用ローラ１２ａに取り付けられる。このために、駆動ギヤ１７の駆動力は反転用ローラ１２ａへと間接的に伝達され、また、反転用ローラ１２ａは駆動ギヤ１７と同一方向に回転する。

入力ギヤ２１には第１駆動ギヤユニット２２の一部のギヤ（図５参照で後述する第１リンクギヤ２２ａ）が噛み合わせられる。第１駆動ギヤユニット２２の一部のギヤ（図５参照で後述する第１リンクギヤ２２ａ）には第２駆動ギヤユニット２４の一部のギヤ（図５参照で後述する第２リンクギヤ２４ａ）が噛み合わせられる。第１駆動ギヤユニット２２の一部のギヤ（図５参照で後述する第１外周太陽ギヤ２２ｂ）及び第２駆動ギヤユニット２４の一部のギヤ（図５を参照して後述する第２外周太陽ギヤ２４ｂ）には、回転切替伝達ギヤ２３が噛み合わせられる。このために、第１駆動ギヤユニット２２の駆動力は回転切替伝達ギヤ２３を介して第２駆動ギヤユニット２４に伝達される。第１駆動ギヤユニット２２及び第２駆動ギヤユニット２４は、図１に示した両面搬送パス１２と略平行な方向に配置されている。

第１駆動ギヤユニット２２は第１内周太陽ギヤ２２ｃを有する。第１内周太陽ギヤ２２ｃは、ソレノイド１８によって駆動されるストッパ１９の制動爪１９ｂと噛み合う多数のラッチ形状を保持する。同様に、第２駆動ギヤユニット２４は第２内周太陽ギヤ２４ｃを有する。第２内周太陽ギヤ２４ｃは、ソレノイド１８によって駆動されるストッパ１９の制動爪１９ｃと噛み合う多数のラッチ形状を保持する。

第２駆動ギヤユニット２４の一部のギヤ（図５を参照して後述する第２外周太陽ギヤ２４ｂ）には出力ギヤ２５が噛み合わせられる。出力ギヤ２５からローラギヤ２９までの間では、出力ギヤ２５、減速アイドラギヤ２６、アイドラギヤ２７、アイドラギヤ２８、ローラギヤ２９の順に各ギヤが噛み合わせられる。ローラギヤ２９は排出用ローラ９ａに取り付けられる。

前述のソレノイド１８は、図３中の上下方向に揺動するフラップ１８ａを備える。フラップ１８ａにはフラッパ結合部１９ａを介してストッパ１９が固定される。このために、ソレノイド１８はストッパ１９を駆動することができる。ストッパ１９は、第１内周太陽ギヤ２２ｃ及び第２内周太陽ギヤ２４ｃの回転及び停止を切替え可能に構成される。

すなわち、フラップ１８ａが支点を中心に図３中の下方に揺動するとストッパ１９が支点を中心に図３中の下方に揺動する。そうすると、ストッパ１９の制動爪１９ｂが第１内周太陽ギヤ２２ｃに噛み合わせられ、第１内周太陽ギヤ２２ｃの回転が停止され、第２内周太陽ギヤ２４ｃの回転は続行される。反対に、フラップ１８ａが支点を中心に図３中の上方に揺動するとストッパ１９が支点を中心に図３中の上方に揺動する。そうすると、ストッパ１９の制動爪１９ｃが第２内周太陽ギヤ２４ｃに噛み合わせられ、第２内周太陽ギヤ２４ｃの回転が停止され、第１内周太陽ギヤ２２ｃの回転は続行される。このような第１内周太陽ギヤ２２ｃ及び第２内周太陽ギヤ２４ｃの回転及び停止の切替え動作に基づいて、排出用ローラ９ａの正方向回転及び逆方向回転が切替えられて、排出用ローラ９ａの正方向回転及び逆方向回転は切替えられる。

ソレノイド１８は、第１駆動ギヤユニット２２及び第２駆動ギヤユニット２４の回転中心軸方向で第１駆動ギヤユニット２２及び第２駆動ギヤユニット２４とオーバーラップする位置に配置される。図３にも示されるように、側面視で、ソレノイド１８の投影面積の半分位が第２駆動ギヤユニット２４の範囲に配置される。

図４は、図３の矢印Ｂの方向から見た側面図である。図４に示されるように、両面駆動内側板１５を境として、図４中の右側に第１駆動ギヤユニット２２及び第２駆動ギヤユニット２４が配置され、図４中の左側にソレノイド１８が配置される。また、第１駆動ギヤユニット２２及び第２駆動ギヤユニット２４の手前側にはストッパ１９が配置される。従来であれば、このストッパ１９の手前側にソレノイド１８が配置されるのが通常であった。ところが、実施例１では、ソレノイド１８の配置が第１駆動ギヤユニット２２及び第２駆動ギヤユニット２４の配置とギヤの回転中心軸方向でオーバーラップすることから、ギヤの回転中心軸方向と直交する方向では機構の小型化が実現される。特に、両面ユニット１１の内部で排出用ローラ９ａ及び反転用ローラ１２ａの端部側の空間は、従来では空洞となって遊んだ空間となる場合もあるから、この空間は有効に活用されることとなる。

フラップ１８ａの先端がフラッパ結合部１９ａの先端の係合穴１９ｄに係合される。ストッパ１９のフラッパ結合部１９ａは、両面駆動内側板１５の図示しない貫通穴に挿通される。ストッパ１９は、両面駆動内側板１５の第１駆動ギヤユニット２２及び第２駆動ギヤユニット２４の方へと延びた爪保持部材となっている（後述）。

図５は、一対の駆動ギヤユニットを主とする分解斜視図である。図６は、一対の駆動ギヤユニットを主とする分解斜視図であり、図５とは別方向から見た図である。図５及び図６に示されるように、『一対の駆動ギヤユニット』は、第１駆動ギヤユニット２２及び第２駆動ギヤユニット２４を備える。

第１駆動ギヤユニット２２は、２つの第１遊星ギヤ２２ｄ、第１遊星ギヤ２２ｄの各々と噛み合う『第１太陽ギヤ』である第１内周太陽ギヤ２２ｃを備える。この第１遊星ギヤ２２ｄの数は、ここでは２つであるが２つよりも多くても構わない。また、第１駆動ギヤユニット２２は、『第１公転ギヤ』である第１リンクギヤ２２ａを備える。第１リンクギヤ２２ａは、軸の一方向側に、第１内周太陽ギヤ２２ｃを回転可能に軸支する第１太陽回転中心軸２２ｆを有する。また、第１リンクギヤ２２ａは、軸の他方向側に、第１遊星ギヤ２２ｄの各々を回転可能に軸支する第１遊星回転中心軸２２ｅ（図６参照）を有する。

さらに、第１駆動ギヤユニット２２は、第１内周太陽ギヤ２２ｃの第１太陽回転中心軸２２ｆを中心として回転可能な第１外周太陽ギヤ２２ｂを備える。第１外周太陽ギヤ２２ｂでは、内側に第１遊星ギヤ２２ｄと噛み合わせられる内周ギヤ２２ｂ１が形成され、外側に回転切替伝達ギヤ２３と噛み合わせられる外周ギヤ２２ｂ２が形成される。また、第１内周太陽ギヤ２２ｃの軸の一方向側には、第１回転方向に対して傾斜する爪を有して第１内周太陽ギヤ２２ｃを固定可能な『第１制動手段』であるギヤ２２ｃ１が形成される。第１内周太陽ギヤ２２ｃの軸の他方向側には、第１遊星ギヤ２２ｄと噛み合わせられるギヤ２２ｃ２が形成される。

第２駆動ギヤユニット２４は、２つの第２遊星ギヤ２４ｄ、第２遊星ギヤ２４ｄの各々と噛み合う『第２太陽ギヤ』である第２内周太陽ギヤ２４ｃを備える。この第２遊星ギヤ２４ｄの数は、ここでは２つであるが２つよりも多くても構わない。また、第２駆動ギヤユニット２４は、『第２公転ギヤ』である第２リンクギヤ２４ａを備える。第２リンクギヤ２４ａは、軸の一方向側に、第２内周太陽ギヤ２４ｃを回転可能に軸支する第２太陽回転中心軸２４ｆを有する。また、第２リンクギヤ２４ａは、軸の他方向側に、第２遊星ギヤ２４ｄの各々を回転可能に軸支する第２遊星回転中心軸２４ｅ（図６参照）を有する。この第２リンクギヤ２４ａは第１リンクギヤ２２ａと噛み合う。

さらに、第２駆動ギヤユニット２４は、第２内周太陽ギヤ２４ｃの第２太陽回転中心軸２４ｆを中心として回転可能な第２外周太陽ギヤ２４ｂを備える。第２外周太陽ギヤ２４ｂでは、内側に第２遊星ギヤ２４ｄと噛み合わせられる内周ギヤ２４ｂ１が形成され、外側に回転切替伝達ギヤ２３と噛み合わせられる外周ギヤ２４ｂ２が形成される。また、第２内周太陽ギヤ２４ｃの軸の一方側には、第１回転方向とは反対方向の第２回転方向に対して傾斜する爪を有して第２内周太陽ギヤ２４ｃを固定可能な『第２制動手段』であるギヤ２４ｃ１が形成される。第２内周太陽ギヤ２４ｃの軸の他方側には、第２遊星ギヤ２４ｄと噛み合わせられるギヤ２４ｃ２が形成される。

第１駆動ギヤユニット２２及び第２駆動ギヤユニット２４の間では、第１リンクギヤ２２ａ及び第２リンクギヤ２４ａが噛み合わされて駆動力が伝達されるようになっている。前述の入力ギヤ２１は、第１リンクギヤ２２ａに噛み合い、伝達される駆動力を第１リンクギヤ２２ａに伝達する。回転切替伝達ギヤ２３は、第１外周太陽ギヤ２２ｂの外周ギヤ２２ｂ２及び第２外周太陽ギヤ２４ｂの外周ギヤ２４ｂ２の双方に噛み合い、駆動力が伝達されるようになっている。出力ギヤ２５は、第２外周太陽ギヤ２４ｂの外周ギヤ２４ｂ２と噛み合い、第２外周太陽ギヤ２４ｂの駆動力が伝達される。

図７は、ストッパ１９の切替え動作に基づく出力ギヤ２５の回転方向を示す一部拡大側面図である。図７に示されるように、入力ギヤ２１が矢印Ｊの方向に回転しているときに、ソレノイド１８（図３参照）の駆動によってストッパ１９が第１内周太陽ギヤ２２ｃを停止させる。そうすると、第１リンクギヤ２２ａが受ける駆動力は、第１遊星ギヤ２２ｄから第１外周太陽ギヤ２２ｂへと伝達される。そして、第１外周太陽ギヤ２２ｂ、回転切替伝達ギヤ２３、第２外周太陽ギヤ２４ｂ、出力ギヤ２５が矢印Ｋ１の方向に回転する。出力ギヤ２５が矢印Ｋ１の方向に回転すると、図３中の排出用ローラ９ａは反時計回りに回転することになる。その結果、図７の状態は、排出用ローラ９ａがシートを画像形成装置１の外へと排出する状態に相当する。

図８は、ストッパ１９の切り替え動作に基づく出力ギヤ２５の回転方向を示す一部拡大側面図である。図８に示されるように、入力ギヤ２１、第１リンクギヤ２２ａ及び第２リンクギヤ２４ａが矢印Ｊの方向に回転しているときに、ソレノイド１８の駆動によってストッパ１９が第２内周太陽ギヤ２４ｃを停止させる。そうすると、第２リンクギヤ２４ａが受ける駆動力は、第２遊星ギヤ２４ｄから第２外周太陽ギヤ２４ｂへと伝達される。そして、第２外周太陽ギヤ２４ｂ、出力ギヤ２５が矢印Ｋ２の方向に回転する。出力ギヤ２５が矢印Ｋ２の方向に回転すると、図３中の排出用ローラ９ａは時計回りに回転することになる。その結果、図８の状態は、排出用ローラ９ａがシートを両面搬送パス１２へと搬送する状態に相当する。なお、第２外周太陽ギヤ２４ｂの駆動力によって、回転切替伝達ギヤ２３、第１外周太陽ギヤ２２ｂが矢印Ｋ２の方向に無駄に回転するが、この回転力は第１遊星ギヤ２２ｄ及び第１内周太陽ギヤ２２ｃの自由な回転に使用される。

以上の構成に基づいて、実施例１の画像形成装置１の両面印字動作を説明する。『給送部』であるトレイ３３に積載されたシート束Ｓから、最上面の１枚のシートのみが、給送ローラ２により給送され、搬送ローラ対３により安定した搬送力を受けて感光体ドラム５と転写ローラ７に搬送されていく。レーザスキャナ４によって潜像として書き込まれた画像はプロセスカートリッジ６の内部で現像され、転写ローラ７により搬送されるシートの上に転写される。転写された画像は定着装置８の内部でシート上に固定される。

コントローラ５２により、両面動作が行なわれる場合は、片面印字を終えたシートは所定のタイミングで反対方向に回転を始める『排出手段』である排出用ローラ対９の搬送力を受ける。そして、シートは、反転経路１０の内部を通過して『両面部』である両面ユニット１１の内部に搬送される。『両面搬送手段』である両面搬送パス１２による搬送力を受けて再び画像形成装置１の搬送路に再給送される。再給送されたシートは、搬送ローラ対３の搬送力を受けて搬送され、感光体ドラム５と転写ローラ７に搬送されていく。シートの第２面の画像も、シートの第１面と同様のステップで画像転写及び定着が行なわれ、その後に、排出用ローラ対９によって画像形成装置１の外に排出される。

排出用ローラ対９の正方向の回転及び逆方向の回転の切替は以下のようにして行なわれる。排出用ローラ対９の一部である排出用ローラ９ａは、ローラギヤ２９を保持しており、ローラギヤ２９に伝わる駆動方向の通りに回転する。ローラギヤ２９ａへの駆動伝達経路は、図３に示した通りである。その駆動経路には、第１駆動ギヤユニット２２と第２駆動ギヤユニット２４が組み込まれている。ローラギヤ２９への駆動力は、第１駆動ギヤユニット２２の第１外周太陽ギヤ２２ｂと、第２駆動ギヤユニット２４の第２外周太陽ギヤ２４ｂの回転又は停止で決定される。

図２以降で示した『駆動手段』であるソレノイド１８と『回転停止切替手段』であるストッパ１９は、１面印字を途中のシートを搬送する際には図７の状態となる。この際、第１駆動ギヤユニット２２の第１内周太陽ギヤ２２ｃの一部に設けられた爪（図５のギヤ２２ｃ１参照）に当接されて第１内周太陽ギヤ２２ｃの回転は停止する。第１内周太陽ギヤ２２ｃの停止に伴い、第１リンクギヤ２２ａの受ける駆動力は第１遊星ギヤ２２ｄの回転を介して第１外周太陽ギヤ２２ｂに伝達される。これに対し、第２駆動ギヤユニット２４側の第２内周太陽ギヤ２４ｃは自由回転が可能であるため、第２リンクギヤ２４ａの回転方向に関わらず、第２外周太陽ギヤ２４ｂは左右両方向に回転可能となる。その結果、第１外周太陽ギヤ２２ｂと噛み合う回転切替伝達ギヤ２３の駆動を受けて、第２外周太陽ギヤ２４ｂは従動回転することとなる。したがって、その下流にあたる出力ギヤ２５、減速アイドラギヤ２６、アイドラギヤ２７、アイドラギヤ２８が回転し、ローラギヤ２９を図３中の反時計回りに回転するように駆動が伝達され、シートは画像形成装置１から排出される方向に搬送される。

１面印字を終えたシートを反転して反転経路１０の方向に搬送する際には、ソレノイド１８とストッパ１９は、図８の状態となるよう、コントローラ５２により動作させられる。この際、第２駆動ギヤユニット２４の第２内周太陽ギヤ２４ｃの一部に設けられた爪（図５のギヤ２４ｃ１参照）に当接されて第２内周太陽ギヤ２４ｃの回転は停止する。第２内周太陽ギヤ２４ｃの停止に伴い、第２リンクギヤ２４ａの受ける駆動力は第２遊星ギヤ２４ｄの回転を介して第２外周太陽ギヤ２４ｂに伝達される。これに対し、第１駆動ギヤユニット２２側の第１内周太陽ギヤ２２ｃは自由回転が可能であるため、第１リンクギヤ（排紙）２２ａの回転方向に関わらず、第１外周太陽ギヤ２２ｂは左右両方向に回転可能となる。その結果、第２外周太陽ギヤ２４ｂと噛み合う回転切替伝達ギヤ２３の駆動を受けて、第１外周太陽ギヤ２２ｂは従動回転することが可能となる。また第２外周太陽ギヤ２４ｂの下流にある出力ギヤ２５、減速アイドラギヤ２６、アイドラギヤ２７、アイドラギヤ２８が回転し、ローラギヤ２９を図３中時計回りに回転するように駆動が伝達され、シートは反転経路１０の方向に搬送される。

図３で示した両面搬送パス１２の搬送方向と略平行な位置関係に第１駆動ギヤユニット２２と第２駆動ギヤユニット２４を配置していることにより、通常空き空間となる両面搬送パス１２の両端側の領域を有効に利用することが可能となる。ここでいう『両端側の領域』とは、搬送されるシートのシート幅方向の端部領域をいう。また、回転切替伝達ギヤ２３を第１外周太陽ギヤ２２ｂ、第２外周太陽ギヤ２４ｂとの間に配置することで、搬送方向に平行な反転駆動専用のギヤ列のレイアウトが実現でき、その全てを両面ユニット１１の内部に収められる。

画像形成装置１の背面側に両面部を設けた例について説明してきたが、この実施例１の形態に限定されない。すなわち、横方向に搬送手段、ドラム、転写手段、定着手段を並べた画像形成装置において、その配置方向に略平行する形で両面搬送路を設けた場合も、実施例１の構成を用いることで同等の効果が得られることは自明である。

以上のように、実施例１によれば、ソレノイド１８が第１駆動ギヤユニット２２及び第２駆動ギヤユニット２４の回転中心軸方向で第１駆動ギヤユニット２２及び第２駆動ギヤユニット２４とオーバーラップする位置に配置される。このことから、第１駆動ギヤユニット２２及び第２駆動ギヤユニット２４の回転中心軸と直交する方向では搬送ローラ駆動機構６１の小型化が実現される。

また、両面搬送パス１２に平行に形成される装置の前後方向（正面−背面方向）に狭い両面ユニット１１の領域内で、ギヤ列での正逆転搬送機能が実現される。さらに、ギヤ列のシンプル化、ユニット化が実現され、組立作業の簡素化及びサービス作業時の負荷の軽減が実現される。

図９は、実施例２に係る搬送ローラ駆動機構６２の構成を示す断面図である。実施例２の搬送ローラ駆動機構６２の構成のうち実施例１の搬送ローラ駆動機構６１と同一の構成及び効果に関しては、同一の符号を用いて説明を適宜省略する。実施例２においても、実施例１と同様の画像形成装置に適用することができるため、画像形成装置の説明は省略する。実施例２の搬送ローラ駆動機構６２が実施例１の搬送ローラ駆動機構６１と異なる点は、搬送ローラ駆動機構６２では、ストッパ３０が回転切替伝達ギヤ３１に取り付けられている点である。すなわち、『回転停止切替手段』であるストッパ３０の軸は、ギヤユニット３４が有する『一対の遊星ギヤ機構』である第１駆動ギヤユニット２２及び第２駆動ギヤユニット２４といった『ギヤ以外』の『他のギヤ』である回転切替伝達ギヤ３１の軸と兼用される。図９に示されるように、ストッパ１９は、第１外周太陽ギヤ２２ｂ及び第２外周太陽ギヤ２４ｂに噛み合う回転切替伝達ギヤ３１の軸に回転自在に取り付けられている。

図１０は、図９のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。図１０に示されるように、ストッパ３０にはフラッパ結合部１９ａが取り付けられると共に、ストッパ３０は回動軸部３０ｂ及び回動軸部３０ｃを有する。回転切替伝達ギヤ３１には挿通口３１ａが形成される。挿通口３１ａには回動軸部３０ｃが挿入される。また、回動軸部３０ｂは両面駆動内側板１５の位置決め穴１５ａに回動自在に支持され、回動軸部３０ｃは両面駆動外側板１６に設けられた位置決め穴１６ａに回動自在に支持される。

また、回転切替伝達ギヤ３１は、回動軸部３０ｃの外周で回動自在に支持される。実施例２においては、回転切替伝達ギヤ３１がストッパ３０の一部である回動軸部３０ｃに支持されることから、単一組の位置決め穴１５ａ、１６ａが兼用され、ストッパ３０及び回転切替伝達ギヤ３１の位置精度が保証される。

以上のことから、実施例２の搬送ローラ駆動機構６２によれば、ストッパ３０の回動軸部３０ｂ、３０ｃ及び回転切替伝達ギヤ３１の軸が兼用される。したがって、例えば、ストッパ３０の回動軸部３０ｂ、３０ｃ及び回転切替伝達ギヤ３１の軸を支持する両面駆動内側板１５及び両面駆動外側板１６に形成すべき高精度穴の数が低減される。その結果、板金部品の加工上の制約や不良発生のリスクが低減される。

また、ストッパ３０及び回転切替伝達ギヤ３１が組み込まれた上で両面駆動内側板１５及び両面駆動外側板１６に組み込まれれば良くなるため、組立作業の効率が向上する。

図１１は、実施例３に係る搬送ローラ駆動機構６３の構成を示す斜視図である。図１１（ａ）は、第１駆動ギヤユニット１２２及び第２駆動ギヤユニット１２４を主とする斜視図であり、図１１（ｂ）は、斜歯回転切替伝達ギヤ４３及びストッパ４４の拡大斜視図である。実施例３の搬送ローラ駆動機構６３の構成のうち実施例１の搬送ローラ駆動機構６１と同一の構成及び効果に関しては、同一の符号を用いて説明を適宜省略する。実施例３においても、実施例１と同様の画像形成装置に適用することができるため、画像形成装置の説明は省略する。実施例３の搬送ローラ駆動機構６３が実施例１の搬送ローラ駆動機構６１と異なる点は、以下の点である。すなわち、主に、斜歯回転切替伝達ギヤ４３及びストッパ４４が用いられる点である。

図１１（ｂ）に示されるように、斜歯回転切替伝達ギヤ４３は『斜歯部』である斜歯ギヤ部４３ａ及び『第１軸部』である軸部４３ｂを備える。斜歯ギヤ部４３ａには斜歯４３ｃが形成される。ストッパ４４は、『第１軸部』である軸部４３ｂと同一軸線上に『第２軸部』である軸部４４ａ、及び、軸部４４ａに連続して形成される軸部４４ｂを備える。ここで、軸部４３ｂ及び軸部４４ａが互いに対向するように配置される。そして、軸部４３ｂの対向面を第１対向面５３と定める。また、軸部４４ａの対向面を第２対向面５４と定める。この場合に、斜歯ギヤ部４３ａの働きで『他のギヤ』である斜歯回転切替伝達ギヤ４３を回転させつつ軸部４３ｂ及び軸部４４ａを接近させた後に、第１対向面５３及び第２対向面５４の間が接触して生じた摩擦力によってストッパ４４を『移動』すなわち回動する。

また、第１駆動ギヤユニット２２のうち、第１外周太陽ギヤ２２ｂに代えて、第１外周太陽斜歯ギヤ４１が用いられる。さらに、第２駆動ギヤユニット２４のうち、第２外周太陽ギヤ２４ｂに代えて、第２外周太陽斜歯ギヤ４２が用いられる。これらの第１外周太陽斜歯ギヤ４１及び第２外周太陽斜歯ギヤ４２は、共に外周のギヤ形状は斜歯形状となっている。

図１１（ａ）に示されるように、両面駆動内側板１５には位置決め穴１５ａが形成される。この位置決め穴１５ａには、斜歯回転切替伝達ギヤ４３及びストッパ４４を回転可能に支持する軸部材４５が挿入される。軸部材４５はストッパ４４から延びる。第２外周太陽斜歯ギヤ４２と噛み合う図示しない斜歯出力ギヤには、減速アイドラギヤ４６が噛み合わせられる。その下流のアイドラギヤ２７と噛み合うアイドラギヤ２８は、直歯ギヤで形成される。

図１２は、ソレノイド１８が通電されて、シートを反転するときの状態を示す斜視図である。図１２に示されるように、斜歯回転切替伝達ギヤ４３は、斜歯４３ｃ（図１１（ｂ）参照）のスラスト分力を受けて、ストッパ４４の端部に押圧されながら回転している。この状態で接触している斜歯回転切替伝達ギヤ４３の第１対向面５３及びストッパ４４の第２対向面５４に所定の摩擦力が働くようにする。このことにより、斜歯回転切替伝達ギヤ４３の回転によって、摩擦力がストッパ４４に作用する。この作用によって、例えば、排出用ローラ９ａが逆方向に回転すると、シートは両面搬送パス１２へと搬送されるというようにする。

図１３は、ソレノイド１８が通電されていなくて、シートを排出するときの状態を示す斜視図である。図１３に示されるように、斜歯回転切替伝達ギヤ４３は、斜歯４３ｃ（図１１（ｂ）参照）のスラスト分力を受けて、ストッパ４４の端部から離れながら回転している。この状態では、斜歯回転切替伝達ギヤ４３の第１対向面５３及びストッパ４４の第２対向面５４に所定の摩擦力が働かない。したがって、斜歯回転切替伝達ギヤ４３の回転によって、摩擦力がストッパ４４に作用することはない。このことから、例えば、排出用ローラ９ａは正方向に回転し、シートはトレイ１３３へと排出されるというようにする。

以上の構成の下で、ソレノイド１８が通電されて両面駆動系が反転方向に動作している際には、斜歯４３ｃのスラスト力で斜歯回転切替伝達ギヤ４３がストッパ４４の回動方向に摩擦力をストッパ４４の側端に加える。通常、ストッパ４４の姿勢を維持するために、ソレノイド１８には反転動作を維持するために、必要時間で通電が続けられる。実施例３においては、斜歯回転切替伝達ギヤ４３からの摩擦力が加わるため、実施例１及び２に比べて、弱い電圧での通電で反転動作が維持可能となる。ソレノイド１８が解除された状況では、斜歯回転切替伝達ギヤ４３はストッパ４４から離れた位置で回転するため、斜歯回転切替伝達ギヤ４３の斜歯スラスト分力は、フラップ１８ａ及びフラップ結合部４４ｄに対して、作用しなくなる。

実施例３の構成によれば、以下の効果が得られる。従来では、両面反転動作時には、『駆動手段』である例えばソレノイド１８を一定電力で通電して作動力を発生させている必要があった。ところが、実施例３のように第１対向面５３及び第２対向面５４の間の摩擦力が活用されると、ソレノイド１８における作動当初の吸引動作時以外の電力が低減される。

従来、長時間通電が間欠的に実施されると昇温やＤｕｔｙ値の上昇が生じていたから、必要な吸引力に比べ出力の大きい大型のソレノイドが採用される必要があった。ところが、実施例３の構成によれば、反転動作中の投入電力が低減可能となり、昇温が抑制され、Ｄｕｔｙ値が低下し、より小型で小消費電力仕様のソレノイドが搬送ローラ駆動機構に適用可能となる。

９ａ 排出用ローラ（搬送ローラ）
１２ａ 反転用ローラ
１８ ソレノイド（駆動手段）
１９ ストッパ（回転停止切替手段）
２２ 第１駆動ギヤユニット
２４ 第２駆動ギヤユニット
６１、６２、６３・・搬送ローラ駆動機構

Claims (8)

1. シートを搬送する搬送ローラを駆動する複数のギヤを有するギヤユニットと、
   前記ギヤユニットが有する一対の遊星ギヤ機構の一部のギヤの回転及び停止を切替え可能である回転停止切替手段と、
   前記一対の遊星ギヤ機構の回転中心軸方向で前記一対の遊星ギヤ機構とオーバーラップする位置に配置され、前記回転停止切替手段を駆動する駆動手段と、を備え、
   前記一部のギヤの回転及び停止を切替えて前記搬送ローラの正方向回転及び逆方向回転を切替えることを特徴とする搬送ローラ駆動機構。
2. 前記回転停止切替手段の軸は、前記ギヤユニットが有する前記一対の遊星ギヤ機構のギヤ以外の他のギヤの軸と兼用されることを特徴とする請求項１に記載の搬送ローラ駆動機構。
3. 前記他のギヤは、斜歯が形成される斜歯部と、第１軸部と、を備え、
   前記回転停止切替手段は、前記第１軸部と同一軸線上に第２軸部を備え、
   前記第１軸部及び前記第２軸部が互いに対向する位置を前記第１軸部の第１対向面及び前記第２軸部の第２対向面と定めた場合に、前記斜歯部の働きで前記他のギヤを回転させつつ前記第１軸部及び前記第２軸部を接近させた後に、前記第１対向面及び前記第２対向面の間が接触して生じた摩擦力によって前記回転停止切替手段を移動させることを特徴とする請求項２に記載の搬送ローラ駆動機構。
4. 前記ギヤユニットは、
   少なくとも２つの第１遊星ギヤ、前記第１遊星ギヤの各々と噛み合う第１太陽ギヤ、前記第１遊星ギヤの各々を回転可能に軸支する第１遊星回転中心軸を有すると共に前記第１太陽ギヤを回転可能に軸支する第１太陽回転中心軸を有する第１公転ギヤ、第１回転方向に対して傾斜する爪を有して前記第１太陽ギヤを固定可能な第１制動手段、及び、前記第１太陽ギヤの前記第１太陽回転中心軸を中心として回転可能な第１外周太陽ギヤ、を有する第１駆動ギヤユニットと、
   少なくとも２つの第２遊星ギヤ、前記第２遊星ギヤの各々と噛み合う第２太陽ギヤ、前記第２遊星ギヤの各々を回転可能に軸支する第２遊星回転中心軸を有すると共に前記第２太陽ギヤを回転可能に軸支する第２太陽回転中心軸を有して前記第１公転ギヤと噛み合う第２公転ギヤ、第１回転方向とは反対方向の第２回転方向に対して傾斜する爪を有して前記第２太陽ギヤを固定可能な第２制動手段、及び、前記第２太陽ギヤの前記第２太陽回転中心軸を中心として回転可能な第２外周太陽ギヤ、を有する第２駆動ギヤユニットと、
   前記第１公転ギヤに噛み合い、伝達される駆動力を前記第１公転ギヤに伝達する入力ギヤと、
   前記第１外周太陽ギヤの外周ギヤ及び前記第２外周太陽ギヤの外周ギヤの双方に噛み合うアイドラギヤと、
   前記第２外周太陽ギヤの外周ギヤと噛み合い、前記第２外周太陽ギヤの駆動力が伝達される出力ギヤと、
   を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の搬送ローラ駆動機構。
5. 前記搬送ローラの端部側に位置付けられて前記第１駆動ギヤユニット及び前記第２駆動ギヤユニットを駆動自在に支持する支持部材と、
   前記駆動手段によって移動され、前記回転停止切替手段の駆動を操作する操作部材と、
   前記支持部材に形成され、前記操作部材が挿入されて揺動する穴と、を備え、
   前記駆動手段及び前記回転停止切替手段は前記支持部材を介して対向する位置に配置され、前記駆動手段は、前記支持部材を跨いで、前記操作部材を介して前記回転停止切替手段を駆動させることを特徴とする請求項４に記載の搬送ローラ駆動機構。
6. 前記駆動手段は、前記支持部材に対して前記回転停止切替手段や前記ギヤユニットとは反対側であって前記支持部材における前記搬送ローラがシートを搬送する領域の側に配置されていることを特徴とする請求項５に記載の搬送ローラ駆動機構。
7. シートの第１面及び第２面を反転可能な両面ユニットにおいて、
   請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の搬送ローラ駆動機構を備えることを特徴とする両面ユニット。
8. シートに画像を形成する画像形成部を備える画像形成装置において、
   請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の搬送ローラ駆動機構を備えることを特徴とする画像形成装置。