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JP4136186B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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JP4136186B2 - Image forming apparatus - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はシリアル方式の画像形成装置に於いて、一つのモータでシートの搬送と分離を行うシート搬送装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
シリアル方式の画像形成装置は、記録手段を搭載したキャリッジを主走査方向に走査させて画像を記録すると共に、シートをこれと直交する方向(副走査方向)に断続的に搬送することにより、シート全面に画像を記録するものである。
【0003】
このような構成にあっては、主走査方向の解像度は記録手段の解像度によって直接決定されるのに対し、副走査方向の画像のつなぎ部分はシート搬送の精度によって定まる。すなわち副走査方向の画像の連続性は主走査方向と異なる要因によって決定されるため目立ちやすく、搬送手段(一般には搬送ローラ)は駆動モータに対し直結して精密に駆動制御することが好ましい。
【0004】
一方かかる装置に於いては、給送部に積載したシートを給送手段によって分離給送し、搬送手段(一般にはローラ。以下搬送ローラという)によって斜行を矯正すると共に記録手段に搬送する。給送手段にローラ(以下給送ローラという)を使用した場合、給送ローラはシートを分離給送する際にのみ駆動され、それ以外は停止している必要があり、更にはシートと離間することが好ましい。そのため搬送ローラと給送ローラの双方を一つの駆動モータで駆動するためには、駆動断続手段が必要となる。
【0005】
またシートの斜行矯正を行ってから搬送を行う場合、給送ローラを常に正方向に回転させた状態で、搬送ローラを逆転させ、次に正転させなければならない。すなわち駆動モータが正逆いずれの方向に駆動する場合にも給送ローラには正転の駆動を伝達するという構成が必要となる。従来はこの構成として、モータが正転しているときと逆転しているときの給送ローラへの駆動伝達機構を駆動切換手段によって切り換えて、これらの駆動伝達機構に用いるギアの枚数を一枚乃至奇数枚異ならせ、その双方の駆動伝達系にワンウェイクラッチを介在させることにより実現していた。
【0006】
上記構成に於いて、逆転する搬送ローラに、給送ローラによってシートを突き当てることによりシートの斜行矯正が行われる。次に搬送を行うために駆動モータを反転して正転させ、シートを搬送ローラにくわえ込ませる。ここで斜行矯正の際に給送ローラの余分な送り量によってシートに撓みが生じている場合には、その弾性復元力によりくわえ込みが容易に完了する。しかしシートのコシが強い場合には給送ローラとシートとの間で滑りが生じることにより斜行矯正が行われるため、ニップへのくわえ込みのための力は搬送ローラとシートとの摩擦力のみとなる。従っていろいろな紙種、環境、耐久性を考えるとこれだけでは確実なくわえ込みは保証し得ず、給送ローラの後押しが必要となる。このことから搬送ローラが正転を開始した後も、給送ローラは正転を継続するよう構成している。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記構成に於いて、ワンウェイクラッチに比較的安価に構成できる振子式を使用した場合、搬送ローラの回転方向を逆転から正転に転じる際に振子移動を行うためタイムラグが生じ、肝心のくわえ込み時には給送ローラがまだ回転しない。このため先端余白にばらつきが生じたり、くわえ込みタイミングに左右差が生じて斜行が生じてしまうという問題があった。またこれを回避するためにはタイムラグの少ないバネクラッチやニードル式のワンウェイクラッチを使用する方法があるが、いずれも生産コストが高価であるという問題があった。
【0008】
そこで本発明は、正逆二つのワンウェイクラッチを要する駆動切換手段を有する画像形成装置に於いて、タイムラグの許されない駆動モータ正転時の駆動伝達のみに切換の早いバネクラッチ又はニードル式のワンウェイクラッチを用いることにより、比較的安価で且つ安定した搬送性能を有する画像形成装置を提供することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係る画像形成装置は、積載したシートを分離給送する給送ローラと、前記シートを搬送する搬送ローラと、前記搬送ローラに直結的に連結され正逆回転する駆動モータと、前記駆動モータから給送ローラへの駆動を選択的に伝達する駆動断続手段と、前記駆動モータの回転方向にかかわらず前記給送ローラを搬送方向に回転(以下正転という)する駆動切換手段とを有するシート搬送装置に於いて、前記駆動切換手段は、前記駆動モータが正転する際に駆動伝達するワンウェイクラッチにバネクラッチを使用し、逆転する際に駆動伝達するワンウェイクラッチに振子式を使用し、正転と逆転の駆動伝達に用いるギアの枚数を一枚乃至奇数枚異ならせたものであることを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】
本発明に係る画像形成装置の実施形態について、図を用いて説明する。図1は本実施形態に係る画像形成装置の全体構成図、図2は装置の奥行き方向の位置関係を説明する図、図3は駆動切換手段の正転時の状態を説明する図、図4は駆動切換手段の逆転時の状態を説明する図、図5〜図10は駆動断続手段の動作を説明する図であって、図5は記録中、図6は給送トリガ位置へ移行中、図7は給送トリガ位置、図8は回復位置、図9及び図10は回復位置から離脱する状態を示す図である。本実施形態にかかる画像形成装置に於いては、駆動モータ正転時のワンウェイクラッチにバネクラッチを用いて説明する。
【0011】
(全体構成)
図1に示す画像形成装置はシリアル方式のインクジェット記録装置である。装置後部にはシートPを積載するシート載置台1が、装置本体に対し回動可能に取り付けられている。このシート載置台1は給送ローラ2に取り付けられた図示しないカムにより上下動可能に構成されおり、通常の待機状態にあっては図1に示す如く下降してシートPを挿入可能になっている。
【0012】
記録を開始する際には、後述する駆動断続手段が給送ローラ2に駆動伝達を開始し、正方向(図の時計回り方向。以下正転という)に回転を開始する。すると給送ローラ2に取り付けられたカムも回転してシート載置台1が上昇してシートPと給送ローラ2が当接してシートPの搬送を開始する。
【0013】
シート載置台1の下部には分離爪3が設けられており、給送ローラ2と分離爪3の協働によりシートが分離給送され、下側ガイド4及び上側ガイド5によって搬送ローラ6と搬送コロ7のニップ部に導かれる。搬送ローラ6は後述する如く始め逆方向に回転(図の反時計回り方向。以下逆転という)して斜行を矯正し、次に正転してシートPをさらに搬送する。
【0014】
シートPに画像を形成する記録手段9と対向する位置にはプラテン8が設けられており、シートPの裏側を支持して記録手段9とシートPとの間隔を保持している。記録手段9はシートPの搬送方向に一列に並ぶ複数個のインク吐出口を有する記録ヘッド9bを有し、これを搬送方向と直交方向(主走査方向)に走査しつつ一ラインの画像を記録する。そして記録手段9が一ラインの画像を記録するごとに搬送ローラ6がシートPを一ライン分搬送し、これを繰り返すことによりシートP前面に画像を記録する。記録手段9によって画像を記録されたシートPは、排出ローラ10と拍車11とによって挟持され、平面性を保ちつつ排出トレイ12に排出、積載される。
【0015】
次に、図2を用いて装置の奥行き方向の位置関係を説明する。シートPはシート載置台1の図中手前側のシート基準1aにセットされる。これは通常記録物がシート左詰めで描かれることが多く、キャリッジ9aの移動距離短縮(スループット向上)を図るためである。また記録手段9がシートの図中手前に外れた記録前待機位置には、予備吐位置13aを設けている。インクジェット記録の場合、記録ヘッド9bの乾燥による記録不良除去のために、改行、改ページの際にシート外に予備吐を行う必要があるためである。したがってこの予備吐位置13aもスループット向上のためにシート基準1a近傍に配置されている。
【0016】
予備吐位置13aの手前側には、後述する給送トリガ位置13bがある。給送トリガ位置13bとは給送ローラ2によるシート給送を開始するときのキャリッジ9aの位置をいう。従って、給送ローラ2への駆動を伝達する駆動伝達機構15もこの近傍に位置している。その更に図中手前側には回復およびキャップ位置13cがあり、その近傍に回復ユニット13dが配置されている。すなわち記録に際し、必要回数の多い順にシートP側から配置されている。
【0017】
これら予備吐位置13a、給送トリガ位置13b、回復およびキャップ位置13cが図中手前側に位置しているために、搬送ローラ6の駆動モータ14および駆動系はシートPの反対側である奥側に配置されている。上記した如く搬送ローラ6の送り精度は重要であるため、駆動モータ14からの駆動伝達にクラッチなどの駆動断続手段は配置していない。また、同様に送り精度向上のために搬送ローラ6のギア6aは歯数が多く、ゆえに径が大きい。そのためギア6aはシート面より突出してしまうため、キャリッジ9aの移動範囲外に配置されている。一方給送ローラ2への駆動伝達機構15は上記した如くシート手前側に配置されるため、給送ローラ2は搬送ローラ6を介して駆動を伝達される構成となっている。
【0018】
次に上下方向の説明を行う。前記予備吐位置13aの予備吐口や回復ユニット13d等は、記録ヘッド9bの対向部にある必要があるために、シート搬送面より下側に配置している。また記録ヘッド9b、図示しないインクタンクなどの交換を考えると、キャリッジ9aの前面(図1の左側)は開口とすることが望ましい。このためキャリッジ9aの移動ガイドを含む駆動系は、キャリッジ9aの背面(図1の右側)に配置させることが望ましい。従って駆動伝達機構15も回復ユニット13dと同様、キャリッジ9aの下側に配置させることが望ましい。
【0019】
(駆動伝達機構)
次に、駆動伝達機構15の説明を行う。駆動伝達機構15は駆動モータ14の回転方向にかかわらず給送ローラ2を一方向に回転する駆動切換手段と、駆動モータ14から給送ローラ2への駆動を選択的に伝達する駆動断続手段とを有している。以下にそれぞれについて説明する。
【0020】
(駆動切換手段)
図3は搬送ローラが正転する場合の駆動切換手段、図4は搬送ローラが逆転する場合の駆動切換手段を展開して示した図であり、実際の立体的な配置は異なっている。駆動切換手段は枠体16、17によって各種ギア類を支持している。
【0021】
図3において搬送ローラ軸6bに駆動切換手段への入力ギア18、及び回復系への出力ギア19が取り付けられている。上述した如く搬送ローラ軸6bは駆動モータ14に直結されて正転、逆転するものであり、正転した場合は図3矢印A方向に回転する。入力ギア18には減速太陽ギア20の大径ギア20aが噛合し、矢印B方向に回転する。減速太陽ギア20の小径ギア20bにバネクラッチ入力ギア21が噛合している。
【0022】
バネクラッチ入力ギア21と同軸上にはバネクラッチ出力ギア22が配置され、その間にわたってバネクラッチ23が掛け渡されている。バネクラッチ23は矢印A方向に回転する際にのみ駆動伝達するよう構成されており、バネクラッチ入力ギア21とバネクラッチ出力ギア22とは同期して同方向に回転する。バネクラッチ出力ギア22はクラッチトリガギア24噛合し、これを矢印B方向に回転駆動させる。
【0023】
クラッチトリガギア24に伝達された駆動はクラッチ離間バネ25を介してクラッチギア26に断続的に伝達され、給送ローラ2への出力ギア27に伝達される。この駆動の断続は、後述する駆動断続手段によって行う。
【0024】
図4において搬送ローラ軸6b及び入力ギア18は逆転方向、すなわち矢印B方向に回転し、減速太陽ギア20は矢印A方向に回転する。減速太陽ギア20には遊星ギア29を支持する振子アーム28が回動可能に嵌合しており、遊星ギア29は常時小径ギア20bに噛合すると共に振子アーム28との間に側圧バネ30を有して回転負荷を与えている。これにより減速太陽ギア20が逆転する際に振子アーム28が揺動し、バネクラッチ出力ギア22と遊星ギア29とが噛合して、矢印A方向の駆動を伝達する。なお上述の正転の際には遊星ギア29はバネクラッチ出力ギア22と離間しているため、駆動は伝達されない。
【0025】
遊星ギア29がバネクラッチ出力ギア22に駆動を伝達すると、バネクラッチ出力ギア22はバネクラッチ入力ギア21と反対方向に回転する(図示しないが、実際にはバネクラッチ入力ギア21は図3と同様に小径ギア20bに噛合している)。しかしバネクラッチ23が駆動伝達しない方向へ回転することとなるために、バネクラッチ入力ギア21からバネクラッチ出力ギア22への駆動が伝達されない。
【0026】
このようにして、搬送ローラ6が逆転の際にも、正転の時と同じ矢印B方向の回転駆動がクラッチトリガギア24に伝達され、すなわち給送ローラ2へは常に正転方向の駆動が伝達される。
【0027】
上記の如く構成した駆動切換手段を用いて給送する際には、まず搬送ローラ6を逆転させると共に、振子アーム28によって給送ローラ2を正転させる。これにより給送されるシートPに斜行が生じた場合であっても、搬送ローラ6と搬送コロ7のニップにシート先端を突き当てることにより斜行矯正を行うことができる。このとき余分な送り分はシートPに撓みを生じるか、または紙のコシや給送ローラ2の搬送力によっては搬送ローラ6とシートPとの間で滑りを生じることによって解消される。またシート先端位置をシート先端センサ5aによって検出し、余分な送り分は3mm程度に制御している。
【0028】
所定量を余分に給送すると、駆動モータ14の回転方向を切り換えて搬送ローラ6を正転させ、シートPを搬送ローラ6にくわえ込せる。このときシートPに撓みが生じていればその反発力によって容易にくわえ込ませることが可能であるが、搬送ローラ6とシートPとの滑りにより余分な送り分が解消されていた場合には、この反発力が得られない。
【0029】
しかし上記構成においては振子アーム28がバネクラッチ出力ギア22から離間すると、バネクラッチ23によって即座に給送ローラ2への駆動が伝達されるため、搬送ローラ6の正転駆動と略同時に給送ローラ2も駆動を開始することができる。従ってシートPは給送ローラ2によってタイムラグの生じることなく後押しをすることができ、先端位置にずれを生じたり、左右のくわえ込みに差を生じて再び斜行することなく、確実且つ正確に搬送を開始することが可能となる。
【0030】
なお本実施形態においては逆転から正転に切り替わる際のクラッチにバネクラッチ23を用いて説明したが、本発明はこれに限定するものではなく、同様に切換の早いニードル式のワンウェイクラッチを用いても良い。
【0031】
(駆動断続手段)
次に図5〜図10を用いて、駆動断続手段について説明する。駆動断続手段とは上記クラッチギア26を離接させ、クラッチトリガギア24から給送ローラ2への駆動を選択的に伝達するものである。上述した如く、クラッチトリガギア24は駆動モータ14及び搬送ローラ6の回転方向にかかわらず正転するよう構成されている。
【0032】
クラッチトリガギア24は、該クラッチトリガギア24と同軸上に配置され、同一の歯数で形成したクラッチギア26に対し、離接方向に移動可能に支持されている。クラッチトリガギア24及びクラッチギア26の対向する端面には鋸歯状の歯面が形成されており、回転を伝達する際に当接する面は垂直に対して5度程度傾いた面としている。これによりクラッチの離間を確実なものとすると共に、伝達による離間力を減少して後述するストローク吸収バネ33の付勢力を必要最小限する事ができ、更にアクチュエータの動作力軽減に寄与している。また歯面の反対側の面は、駆動を伝達しないためできる限り傾斜させて形成し、歯の強度を増すと共に、クラッチの離間にも貢献し、更に歯先の面積を小さくしてこれらが当接する確率を低くしている。
【0033】
クラッチトリガギア24にはクラッチ離間バネ25を設けており、クラッチギア26に対し離間方向に付勢している。このクラッチ離間バネ25はクラッチトリガギア24とクラッチギア26が噛合しないよう維持するものであり、リンク部材31及びスライド部材32もこのクラッチ離間バネ25によって通常位置を維持している。
【0034】
クラッチギア26には出力ギア27が噛合しており、これと同軸の給送ローラ2に駆動を伝達する。また出力ギア27には端部にクラッチトリガギア24と噛合する図示しない欠歯ギアを有しており、この欠歯部とクラッチトリガギア24とが対応するときに給送ローラ2が待機状態となるように位相あわせして組み込まれている。この出力ギア27と給送ローラ2の軸上のギアとは同歯数となっており、減速せずに駆動が伝達される。
【0035】
リンク部材31は回動可能に支持され、一端をクラッチトリガギア24に当接し、回動することによりクラッチトリガギア24を移動させてクラッチギア26に噛合させるものである。このリンク部材31には一方向(図5の矢印C方向)にのみ移動可能なスライド部材32が接続されており、これがスライド移動する事によりリンク部材31が回動する。リンク部材31とスライド部材32の間にはストローク吸収バネ33が配置されており、互に離れる方向に付勢されている。またスライド部材32先端には係止部32aを設けており、リンク部材31と所定以上離れないよう構成している。
【0036】
このスライド部材32はキャリッジ9aの動作に連動させて動作させるものであるが、画像形成装置内部の構成上の問題から、キャリッジ9aが直接スライド部材32に作用するよう構成することは困難である。そのためアクチュエータ34を設け、キャリッジ9aの一部がアクチュエータ34を押すことにより間接的にスライド部材に作用させ、給送トリガとするよう構成している。
【0037】
アクチュエータ34はキャリッジ9aの走査方向と同一方向(矢印D方向)に移動可能に構成されており、キャリッジ9aとの当接部34aを突出させて設けている。このアクチュエータ34は図示しない付勢手段によって装置奥側(図中左側)に付勢されており、図示しないストッパにて停止している。このように付勢することにより、キャリッジ9aが装置奥側に移動する際に、アクチュエータ34が待機位置に戻ることができる。逆に駆動断続手段を動作させる際にキャリッジ9aが予備吐位置13aより装置手前側に位置している場合は、アクチュエータ34も手前側に位置し、付勢手段も引き延ばされている。
【0038】
アクチュエータ34には、スライド部材32のカム32bに当接するラッチ部材35が取り付けられている。ラッチ部材35のカム32bに当接する当接部35aは斜面に形成している。ラッチ部材35は長丸穴35bに軸部36を取り付けており、アクチュエータ34の移動方向に長丸穴のガタ分移動可能であると共に、回動可能に構成されている。またラッチ部材35はバネ37によって装置奥側(図5における左側)及びスライド部材32方向(図5の時計回り方向)に付勢されて、軸部36に嵌合する長丸穴のガタ分装置奥側に寄っており、この位置でラッチ部材35の裏面に設けた係合部35cがアクチュエータ34に形成した凸部34b、34cに上下を規制され、安定的に停止している。
【0039】
図5は、キャリッジ9aが予備吐位置13a(図2参照)や記録位置に位置しているときを示しており、駆動断続手段は作用していない。従ってこの状態で搬送ローラ6を回転駆動すると、クラッチトリガギア24は正転するが、クラッチギア26には駆動が伝達されない。同様に、出力ギア27は欠歯部がクラッチトリガギア24に対向しており、駆動は伝達されない。これらのことより、給送ローラ2は回転せずに停止している。
【0040】
図6はキャリッジ9aが給送トリガ位置13bに移動中の図である。キャリッジ9aが予備吐位置13aから給送トリガ位置13bに近づくと、キャリッジ9aとアクチュエータの当接部34aとが当接してアクチュエータ34がキャリッジ9aと共に装置手前側(図の右側)に移動し、ラッチ部材の当接部35aとスライド部材32のカム32bとが斜面同士で当接する。ラッチ部材35には左上向きの力が作用するが、左方向には長丸穴35bと軸部36が、上方向には係合部35cと凸部34bとが当接しており、動かない。このときラッチ部材35のバネ37には負荷がかからず、何も作用していない。ただラッチ部材35の位置を確定しているのみである。
【0041】
一方スライド部材32には右下向きに力が作用し、ガイドに従って矢印C方向に移動する。その動きはストローク吸収バネ33を介してリンク部材31に伝達され、リンク部材が図の時計回り方向に回動する。更にその動きはクラッチトリガギア24に伝達され、クラッチトリガギア24はクラッチ離間バネ25の付勢力に抗しながら移動する。更にキャリッジが装置手前側に移動すると、給送トリガ位置13bに到達する。
【0042】
図7はキャリッジ9aが給送トリガ位置13bに位置するときの図である。このときラッチ部材35の当接部35aとスライド部材32のカム32bの当接は頂点に達し、スライド部材の移動量は最高点となる。そしてクラッチトリガギア24も完全にクラッチギア26に当接、噛合し、給送ローラ2に駆動を伝達する。
【0043】
このときの押しつけ量は、実際の隙間より多く設定されている。これは移動量に装置構成上のばらつきがあっても確実に噛合させるためであり、このオーバーストローク分はスライド部材32とリンク部材31との間にあるストローク吸収バネ33が縮んで吸収し、アクチュエータ34の動きを阻害しないよう構成している。なお押し下げ中にクラッチトリガギア24とクラッチギア26との歯面が当接した場合にもクラッチトリガギア24が移動できなくなるが、ストローク吸収バネ33がアクチュエータの動きを阻害しないよう作用する。またこの状態で搬送ローラの回転を行うと歯面の頂点同士で滑りを生じて正規の位置にはまることとなるが、このときも適度な弾性力によって滑りが生じると共に、その弾性力によりクラッチが噛み合う力が発生する。
【0044】
この状態で駆動モータ14を正転、逆転すると、その回転はクラッチトリガギア24からクラッチギア26を介して出力ギア27に伝達され、給送ローラ2の回転が開始される。少し回転が開始すると、出力ギア27の欠歯部がクラッチトリガギア24の対向位置をはずれ、直接噛合して駆動が伝達される。従って、キャリッジが予備吐位置13aに移動するなどして給送トリガ位置13bを離れても、給送ローラ2への駆動伝達は継続する。このようにして給送トリガが完了し、給送ローラに一回転分の回転駆動が伝達される。
【0045】
このように構成したのは、スループット向上のために必要なキャリッジ動作をあらかじめ行うためであるが、以下に示す別の理由もある。給送ローラ2が回転を開始した後は、回転初期のシート載置台1が上昇している間と、一回転終了直前の後述する先回り分以外は負荷を生じている。すなわち、出力ギア27とクラッチトリガギア24の歯面同士にも負荷が生じ、その摩擦によりクラッチトリガギア24がクラッチ離間バネ25の付勢力だけではクラッチギア26から離隔することが困難となる。すると給送トリガ位置13bにキャリッジ9aがいないにも係わらず駆動伝達を断つことができず二回転目に突入し、誤動作となってしまう。
【0046】
これを回避するために、先に述べた負荷の生じないシート載置台1の上昇が生じる以前にキャリッジ9aを逃がすことが重要となる。従って給送ローラ2の待機位置検知センサを設け、これによりキャリッジ9aを逃がすタイミングを正確に定める構成とすることが望ましい。これはクラッチの噛合がどの歯で行われるか定かではなく、またそもそもクラッチは間欠的な噛合しかできないため、ステップ管理や時間管理では正確に計測することが困難だからである。また半月状の給送ローラ2での分離のためシートP先端の位置が確定できない領域になった場合の特別なシーケンスに入るか否かの判定に、給送開始してからシート先端センサ5aに入るまでのステップ数を計数して用いるが、同様にクラッチ部の誤差によりばらつきを生じるため、給送ローラ2の待機位置検出センサを起点にシート先端センサ5aの検知タイミングを計数する事が望ましい。
【0047】
ここでクラッチトリガギア24とクラッチギア26の外周に形成されるギア歯の位相とクラッチ歯の位相はほぼ合わせてあることはいうまでもないが、詳細に説明すると、外周ギアを合わせたときにクラッチは同士に若干の隙間が空くように設計されている。クラッチ歯で駆動伝達しているときは逆に外周ギア歯は若干のずれを生じることとなるが、欠歯を抜けて噛合する際に噛み合える範囲であれば問題は生じない。これは、出力ギア27とクラッチトリガギア24でギア伝達が確保された後、クラッチトリガギア24、クラッチギア26、出力ギア27の伝達系路を断つことに目的がある。これも前述と同様、クラッチトリガギア24のクラッチギア26からの離間を妨げるのを防ぐためである。
【0048】
なお本実施形態ではクラッチ部への駆動力の入力はスライド移動するクラッチトリガギア24であるよう記載しているが、本来は移動しないクラッチギア26に駆動の入力を伝達することが望ましい。この場合、前述の外周ギア歯に対するクラッチ歯に位相ずらしを行うだけでクラッチトリガギア24の駆動伝達を断つことができるため、より効果的である。
【0049】
クラッチトリガギア24と出力ギア27が噛合した状態で駆動モータ14を更に回転させると、出力ギア27及び給送ローラ2はやがて一回転する。すると出力ギア27の欠歯部が再びクラッチトリガギア24に正対し、駆動伝達が終了すると共に、給送ローラ2の回転も終了する。この一回転が終了する前に給送ローラ2は図示しないカムによりシート載置台1を押し下げる。このとき一度余分の押し下げ、カムが斜面をすべりおりるように安定的な待機位置に来るように設計している。
【0050】
これは先に述べたような欠歯で一回転停止する機構を採用した場合の欠点を除去するためである。欠点とは、給送ローラ2に負荷が生じている間に欠歯に突入した場合、駆動系などに生じた撓みにより欠歯が戻され、欠歯に入る直前のギアとクラッチトリガギア24の歯がいつまでも離れずに、騒音を生じてしまうおそれがあるというものである。しかし、上記カム形状とすればシート載置台1の上方への付勢力により給送ローラ2がカムの斜面によって駆動系の駆動力に無関係に先回りするため、欠歯部も回転し、確実に歯の当たりを防ぐことができる。なお、出力ギア27又は給送ローラ2に伝達する他のギアに同様の機構を設けることでも、同様の効果を得ることができる。
【0051】
給送ローラ2が一回転した後、搬送ローラ6を正転若しくは逆転し、記録位置出しを行ってから、記録を開始する。これは先にも述べたように、搬送ローラ6の搬送精度が重要であるため、給送ローラ2の影響が無いようにするためである。
【0052】
図8はキャリッジ9aが給送トリガ位置13bより装置手前側(図の右側)に移動し、装置手前側の回復およびキャップ位置13cに位置するときの図である。回復ユニットやキャップは、やはり駆動モータ14の駆動を伝達して動作させているため、この位置にいる場合にも給送トリガのためのカム32bは押されていない必要がある。
【0053】
図に示すようにアクチュエータ34が更に装置手前側に移動すると、ラッチ部材35の当接部35aがスライド部材32のカム32bを乗り越えて装置手前側に至っている。ラッチ部材35がカム32bを乗り越えた後はクラッチ離間バネ25の付勢力によってクラッチトリガギア24、リンク部材31、スライド部材32が待機位置に復元し、駆動モータ14を駆動させても給送トリガはかからない。なおラッチ部材がカム32bを通過する際には上述の如くスライド部材32の押し下げが生じるが、このとき駆動モータ14を駆動しなければ給送トリガはかからずに通過することができる。
【0054】
図9に示すように、キャリッジ9aが回復およびキャップ位置13cから装置奥側に移動すると、上述の図示しない付勢手段によってアクチュエータ34が待機位置に戻ろうとする。このときラッチ部材35は当接部35aの左側面がスライド部材32のカム32bの右側面に当接し、バネ37の付勢力に抗してその位置に留まり、アクチュエータ34に対して相対的に装置手前側に移動した状態となる。なおバネ37の付勢力は、図示しないアクチュエータの付勢力より充分弱く設定している。この間ラッチ部材裏面の係合部35cとアクチュエータ34の凸部34b、34cは横方向の移動であるため干渉しない。
【0055】
このようにラッチ部材35が移動すると、係合部35cが凸部34b、34cによる規制を解除され、ラッチ部材35がカム32bから逃げる方向(図の反時計方向)に回動可能となり、ただバネ37によってのみ時計方向に付勢されている。更にアクチュエータ34が左方に移動すると長丸穴35bの長さ分移動してしまい、ラッチ部材35はバネ37の付勢力に抗しながら反時計方向に回動し、図10に示すようについにはスライド部材32を乗り越えられる高さまで回動する。更にアクチュエータ34が左方に移動するとラッチ部材35はスライド部材32を完全に乗り越える。この後ラッチ部材35はバネ37の付勢力により左方に移動し、係合部35cとアクチュエータ34の凸部34b、34cが当たりながら時計回りに回転しつつ、図5に示した位置まで戻ることとなる。
【0056】
ここで上記ラッチ部材を用いた構成としなければ、キャリッジが回復およびキャップ位置13cから装置奥側に脱出するときには、アクチュエータ34は付勢手段の力だけでスライド部材32を押し下げ、乗り越えなくてはならない。しかし本実施形態の構成によれば、アクチュエータ34が戻る間にはスライド部材32及びクラッチ部は動作しない。従って内部バネであるストローク吸収バネ33、クラッチ離間バネ25とは無関係に、ラッチ部材35の弱いバネ37にうち勝つだけの付勢力をアクチュエータ34の付勢手段に与えるのみでよいのである。なおラッチ部材35のバネ37はこの乗り越え終了時になにも負荷のかかっていないラッチ部材を待機状態に戻すためだけのものであり、非常に弱い付勢力のみを必要とするものである。従って、キャリッジ9aに必要な駆動力も抑えることができる。
【0057】
【発明の効果】
上記説明した如く、本発明に係る画像形成装置においては、駆動モータが正転方向に回転する際には切換の早いバネクラッチ又はニードル式のワンウェイクラッチを使用し、駆動モータが逆方向に回転する際には安価な振子式のワンウェイクラッチを用いて駆動伝達することにより、駆動伝達に用いるギア枚数が正転と逆転とで一枚若しくは奇数枚異ならせるという安価で簡略な構成にも係わらず、シートの斜行矯正後の搬送ローラへのくわえ込みの確実性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態に係る画像形成装置の全体構成図である。
【図2】装置の奥行き方向の位置関係を説明する図である。
【図3】駆動切換手段の正転時の状態を説明する図である。
【図4】駆動切換手段の逆転時の状態を説明する図である。
【図5】記録中の駆動断続手段の動作を説明する図である。
【図6】給送トリガ位置へ移行中の駆動断続手段の動作を説明する図である。
【図7】給送トリガ位置の駆動断続手段の動作を説明する図である。
【図8】回復位置の駆動断続手段の動作を説明する図である。
【図9】回復位置から離脱する駆動断続手段の動作を説明する図である。
【図10】回復位置から離脱する駆動断続手段の動作を説明する図である。
【符号の説明】
P …シート
1 …シート載置台
1a …シート基準
2 …給送ローラ
3 …分離爪
4 …下側ガイド
5 …上側ガイド
5a …シート先端センサ
6 …搬送ローラ
6a …ギア
6b …搬送ローラ軸
7 …搬送コロ
8 …プラテン
9 …記録手段
9a …キャリッジ
9b …記録ヘッド
10 …排出ローラ
11 …拍車
12 …排出トレイ
13a …予備吐位置
13b …給送トリガ位置
13c …回復およびキャップ位置
13d …回復ユニット
14 …駆動モータ
15 …駆動伝達機構
16、17 …枠体
18 …入力ギア
19 …出力ギア
20 …減速太陽ギア
20a …大径ギア
20b …小径ギア
21 …バネクラッチ入力ギア
22 …バネクラッチ出力ギア
23 …バネクラッチ
24 …クラッチトリガギア
25 …クラッチ離間バネ
26 …クラッチギア
27 …出力ギア
28 …振子アーム
29 …遊星ギア
30 …側圧バネ
31 …リンク部材
32 …スライド部材
32a …係止部
32b …カム
33 …ストローク吸収バネ
34 …アクチュエータ
34a …当接部
34b、34c …凸部
35 …ラッチ部材
35a …当接部
35b …長丸穴
35c …係合部
36 …軸部
37 …バネ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a sheet conveying apparatus that conveys and separates sheets with a single motor in a serial type image forming apparatus.
[0002]
[Prior art]
A serial type image forming apparatus scans a carriage having a recording unit in a main scanning direction to record an image, and intermittently conveys the sheet in a direction (sub-scanning direction) perpendicular thereto. An image is recorded on the entire surface.
[0003]
In such a configuration, the resolution in the main scanning direction is directly determined by the resolution of the recording unit, whereas the connecting portion of the images in the sub-scanning direction is determined by the accuracy of sheet conveyance. That is, the continuity of the image in the sub-scanning direction is determined by factors different from those in the main scanning direction, so that it is conspicuous, and it is preferable that the conveying means (generally, the conveying roller) is directly connected to the driving motor and precisely controlled.
[0004]
On the other hand, in such an apparatus, the sheets stacked on the feeding unit are separated and fed by the feeding unit, and the skew is corrected and conveyed to the recording unit by a conveying unit (generally a roller, hereinafter referred to as a conveying roller). When a roller (hereinafter referred to as a “feed roller”) is used as the feeding means, the feed roller is driven only when the sheet is separated and fed, and otherwise it needs to be stopped, and further separated from the sheet. It is preferable. Therefore, in order to drive both the conveying roller and the feeding roller with a single drive motor, a driving intermittent means is required.
[0005]
Further, when the sheet is conveyed after correcting the skew of the sheet, the conveying roller must be rotated in the reverse direction and then rotated in the normal direction while the feeding roller is always rotated in the forward direction. That is, when the drive motor is driven in either the forward or reverse direction, the feed roller needs to be configured to transmit the forward drive. Conventionally, as this configuration, the drive transmission mechanism to the feeding roller when the motor is rotating forward and reverse is switched by the drive switching means, and the number of gears used for these drive transmission mechanisms is one sheet. Or, it is realized by making the odd number different and interposing a one-way clutch in both of the drive transmission systems.
[0006]
In the above-described configuration, the skew of the sheet is corrected by abutting the sheet on the conveying roller that is reversed by the feeding roller. Next, in order to carry the sheet, the drive motor is reversed and rotated forward, and the sheet is held by the carrying roller. Here, when the sheet is bent due to an excessive feeding amount of the feeding roller during skew correction, the holding is easily completed by the elastic restoring force. However, when the stiffness of the sheet is strong, slippage is corrected between the feeding roller and the sheet, and skew correction is performed. Therefore, only the frictional force between the conveying roller and the sheet is included in the nip. It becomes. Therefore, when considering various paper types, environments, and durability, it is impossible to guarantee the gripping with this alone, and it is necessary to push the feeding roller. For this reason, the feeding roller is configured to continue normal rotation even after the conveyance roller starts normal rotation.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above configuration, when a pendulum type that can be configured at a relatively low cost is used for the one-way clutch, a time lag occurs because the pendulum moves when the rotation direction of the transport roller changes from reverse to normal. Sometimes the feed roller still doesn't rotate. For this reason, there is a problem in that the leading edge margin varies, or the left and right difference occurs in the holding timing, resulting in skew. In order to avoid this, there is a method of using a spring clutch or a needle type one-way clutch with a small time lag, but there is a problem in that the production cost is high.
[0008]
Accordingly, the present invention provides a spring clutch or a needle type one-way clutch that is quickly switched only to drive transmission during forward rotation of a drive motor that does not allow a time lag in an image forming apparatus having a drive switching means that requires two forward and reverse one-way clutches. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus that is relatively inexpensive and has stable conveyance performance.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, an image forming apparatus according to the present invention includes a feeding roller that separates and feeds stacked sheets, a conveying roller that conveys the sheet, and a forward and reverse connection that is directly connected to the conveying roller. A driving motor that rotates, a driving intermittent means that selectively transmits driving from the driving motor to the feeding roller, and the feeding roller that rotates in the conveying direction regardless of the rotation direction of the driving motor (hereinafter referred to as forward rotation). The drive switching means uses a spring clutch for the one-way clutch that transmits the drive when the drive motor rotates in the forward direction, and the one-way that transmits the drive when the drive motor rotates in the reverse direction. The clutch is of a pendulum type, and the number of gears used for forward and reverse drive transmission is different from one to odd.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of an image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is an overall configuration diagram of the image forming apparatus according to the present embodiment, FIG. 2 is a diagram illustrating a positional relationship in the depth direction of the apparatus, FIG. 3 is a diagram illustrating a state of the drive switching unit during normal rotation, and FIG. Is a diagram for explaining the state of the drive switching means during reverse rotation, FIGS. 5 to 10 are diagrams for explaining the operation of the drive intermittent means, FIG. 5 is during recording, FIG. 6 is during transition to the feeding trigger position, 7 is a drawing trigger position, FIG. 8 is a recovery position, and FIG. 9 and FIG. The image forming apparatus according to the present embodiment will be described using a spring clutch as a one-way clutch during normal rotation of the drive motor.
[0011]
(overall structure)
The image forming apparatus shown in FIG. 1 is a serial ink jet recording apparatus. A sheet mounting table 1 on which sheets P are stacked is attached to the rear portion of the apparatus so as to be rotatable with respect to the apparatus main body. The sheet placing table 1 is configured to be moved up and down by a cam (not shown) attached to the feeding roller 2, and in a normal standby state, the sheet placing table 1 is lowered as shown in FIG. Yes.
[0012]
When recording is started, a drive interrupting means, which will be described later, starts driving transmission to the feed roller 2 and starts rotating in the forward direction (clockwise direction in the figure, hereinafter referred to as forward rotation). Then, the cam attached to the feeding roller 2 also rotates to raise the sheet placing table 1 so that the sheet P and the feeding roller 2 come into contact with each other and the conveyance of the sheet P is started.
[0013]
A separation claw 3 is provided at the lower part of the sheet mounting table 1, and the sheet is separated and fed by the cooperation of the feeding roller 2 and the separation claw 3, and is conveyed to the conveyance roller 6 by the lower guide 4 and the upper guide 5. It is guided to the nip portion of the roller 7. As will be described later, the conveying roller 6 first rotates in the reverse direction (counterclockwise direction in the figure, hereinafter referred to as reverse rotation) to correct skewing, and then rotates forward to further convey the sheet P.
[0014]
A platen 8 is provided at a position facing the recording unit 9 that forms an image on the sheet P, and supports the back side of the sheet P to maintain the interval between the recording unit 9 and the sheet P. The recording means 9 has a recording head 9b having a plurality of ink discharge ports arranged in a line in the conveyance direction of the sheet P, and records one line image while scanning the recording head 9b in a direction orthogonal to the conveyance direction (main scanning direction). To do. Each time the recording unit 9 records an image of one line, the conveying roller 6 conveys the sheet P for one line, and this is repeated to record an image on the front surface of the sheet P. The sheet P on which an image is recorded by the recording means 9 is sandwiched between the discharge roller 10 and the spur 11 and discharged and stacked on the discharge tray 12 while maintaining flatness.
[0015]
Next, the positional relationship in the depth direction of the apparatus will be described with reference to FIG. The sheet P is set on the sheet reference 1a on the front side of the sheet placing table 1 in the drawing. This is because the recorded matter is usually drawn with the sheet left-justified, and the movement distance of the carriage 9a is shortened (throughput improvement). In addition, a preliminary ejection position 13a is provided at the pre-recording standby position where the recording means 9 is removed from the front of the sheet in the drawing. This is because, in the case of ink jet recording, it is necessary to perform preliminary ejection outside the sheet at the time of line feed or page break in order to remove a recording defect by drying the recording head 9b. Therefore, the preliminary discharge position 13a is also arranged in the vicinity of the sheet reference 1a for improving the throughput.
[0016]
On the front side of the preliminary discharge position 13a, there is a feeding trigger position 13b to be described later. The feeding trigger position 13b refers to the position of the carriage 9a when the sheet feeding by the feeding roller 2 is started. Accordingly, the drive transmission mechanism 15 for transmitting the drive to the feed roller 2 is also located in the vicinity thereof. Further, there is a recovery and cap position 13c on the near side in the figure, and a recovery unit 13d is arranged in the vicinity thereof. That is, at the time of recording, they are arranged from the sheet P side in the order of the required number of times.
[0017]
Since the preliminary discharge position 13a, the feeding trigger position 13b, and the recovery and cap position 13c are located on the front side in the figure, the drive motor 14 and the drive system of the transport roller 6 are on the opposite side of the sheet P. Is arranged. As described above, since the feed accuracy of the transport roller 6 is important, no drive on / off means such as a clutch is arranged in the drive transmission from the drive motor 14. Similarly, the gear 6a of the conveying roller 6 has a large number of teeth and therefore has a large diameter in order to improve feeding accuracy. For this reason, the gear 6a protrudes from the sheet surface, and thus is disposed outside the movement range of the carriage 9a. On the other hand, since the drive transmission mechanism 15 for the feeding roller 2 is disposed on the front side of the sheet as described above, the feeding roller 2 is configured to transmit the drive via the conveying roller 6.
[0018]
Next, the vertical direction will be described. The preliminary discharge port at the preliminary discharge position 13a, the recovery unit 13d, and the like are disposed below the sheet conveying surface because they need to be at the opposing portion of the recording head 9b. Considering replacement of the recording head 9b and an ink tank (not shown), the front surface of the carriage 9a (left side in FIG. 1) is preferably an opening. For this reason, it is desirable to arrange the drive system including the movement guide of the carriage 9a on the back surface (right side in FIG. 1) of the carriage 9a. Therefore, it is desirable that the drive transmission mechanism 15 be arranged below the carriage 9a as well as the recovery unit 13d.
[0019]
(Drive transmission mechanism)
Next, the drive transmission mechanism 15 will be described. The drive transmission mechanism 15 includes drive switching means for rotating the feed roller 2 in one direction regardless of the rotation direction of the drive motor 14, and drive intermittent means for selectively transmitting drive from the drive motor 14 to the feed roller 2. have. Each will be described below.
[0020]
(Drive switching means)
FIG. 3 is a developed view of the drive switching means when the transport roller rotates in the forward direction, and FIG. 4 is a developed view of the drive switch means when the transport roller rotates in the reverse direction. The actual three-dimensional arrangement is different. The drive switching means supports various gears by the frames 16 and 17.
[0021]
In FIG. 3, an input gear 18 to the drive switching means and an output gear 19 to the recovery system are attached to the transport roller shaft 6b. As described above, the transport roller shaft 6b is directly connected to the drive motor 14 to rotate forward and reverse, and when it rotates forward, it rotates in the direction of arrow A in FIG. The input gear 18 meshes with the large-diameter gear 20a of the reduction sun gear 20 and rotates in the direction of arrow B. The spring clutch input gear 21 meshes with the small-diameter gear 20b of the reduction sun gear 20.
[0022]
A spring clutch output gear 22 is arranged coaxially with the spring clutch input gear 21, and a spring clutch 23 is stretched between them. The spring clutch 23 is configured to transmit drive only when rotating in the direction of arrow A, and the spring clutch input gear 21 and the spring clutch output gear 22 rotate in the same direction in synchronization. The spring clutch output gear 22 meshes with the clutch trigger gear 24 and rotates it in the direction of arrow B.
[0023]
The drive transmitted to the clutch trigger gear 24 is intermittently transmitted to the clutch gear 26 via the clutch separation spring 25 and is transmitted to the output gear 27 to the feeding roller 2. This driving interruption is performed by driving interruption means described later.
[0024]
In FIG. 4, the transport roller shaft 6b and the input gear 18 rotate in the reverse direction, that is, in the direction of arrow B, and the decelerating sun gear 20 rotates in the direction of arrow A. A pendulum arm 28 supporting the planetary gear 29 is rotatably fitted to the decelerating sun gear 20, and the planetary gear 29 is always meshed with the small-diameter gear 20b and has a side pressure spring 30 between the planetary gear 29 and the pendulum arm 28. To give a rotational load. As a result, the pendulum arm 28 swings when the decelerating sun gear 20 reverses, and the spring clutch output gear 22 and the planetary gear 29 mesh to transmit the drive in the direction of arrow A. During the forward rotation described above, the planetary gear 29 is separated from the spring clutch output gear 22, so that the drive is not transmitted.
[0025]
When the planetary gear 29 transmits drive to the spring clutch output gear 22, the spring clutch output gear 22 rotates in the opposite direction to the spring clutch input gear 21 (not shown, but the spring clutch input gear 21 is actually the same as in FIG. Meshing with the small-diameter gear 20b). However, since the spring clutch 23 rotates in a direction in which the drive is not transmitted, the drive from the spring clutch input gear 21 to the spring clutch output gear 22 is not transmitted.
[0026]
In this way, even when the transport roller 6 rotates in the reverse direction, the same rotational drive in the direction of arrow B as in the forward rotation is transmitted to the clutch trigger gear 24, that is, the feed roller 2 is always driven in the forward direction. Communicated.
[0027]
When feeding using the drive switching means configured as described above, the transport roller 6 is first rotated in the reverse direction and the feed roller 2 is rotated in the normal direction by the pendulum arm 28. Thus, even when skew occurs in the fed sheet P, skew correction can be performed by abutting the leading end of the sheet against the nip between the transport roller 6 and the transport roller 7. At this time, the excess feeding amount is eliminated by causing the sheet P to bend, or depending on the stiffness of the paper or the feeding force of the feeding roller 2 to cause a slip between the feeding roller 6 and the sheet P. Further, the sheet leading edge position is detected by the sheet leading edge sensor 5a, and the extra feed is controlled to about 3 mm.
[0028]
When the predetermined amount is excessively fed, the rotation direction of the drive motor 14 is switched to cause the conveyance roller 6 to rotate forward, and the sheet P can be held in the conveyance roller 6. At this time, if the sheet P is bent, it can be easily held by the repulsive force. However, when the excess feeding amount has been eliminated by the sliding between the conveying roller 6 and the sheet P, This repulsive force cannot be obtained.
[0029]
However, in the above configuration, when the pendulum arm 28 is separated from the spring clutch output gear 22, the drive to the feeding roller 2 is immediately transmitted by the spring clutch 23. 2 can also start driving. Therefore, the sheet P can be boosted by the feeding roller 2 without causing a time lag, and the sheet P can be reliably and accurately conveyed without causing a deviation in the leading end position or causing a difference in the left and right gripping and skewing again. Can be started.
[0030]
In the present embodiment, the spring clutch 23 is used as the clutch for switching from reverse rotation to forward rotation.However, the present invention is not limited to this, and similarly, a needle-type one-way clutch that is quickly switched is used. Also good.
[0031]
(Drive intermittent means)
Next, the drive interrupting means will be described with reference to FIGS. The driving intermittent means is a means for selectively transmitting the driving from the clutch trigger gear 24 to the feeding roller 2 by connecting and disconnecting the clutch gear 26. As described above, the clutch trigger gear 24 is configured to rotate normally regardless of the rotation direction of the drive motor 14 and the conveying roller 6.
[0032]
The clutch trigger gear 24 is arranged coaxially with the clutch trigger gear 24, and is supported so as to be movable in the separating direction with respect to the clutch gear 26 formed with the same number of teeth. Sawtooth-like tooth surfaces are formed on the opposing end surfaces of the clutch trigger gear 24 and the clutch gear 26, and the surfaces that contact when transmitting the rotation are inclined at about 5 degrees with respect to the vertical. As a result, the clutch can be surely separated, and the separation force due to transmission can be reduced to minimize the urging force of the stroke absorbing spring 33, which will be described later, further contributing to the reduction of the operating force of the actuator. . In addition, the surface opposite to the tooth surface is formed as inclined as possible so as not to transmit the drive force, which increases the tooth strength and contributes to the separation of the clutch. The probability of contact is lowered.
[0033]
The clutch trigger gear 24 is provided with a clutch separation spring 25 and urges the clutch gear 26 in the separation direction. The clutch separation spring 25 is to keep the clutch trigger gear 24 and the clutch gear 26 from meshing, and the link member 31 and the slide member 32 also maintain the normal position by the clutch separation spring 25.
[0034]
An output gear 27 is engaged with the clutch gear 26, and the drive is transmitted to the feeding roller 2 coaxial therewith. Further, the output gear 27 has a not-shown gear that engages with the clutch trigger gear 24 at the end, and when the missing tooth portion and the clutch trigger gear 24 correspond, the feeding roller 2 is in a standby state. Incorporated in phase alignment. The output gear 27 and the gear on the shaft of the feeding roller 2 have the same number of teeth, and drive is transmitted without being decelerated.
[0035]
The link member 31 is rotatably supported. One end of the link member 31 is in contact with the clutch trigger gear 24, and the clutch trigger gear 24 is moved and meshed with the clutch gear 26 by rotating. The link member 31 is connected to a slide member 32 that is movable only in one direction (the direction of arrow C in FIG. 5), and the link member 31 is rotated by sliding movement. A stroke absorbing spring 33 is disposed between the link member 31 and the slide member 32, and is urged away from each other. Further, a locking portion 32a is provided at the tip of the slide member 32, and is configured not to be separated from the link member 31 by a predetermined amount or more.
[0036]
The slide member 32 is operated in conjunction with the operation of the carriage 9a. However, it is difficult to configure the carriage 9a to directly act on the slide member 32 due to a configuration problem inside the image forming apparatus. Therefore, an actuator 34 is provided, and a part of the carriage 9a is configured to act on the slide member indirectly by pressing the actuator 34, thereby serving as a feed trigger.
[0037]
The actuator 34 is configured to be movable in the same direction (arrow D direction) as the scanning direction of the carriage 9a, and is provided with a projecting contact portion 34a with the carriage 9a. The actuator 34 is biased toward the back of the apparatus (left side in the figure) by a biasing means (not shown) and is stopped by a stopper (not shown). By urging in this way, the actuator 34 can return to the standby position when the carriage 9a moves to the back side of the apparatus. Conversely, when the drive interrupting means is operated, if the carriage 9a is positioned on the front side of the apparatus with respect to the preliminary discharge position 13a, the actuator 34 is also positioned on the near side, and the biasing means is extended.
[0038]
A latch member 35 that contacts the cam 32 b of the slide member 32 is attached to the actuator 34. A contact portion 35a that contacts the cam 32b of the latch member 35 is formed on a slope. The latch member 35 has a shaft portion 36 attached to the elongated round hole 35b, and is movable in the moving direction of the actuator 34 by the length of the elongated round hole and is also rotatable. Further, the latch member 35 is biased by the spring 37 toward the back of the device (left side in FIG. 5) and toward the slide member 32 (clockwise direction in FIG. The engaging portion 35c provided on the back surface of the latch member 35 is regulated up and down by the convex portions 34b and 34c formed on the actuator 34, and is stably stopped at this position.
[0039]
FIG. 5 shows a case where the carriage 9a is located at the preliminary ejection position 13a (see FIG. 2) or the recording position, and the drive interrupting means is not operating. Accordingly, when the conveyance roller 6 is rotationally driven in this state, the clutch trigger gear 24 rotates in the forward direction, but the drive is not transmitted to the clutch gear 26. Similarly, the output gear 27 has a toothless portion facing the clutch trigger gear 24, and the drive is not transmitted. For these reasons, the feeding roller 2 is stopped without rotating.
[0040]
FIG. 6 shows the carriage 9a being moved to the feeding trigger position 13b. When the carriage 9a approaches the feeding trigger position 13b from the preliminary discharge position 13a, the carriage 9a and the contact portion 34a of the actuator come into contact with each other, and the actuator 34 moves together with the carriage 9a to the front side of the apparatus (right side in the drawing) to latch. The contact portion 35a of the member and the cam 32b of the slide member 32 are in contact with each other at the inclined surfaces. Although an upward left force is applied to the latch member 35, the oblong hole 35b and the shaft portion 36 are in contact with each other in the left direction, and the engaging portion 35c and the convex portion 34b are in contact with each other in the upward direction. At this time, no load is applied to the spring 37 of the latch member 35, and nothing is acting. Only the position of the latch member 35 is determined.
[0041]
On the other hand, a force acts on the slide member 32 in the lower right direction, and the slide member 32 moves in the direction of arrow C according to the guide. The movement is transmitted to the link member 31 via the stroke absorbing spring 33, and the link member rotates in the clockwise direction in the figure. Further, the movement is transmitted to the clutch trigger gear 24, and the clutch trigger gear 24 moves against the urging force of the clutch separating spring 25. When the carriage further moves to the front side of the apparatus, it reaches the feeding trigger position 13b.
[0042]
FIG. 7 is a view when the carriage 9a is positioned at the feeding trigger position 13b. At this time, the contact between the contact portion 35a of the latch member 35 and the cam 32b of the slide member 32 reaches the apex, and the amount of movement of the slide member becomes the highest point. The clutch trigger gear 24 also completely contacts and meshes with the clutch gear 26 to transmit the drive to the feeding roller 2.
[0043]
The pressing amount at this time is set to be larger than the actual gap. This is to ensure meshing even if there is a variation in the amount of movement in the device configuration, and the stroke absorbing spring 33 between the slide member 32 and the link member 31 contracts and absorbs this overstroke. It is configured not to obstruct 34 movements. Even when the tooth surfaces of the clutch trigger gear 24 and the clutch gear 26 come into contact with each other during depression, the clutch trigger gear 24 cannot move, but the stroke absorbing spring 33 acts so as not to hinder the movement of the actuator. In addition, if the conveying roller is rotated in this state, the apex of the tooth surface slips and the proper position is reached. At this time, the slip occurs due to an appropriate elastic force, and the clutch is caused by the elastic force. A meshing force is generated.
[0044]
When the drive motor 14 is rotated forward or backward in this state, the rotation is transmitted from the clutch trigger gear 24 to the output gear 27 via the clutch gear 26, and the rotation of the feeding roller 2 is started. When the rotation is slightly started, the toothless portion of the output gear 27 is disengaged from the facing position of the clutch trigger gear 24, and is directly meshed to transmit the drive. Therefore, even if the carriage moves to the preliminary ejection position 13a and leaves the feeding trigger position 13b, the drive transmission to the feeding roller 2 continues. In this way, the feeding trigger is completed, and rotational driving for one rotation is transmitted to the feeding roller.
[0045]
The reason for this configuration is to perform the carriage operation necessary for improving the throughput in advance, but there is another reason described below. After the feeding roller 2 starts rotating, a load is generated except when the sheet placing table 1 in the initial stage of rotation is rising and before the later-described portion immediately before the end of one rotation. That is, loads are also generated between the tooth surfaces of the output gear 27 and the clutch trigger gear 24, and it becomes difficult for the clutch trigger gear 24 to be separated from the clutch gear 26 only by the urging force of the clutch separation spring 25 due to the friction. Then, although the carriage 9a is not present at the feed trigger position 13b, the drive transmission cannot be cut off and the second rotation is entered, resulting in a malfunction.
[0046]
In order to avoid this, it is important to release the carriage 9a before the above-described rise of the sheet placing table 1 where no load is generated occurs. Accordingly, it is desirable to provide a standby position detection sensor for the feed roller 2 so that the timing for releasing the carriage 9a is accurately determined. This is because it is not certain which teeth will engage the clutch, and since the clutch can only engage intermittently in the first place, it is difficult to measure accurately by step management and time management. Further, in order to determine whether or not to enter a special sequence when the position of the leading edge of the sheet P has become uncertain due to separation by the half-moon-shaped feeding roller 2, the feeding to the sheet leading edge sensor 5a is started. The number of steps until entering is counted and used. However, since the variation similarly occurs due to the error of the clutch portion, it is desirable to count the detection timing of the sheet leading edge sensor 5a from the standby position detection sensor of the feeding roller 2.
[0047]
Here, it goes without saying that the phase of the gear teeth formed on the outer periphery of the clutch trigger gear 24 and the clutch gear 26 and the phase of the clutch teeth are substantially matched. The clutch is designed so that there is a slight gap between them. On the contrary, the outer peripheral gear teeth are slightly shifted when driving is transmitted with the clutch teeth, but there is no problem as long as it is within the range of meshing when the teeth are engaged through the missing teeth. The purpose of this is to cut off the transmission path of the clutch trigger gear 24, the clutch gear 26, and the output gear 27 after the transmission of the output gear 27 and the clutch trigger gear 24 is ensured. This is also to prevent the clutch trigger gear 24 from being separated from the clutch gear 26, as described above.
[0048]
In this embodiment, it is described that the input of the driving force to the clutch unit is the clutch trigger gear 24 that slides. However, it is desirable to transmit the driving input to the clutch gear 26 that does not move originally. In this case, the drive transmission of the clutch trigger gear 24 can be cut only by shifting the phase of the clutch teeth with respect to the outer peripheral gear teeth, which is more effective.
[0049]
When the drive motor 14 is further rotated while the clutch trigger gear 24 and the output gear 27 are engaged, the output gear 27 and the feeding roller 2 eventually rotate once. Then, the toothless portion of the output gear 27 again faces the clutch trigger gear 24, the drive transmission is completed, and the rotation of the feeding roller 2 is also completed. Before the end of one rotation, the feeding roller 2 pushes down the sheet placing table 1 by a cam (not shown). At this time, it is designed to be pushed down once and come to a stable standby position so that the cam slides on the slope.
[0050]
This is in order to eliminate the drawbacks in the case of adopting a mechanism for stopping one rotation with a missing tooth as described above. The disadvantage is that if a missing tooth is plunged while a load is applied to the feeding roller 2, the missing tooth is returned due to the bending generated in the drive system and the like, and the gear just before entering the missing tooth and the clutch trigger gear 24 There is a risk that the teeth will be left forever and may make noise. However, if the cam shape is used, the feeding roller 2 is advanced by the slope of the cam regardless of the driving force of the driving system due to the upward biasing force of the sheet mounting table 1, so that the missing tooth portion also rotates and reliably rotates the teeth. You can prevent hits. The same effect can be obtained by providing a similar mechanism for the output gear 27 or other gears that transmit to the feeding roller 2.
[0051]
After the feed roller 2 makes one rotation, the conveying roller 6 is rotated forward or backward to determine the recording position, and then recording is started. As described above, since the conveyance accuracy of the conveyance roller 6 is important, this is to prevent the feeding roller 2 from being affected.
[0052]
FIG. 8 is a view when the carriage 9a moves from the feeding trigger position 13b to the front side of the apparatus (right side in the figure) and is positioned at the recovery and cap position 13c of the front side of the apparatus. Since the recovery unit and the cap are also operated by transmitting the drive of the drive motor 14, the cam 32b for the feed trigger needs not to be pushed even in this position.
[0053]
As shown in the drawing, when the actuator 34 further moves to the front side of the apparatus, the contact portion 35a of the latch member 35 gets over the cam 32b of the slide member 32 and reaches the front side of the apparatus. After the latch member 35 passes over the cam 32b, the clutch trigger gear 24, the link member 31, and the slide member 32 are restored to the standby position by the urging force of the clutch separating spring 25, and the feed trigger is not affected even if the drive motor 14 is driven. It does not take. When the latch member passes the cam 32b, the slide member 32 is pushed down as described above. However, if the drive motor 14 is not driven at this time, the feed trigger can be passed without being applied.
[0054]
As shown in FIG. 9, when the carriage 9a moves from the recovery and cap position 13c to the rear side of the apparatus, the actuator 34 tries to return to the standby position by the above-described urging means (not shown). At this time, the latch member 35 is in contact with the right side surface of the cam 32b of the slide member 32 at the left side surface of the abutting portion 35a and stays in that position against the urging force of the spring 37. It moves to the near side. The urging force of the spring 37 is set sufficiently weaker than the urging force of an actuator (not shown). During this time, the engaging portion 35c on the back surface of the latch member and the convex portions 34b, 34c of the actuator 34 do not interfere with each other because they move in the lateral direction.
[0055]
When the latch member 35 moves in this way, the engagement portion 35c is released from the restriction by the convex portions 34b, 34c, and the latch member 35 can be rotated in the direction of escaping from the cam 32b (counterclockwise direction in the figure). Only 37 is biased clockwise. When the actuator 34 further moves to the left, it moves by the length of the oblong hole 35b, and the latch member 35 rotates counterclockwise while resisting the urging force of the spring 37. Finally, as shown in FIG. Rotates to a height at which it can get over the slide member 32. When the actuator 34 further moves to the left, the latch member 35 gets over the slide member 32 completely. Thereafter, the latch member 35 moves to the left by the urging force of the spring 37, and returns to the position shown in FIG. 5 while rotating clockwise while the engaging portion 35c and the convex portions 34b, 34c of the actuator 34 come into contact. It becomes.
[0056]
If the structure using the latch member is not used, the actuator 34 must push down the slide member 32 only by the force of the urging means when the carriage escapes from the recovery and cap position 13c to the rear side of the apparatus. . However, according to the configuration of the present embodiment, the slide member 32 and the clutch portion do not operate while the actuator 34 returns. Therefore, regardless of the stroke absorbing spring 33 and the clutch separating spring 25 that are internal springs, it is only necessary to apply a biasing force that only wins against the weak spring 37 of the latch member 35 to the biasing means of the actuator 34. It should be noted that the spring 37 of the latch member 35 is only for returning the latch member, which is not loaded at the end of the ride over, to the standby state, and requires only a very weak biasing force. Therefore, the driving force required for the carriage 9a can also be suppressed.
[0057]
【The invention's effect】
As described above, in the image forming apparatus according to the present invention, when the drive motor rotates in the forward rotation direction, a spring clutch or a needle-type one-way clutch that switches quickly is used, and the drive motor rotates in the reverse direction. In some cases, by transmitting the drive using an inexpensive pendulum type one-way clutch, the number of gears used for drive transmission is different from one or an odd number between forward rotation and reverse rotation. It is possible to improve the certainty of holding onto the conveyance roller after correcting the skew of the sheet.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an image forming apparatus according to an embodiment.
FIG. 2 is a diagram illustrating a positional relationship in the depth direction of the apparatus.
FIG. 3 is a diagram for explaining the state of the drive switching means during normal rotation.
FIG. 4 is a diagram illustrating a state when a drive switching unit is reversely rotated.
FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of the drive interrupting means during recording.
FIG. 6 is a diagram for explaining the operation of the drive interrupting means during the transition to the feeding trigger position.
FIG. 7 is a diagram for explaining the operation of the driving intermittent means at the feeding trigger position.
FIG. 8 is a diagram for explaining the operation of the drive intermittent means at the recovery position.
FIG. 9 is a diagram for explaining the operation of the drive interrupting means for leaving the recovery position.
FIG. 10 is a diagram for explaining the operation of the drive interrupting means for leaving the recovery position.
[Explanation of symbols]
P ... sheet
1 ... Sheet mounting table
1a: Sheet standard
2 ... Feed roller
3 ... Separation nail
4 ... Lower guide
5… Upper guide
5a ... Sheet tip sensor
6 ... Conveyance roller
6a Gear
6b: Conveying roller shaft
7 ... transport roller
8 Platen
9 Recording means
9a Carriage
9b ... Recording head
10… discharge roller
11… Spur
12… discharge tray
13a ... Pre-discharge position
13b ... Feed trigger position
13c Recovery and cap position
13d ... Recovery unit
14… Drive motor
15… Drive transmission mechanism
16, 17 ... Frame
18… Input gear
19… Output gear
20 ... deceleration sun gear
20a ... large diameter gear
20b ... Small diameter gear
21… Spring clutch input gear
22… Spring clutch output gear
23… Spring clutch
24… Clutch trigger gear
25… Clutch separation spring
26… Clutch gear
27… Output gear
28… Pendulum arm
29… Planetary gear
30… Side pressure spring
31… Link member
32 ... Slide member
32a ... Locking part
32b ... cam
33… Stroke absorbing spring
34… Actuator
34a ... Contact part
34b, 34c ... convex part
35… Latch member
35a ... Abutting part
35b ... oblong hole
35c ... engaging part
36… Shaft
37… Spring

Claims (3)

積載したシートを分離給送する給送ローラと、前記シートを搬送する搬送ローラと、前記搬送ローラに直結的に連結され正逆回転する駆動モータと、前記駆動モータから給送ローラへの駆動を選択的に伝達する駆動断続手段と、前記駆動モータの回転方向にかかわらず前記給送ローラを搬送方向に回転する駆動切換手段とを有するシート搬送装置に於いて、
前記駆動切換手段は、前記駆動モータが前記搬送ローラを搬送方向に回転(以下正転という)する際に駆動伝達するワンウェイクラッチにバネクラッチを使用し、前記搬送ローラを搬送方向と逆に回転(以下逆転という)する際に駆動伝達するワンウェイクラッチに振子式を使用し、正転と逆転の駆動伝達に用いるギアの枚数を一枚乃至奇数枚異ならせたものであることを特徴とする画像形成装置。
A feeding roller that separates and feeds the stacked sheets, a conveyance roller that conveys the sheet, a drive motor that is directly connected to the conveyance roller and that rotates forward and backward, and a drive motor that drives the feeding roller. In a sheet conveying apparatus having drive intermittent means for selectively transmitting and drive switching means for rotating the feeding roller in the conveying direction regardless of the rotation direction of the drive motor,
The drive switching means uses a spring clutch as a one-way clutch that transmits drive when the drive motor rotates the transport roller in the transport direction (hereinafter referred to as forward rotation), and rotates the transport roller in the direction opposite to the transport direction ( An image formation characterized in that a pendulum type is used for a one-way clutch that transmits drive during reverse rotation), and the number of gears used for forward and reverse drive transmission is varied from one to an odd number. apparatus.
請求項1記載の画像形成装置に於いて、バネクラッチに代えてニードル式のワンウェイクラッチを使用したことを特徴とする画像形成装置。2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a needle type one-way clutch is used instead of the spring clutch. 前記振子式のワンウェイクラッチとは、駆動を伝達すべき二つのギアを離隔させて配置し、一方のギアを太陽ギアとしてこれと噛合する遊星ギアをアームにて該太陽ギアを中心に回動可能に軸支すると共に、前記太陽ギアと前記アームとの間に回転負荷をかけることにより、前記太陽ギアの回転方向によって前記遊星ギアが回動し前記駆動を伝達すべき他方のギアに噛合するよう構成したものであることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。The pendulum type one-way clutch is arranged so that two gears that should transmit drive are separated from each other, and a planetary gear that meshes with one gear as a sun gear can be rotated around the sun gear by an arm. The planetary gear is rotated according to the rotation direction of the sun gear and meshes with the other gear to which the drive is to be transmitted by applying a rotational load between the sun gear and the arm. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is configured.
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