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JP2008143644A - 反転搬送装置および画像形成装置 - Google Patents

反転搬送装置および画像形成装置 Download PDF

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JP2008143644A
JP2008143644A JP2006331964A JP2006331964A JP2008143644A JP 2008143644 A JP2008143644 A JP 2008143644A JP 2006331964 A JP2006331964 A JP 2006331964A JP 2006331964 A JP2006331964 A JP 2006331964A JP 2008143644 A JP2008143644 A JP 2008143644A
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rotating
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conveying
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JP2006331964A
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Masahito Yomo
雅人 四方
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Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
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Abstract

【課題】騒音や振動の発生を抑制可能な反転搬送装置等を提供する。
【解決手段】モータM1を駆動させると、シャフト54、クラッチ継手56は矢印C方向に回転する。さらに、クラッチ継手56と連結状態にある第1切換ギア57も、クラッチ継手56と同期した状態で矢印C方向に回転する。そして、搬送ロール51は、第1切換ギア57の回転に従動し、図中矢印D方向、即ち正方向に回転する。ソレノイド72を駆動させると、クラッチ継手56と第1切換ギア57との連結が解除された後、クラッチ継手56は、上方に移動し第2切換ギア55と連結する。そして、クラッチ継手56と第2切換ギア55とが連結した後、両者は一体となり同期して回転を行う。この結果、第2切換ギア55と噛み合った状態にあるギア部51cも回転を開始し、搬送ロール51は、逆方向に回転するようになる。
【選択図】図2

Description

本発明は、複写機、プリンタ等の画像形成装置などに用いられる反転搬送装置、および画像形成装置に関するものである。
画像形成装置においては、ギアを噛み合わせ又は離間しギアの配列状態を変化させることで用紙を搬送するロール状部材の回転方向を変え、用紙の搬送方向を反転させる技術が知られている(例えば、特許文献1および特許文献2参照)。
特開2002−104706号公報 特開2003−306247号公報
ところで、ギアを噛み合わせ又は離間させる場合、ギアが適正な位置にて噛み合わない事態が生じ、騒音や、画像の品位を低下させる原因となる振動を生じさせるおそれがある。
本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、騒音や振動の発生を抑制可能な反転搬送装置等を提供することにある。
かかる目的のもと、本発明が適用される反転搬送装置は、回転可能に設けられ、シートを搬送する搬送部材と、搬送部材に回転可能に接触配置され、搬送部材を一方向に回転させるための駆動力を伝達する第1の伝達部材と、搬送部材に回転可能に接触配置され、搬送部材を逆方向に回転させるための駆動力を伝達する第2の伝達部材と、回転可能に配設され、第1の伝達部材または第2の伝達部材に選択的に連結されることにより、第1の伝達部材または第2の伝達部材に駆動力を供給する供給部材と、を含む。
ここで、供給部材を、第1の伝達部材又は第2の伝達部材に連結させる連結機構を更に備え、連結機構は、供給部材を第1の伝達部材又は第2の伝達部材のうち一方の伝達部材に向けて付勢する付勢部と、付勢部による付勢力に抗して供給部材を他方の伝達部材に向けて移動させる移動部とを含むことを特徴とすることができる。
また、供給部材は、第1の伝達部材又は第2の伝達部材のうち一方の伝達部材との連結が解除された後、他方の連結部材と連結することを特徴とすることができる。
さらに、供給部材が第1の伝達部材又は第2の伝達部材に連結する際、供給部材が連結する伝達部材は停止状態にあることを特徴とすることができる。
また、本発明を画像形成装置と捉えた場合、本発明が適用される画像形成装置は、回転可能に設けられ、画像が形成された記録材を搬送する搬送部材と、一方向に回転する回転軸と、回転軸が貫通配設されるとともに回転軸に対して回転自在に設けられ、搬送部材を正方向に回転させるための第1の回転部材と、回転軸が貫通配設されるとともに回転軸に対して回転自在に設けられ、搬送部材を逆方向に回転させるための第2の回転部材と、回転軸が貫通配設されるとともに第1の回転部材と第2の回転部材との間をスライド自在に設けられ、第1の回転部材に連結した際に第1の回転部材を介して回転軸の駆動力を搬送部材に伝達し、第2の回転部材と連結した際に第2の回転部材を介して回転軸の駆動力を搬送部材に伝達する連結部材と、を含む。
ここで、連結部材を、スライドさせるスライド機構を更に備え、スライド機構は、連結部材を第1の回転部材に向けて付勢する付勢部と、付勢部による付勢力に抗して連結部材を第2の回転部材に移動させる移動部とを備えることを特徴とすることができる。
また、連結部材をスライドさせるスライド機構を更に備え、画像形成装置は、搬送部材が配設される本体部と、本体部に着脱可能に設けられ搬送部材により搬送されてきた記録材を本体部に向けて再度搬送する搬送ユニットとから構成され、スライド機構の少なくとも一部は、搬送ユニットに設けられたことを特徴とすることができる。
さらに、スライド機構の少なくとも一部は、連結部材をスライドさせるための駆動源であることを特徴とすることができる。
請求項1に係る発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、騒音や振動の発生を抑制可能な反転搬送装置を提供することができる。
請求項2に係る発明によれば、例えば、一方向への搬送頻度が多い場合に移動部への負荷を減らすことができる。
請求項3に係る発明によれば、モータの脱調や、部材の破損などを防止することができる。
請求項4に係る発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、供給部材と第1の伝達部材等との連結をスムーズに行うことができる。
請求項5に係る発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、騒音や振動の発生を抑制可能な画像形成装置を提供することができる。
請求項6に係る発明によれば、正方向への搬送頻度が多い場合に移動部への負荷を減らすことができる。
請求項7に係る発明によれば、記録材の片面のみに画像形成をする場合など搬送ユニットの装着が不要である場合に、例えば、ユーザ等に画像形成装置の本体部を安価に提供することができる。
請求項8に係る発明によれば、高価であることが多い駆動源を搬送ユニット側に設けることで画像形成装置の本体部をさらに安価に提供することができる。
―第1の実施形態―
図1は、第1の実施形態に係る画像形成装置の概略を示した概略構成図である。本画像形成装置は、本体1と、本体1に対して着脱自在に設けられ本体1から送られてきた用紙を再度本体1に送出し所謂両面記録を可能とする再搬送ユニット2とから概略構成されている。
本体1には、記録材、シートの一例としての用紙にトナー像を形成する画像形成部10と、画像形成部10によってトナー像が形成された用紙を加熱・加圧することでトナー像を用紙に定着させる定着装置20と、画像形成部10に用紙を供給する用紙搬送系30とが設けられている。また、本体1には、本体1および再搬送ユニット2に設けられた各装置(各部)を制御する制御部41と、PCやスキャナ等から入力された画像データに画像処理を施した後、画像処理を施した画像データを後述する露光装置13に出力する画像処理部42とが配設されている。
更に、本体1には、後述する搬送ロール51、ナジャーロール32、フィードロール33、レジストロール35などの各種ロール状部材や、画像形成部10に設けられた感光体ドラム11などを回転駆動させるモータM1が設けられている。また、本体1には、モータM1にて発生する駆動力を上記各種ロール状部材や、感光体ドラム11に伝達するギア列43が配設されている。なお、本図においては、ギア列43の一部のみを図示している。
また、本体1には、定着装置20から搬送されてきた用紙を本体1の外部に向けて搬送し、又は、定着装置20から搬送されてきた用紙の搬送方向を反転させ再搬送ユニット2に向けて用紙を搬送する反転搬送装置50が配設されている。そして、この反転搬送装置50には、用紙を本体1の外部に排出する方向(以下、「正方向」という)、および用紙を再搬送ユニット2に搬送する方向(以下、「逆方向」という)に回転可能に設けられた搬送ロール51を備えている。また、この反転搬送装置50には、搬送ロール51に対向して配置され搬送ロール51の回転に従動する従動ロール52と、搬送ロール51を正方向および逆方向に回転可能とするクラッチ継手56等の各種部材(図2参照)とを備えている。さらに、本体1には、定着装置20と反転搬送装置50の間に位置し用紙の搬送方向を切り替える切り替えゲート48とが配設されている。
画像形成部10は、感光体ドラム11と、帯電装置12と、露光装置13と、現像装置14と、転写装置15と、クリーニング装置(不図示)とを備えている。
感光体ドラム11は、その外周面に感光層を備えており、モータM1からの駆動力を受け図中矢印方向に回転する。帯電装置12は、回転する感光体ドラム11を所定の電位に帯電する。露光装置13は、帯電装置12によって所定の電位に帯電した感光体ドラム11を選択的に露光して静電潜像を形成する。現像装置14は、感光体ドラム11上に形成された静電潜像をトナーで現像してトナー像を形成する。転写装置15は、感光体ドラム11の対向位置に配置され、感光体ドラム11との間で転写部18を形成する。感光体ドラム11上に形成されたトナー像は、この転写部18において、用紙搬送系30によって供給される用紙に静電転写される。クリーニング装置(不図示)は、転写後に感光体ドラム11上に残留するトナー等をクリーニングする。
定着装置20は、画像形成部10の下流側に配置されるとともに、互いに圧接して配置された1対のロール状部材と、ハロゲンヒータ等の加熱源(不図示)等とから構成され、用紙上に形成されたトナー像に加熱・加圧処理を行う。
用紙搬送系30は、画像が記録される用紙を収納する収納部31と、収納部31から用紙を取り上げて供給するナジャーロール32と、ナジャーロール32から供給された用紙を1枚ずつ分離して搬送するフィードロール33とを備えている。また、用紙搬送系30は、フィードロール33により1枚ずつに分離された用紙を画像形成部10に向けて搬送する搬送路34を備えている。さらに、用紙搬送系30は、転写部18に向けてタイミングを合わせて用紙を搬送するレジストロール35を備えている。
切り替えゲート48は、一方の端部側において本体1に支持され、本体1による支持部を中心として回転可能に配設されている。また、用紙が搬送されてきていない状態において、切り替えゲート48は、他方の端部側が自重により下がり、切り替えゲート48の上面部48aが再搬送ユニット2に向かう搬送路39に沿った状態となるように構成されている。そして、切り替えゲート48は、定着装置20から用紙が搬送されてきた際、用紙により押圧され回転を行うとともに、この用紙を反転搬送装置50に向けてガイドする。また、切り替えゲート48は、反転搬送装置50から再搬送ユニット2に向けて用紙が搬送される際、上記のとおり、上面部48aが搬送路39に沿った状態となり、再搬送ユニット2に向けて用紙をガイドする。
再搬送ユニット2は、本体1とは別ユニットとして構成され、上述のとおり、本体1に対して着脱自在に設けられている。また、再搬送ユニット2は、本体1から送られてきた用紙を再度本体1に送出し両面記録を可能とする。再搬送ユニット2は、本体1から搬送されてきた用紙を再度本体1に向けて搬送する搬送路70と、本体1に対して取り付けられた際に反転搬送装置50の所定位置に配置されるソレノイド72とを備えている。
次に、図1に示す画像形成装置において用紙に画像を形成する場合の動作について説明する。
まず、用紙の片面(表面)側に画像を形成する場合の動作について説明する。図示しないパーソナルコンピュータ等にて形成された画像データは、画像処理部42に入力される。画像処理部42では、入力された画像データに対して所定の画像処理を施す。そして、画像処理が施された画像データは、露光装置13に出力される。
次いで、画像データの入力を受けた露光装置13は、帯電装置12によって所定の電位に帯電した感光体ドラム11を選択的に露光して静電潜像を形成する。そして、形成された静電潜像は、現像装置14により例えば黒(K)のトナー像として現像される。一方、用紙搬送系30では、画像形成のタイミングに合わせてナジャーロール32が回転し、収納部31から搬送路34に所定サイズの用紙が供給される。そして、フィードロール33により1枚ずつ分離された用紙は、搬送路34を経てレジストロール35に搬送され、一旦、停止される。
その後、トナー像が形成された感光体ドラム11の回転タイミングに合わせてレジストロール35が回転し、用紙は、転写部18に搬送される。そして、転写部18において、上記感光体ドラム11に形成された黒(K)のトナー像が用紙に転写される。そして、トナー像が転写された用紙は、定着装置20によって熱および圧力で定着処理を受けた後、反転搬送装置50によって本体1の上部に設けられた排出部38に排出される。
次に、用紙の両面に画像を形成する場合の動作について説明する。
まず、用紙の片面にトナー像が形成され、このトナー像は定着装置20にて用紙上に定着される。ここまでの動作は、上記片面に画像を形成する際の動作と同じであるため詳細な説明は、省略する。次いで、定着装置20にて片面側にトナー像が定着された用紙は、切り替えゲート48によりガイドされ、反転搬送装置50まで搬送される。そして、用紙が反転搬送装置50の搬送ロール51まで搬送されてくると、搬送ロール51は、用紙を従動ロール52との間で挟んだ状態で所定時間正方向に回転する。
その後、用紙後端が切り替えゲート48を通過したのち、搬送ロール51は、逆方向に回転を開始し、従動ロール52との間に位置する用紙を切り替えゲート48により再搬送ユニット2に設けられた搬送路70に向けて送出する。そして、搬送路70に送出された用紙は、この搬送路70を経由して本体1に設けられた搬送路34まで搬送され、再度転写部18、定着装置20を通過していく。この結果、用紙の裏面にも画像が形成される。そして、画像が形成された用紙は反転搬送装置50まで搬送され、正方向に回転をしている搬送ロール51により排出部38に排出される。
次に、反転搬送装置50について説明する。
図2は、反転搬送装置50を示した斜視図である。本図は、搬送ロール51が正方向に回転する場合を示したものである。また、本図においては、図1で示した従動ロール52の図示を省略している。さらに、本図においては、搬送ロール51の駆動源を明確にするため、本来ならば本図には表示されないモータM1(図1参照)を合わせて表示している。更に、本実施形態においては、ギア列43(図1参照)の最下流側に位置するアイドラギア43aを図示している。
反転搬送装置50は、搬送ロール51と、付勢部53と、シャフト54と、第2切換ギア55と、クラッチ継手(カップリング)56と、第1切換ギア57と、ソレノイド72とから構成されている。なお、本実施形態においては、付勢部53およびソレノイド72により、クラッチ継手56を第2切換ギア55又は第1切換ギア57に連結させる連結機構が構成される。また、本実施形態においては、付勢部53およびソレノイド72により、クラッチ継手56をスライドさせるスライド機構が構成される。
搬送部材としての搬送ロール51は、本体1(図1参照)により回転可能に支持される回転軸51aと、回転軸51aに設けられるとともに用紙と接触し摩擦力を利用して用紙を送出する送出部51bと、第2切換ギア55および第1切換ギア57と噛み合うギア部51cとから概略構成されている。ギア部51cは、かさ歯車として形成され、異なる箇所にて第2切換ギア55および第1切換ギア57と噛み合う状態となっている。
付勢部53は、クラッチ継手56を第1切換ギア57に付勢する。本実施形態においては、付勢部53は、圧縮ばね53aと、リンク部材53bとから構成されている。
圧縮ばね53aは、本体1(図1参照)とリンク部材53bとの間に配設され、リンク部材53bを構成する後述の一方のアーム部材b3を押圧する。
リンク部材53bは、略直交状態に配置された2本のアーム部材b1,b3と、この2本のアーム部材b1,b3の交点に配置され本体1(図1参照)に対して回動可能に設けられた回転軸b2とから構成されている。また、一方のアーム部材b3は、上述のとおりばね部材53aにより押圧され、また、他方のアーム部材b1は、その端部がクラッチ継手56と係合した状態となっている。この結果、クラッチ継手56は、第1切換ギア57に向けて付勢された状態となっている。
シャフト54は、モータM1からの駆動力をクラッチ継手56に伝達する。シャフト54は、本体部54aと、受動ギア54bとから構成されている。
回転軸としての本体部54aは、細長の円柱状部材により構成されるとともに、本体1(図1参照)に回転可能に配設されている。また、本体部54aは、搬送ロール51の配設方向と交差する状態(略直交する状態)で設けられている。
受動ギア54bは、本体部54aの一方の端部位置に設けられるとともに、かさ歯車として構成され、アイドラギア43aと噛み合う状態となっている。
第2の伝達部材、第2の回転部材としての第2切換ギア55は、シャフト54の本体部54aが貫通配設されるとともに本体部54aに回転可能な状態で設けられ、クラッチ継手56と連結した際にクラッチ継手56とともに回転する構成となっている。
この第2切換ギア55は、かさ歯車状に形成され、搬送ロール51のギア部51cと噛み合う噛み合い部55aを備えている。また、この第2切換ギア55は、クラッチ継手56と対向する位置に、後述する第1の係合部56aと係合する凹凸状に形成された係合部55bを備えている。
供給部材、連結部材としてのクラッチ継手56は、第2切換ギア55および第1切換ギア57の間に配置されている。また、クラッチ継手56は、シャフト54の本体部54aが貫通する状態で配設され、本体部54aの軸方向にスライド可能な状態で設けられている。
なお、本体部54aの外表面には、本体部54aの軸方向に沿って突部(不図示)が形成され、クラッチ継手56の内周面には、本体部54aの軸方向に沿って上記突起が移動可能な溝(不図示)が形成されている。このため、クラッチ継手56は、シャフト54の回転に従動して回転する構成となっている。
クラッチ継手56は、第1の係合部56aと、主体となる本体部56bと、第2の係合部56cとから構成されている。
第1の係合部56aは、凹凸状に形成され、また本体部56bの軸方向における両端部に配設されている。また、第1の係合部56aは、第2切換ギア55の対向位置および第1切換ギア57の対向位置に配設された状態となっている。
第2の係合部56cは、切り欠きとして形成されている。この切り欠きは、本体部56bの軸方向略中央に設けられ、この切り欠きに上記他方のアーム部材b1の端部が入り込むことで、リンク部材53bとクラッチ継手56とが係合する構成となっている。
第1の伝達部材、第1の回転部材としての第1切換ギア57は、シャフト54の本体部54aが貫通配設されるとともに本体部54aに回転可能な状態で設けられ、クラッチ継手56と連結した際にクラッチ継手56と一体となり同期して回転する構成となっている。
この第1切換ギア57は、かさ歯車状に形成され、搬送ロール51のギア部51cと噛み合う噛み合い部57aを備えている。また、この第1切換ギア57は、クラッチ継手56と対向する位置に、クラッチ継手56における第1の係合部56aと係合する凹凸状に形成された係合部57bを備えている。
さらに、第1切換ギア57は、第2切換ギア55と対向する位置に、この第2切換ギア55と離間した状態で配設されている。なお、第2切換ギア55と第1切換ギア57との離間距離は、クラッチ継手56の軸方向における長さよりも大きく構成されている。また、第1切換ギア57、上記第2切換ギア55、および搬送ロール51は、それぞれ本体1の所定位置に配設された状態となっており、第2切換ギア55、第1切換ギア57、および搬送ロール51におけるギア部51cは位置関係を維持しながら互いに噛み合った状態となっている。
移動部としてのソレノイド72は、リンク部材53bを構成する一方のアーム部材b3の対向位置に配置され、制御部41(図1参照)からの指示により駆動し、圧縮ばね53aによる付勢力に抗して一方のアーム部材b3を押圧する。なお、本図は、ソレノイド72が、駆動していない状態を示している。このため、リンク部材53bを構成する一方のアーム部材b3が単に圧縮ばね53aにより押圧された状態となり、他方のアーム部材b1がクラッチ継手56を第1切換ギア57に付勢した状態となっている。そして、この付勢により、クラッチ継手56における第1の係合部56aと、第1切換ギア57における係合部57bとが係合し、クラッチ継手56と第1切換ギア57とが連結(係合)する状態となっている。
本図で示した状態において、モータM1を駆動させ、モータM1に設けられたギア部を図中矢印B方向に回転させると、アイドラギア43aを含むギア列43を介してシャフト54は矢印C方向に回転する。また、クラッチ継手56も、シャフト54の回転に従動して矢印C方向に回転する。さらに、クラッチ継手56と連結状態にある第1切換ギア57も、クラッチ継手56と同期した状態で矢印C方向に回転する。そして、搬送ロール51は、第1切換ギア57の回転に従動し、図中矢印D方向、即ち正方向に回転する。この結果、搬送ロール51まで搬送されてきた用紙は、この搬送ロール51により本体1の外部に向けて搬送(排出)される。なお、搬送ロール51が回転する際、第2切換ギア55は、搬送ロール51に従動するため、第1切換ギア57の回転方向とは逆方向に回転する。
次に、ソレノイド72を駆動させた場合の状態について説明する。
図3は、ソレノイド72を駆動させた場合における反転搬送装置50の状態を示した説明図である。
図2に示した状態からソレノイド72を駆動させると、内部に配置されていた可動鉄心72aが突出し、この可動鉄心72aは、圧縮ばね53aの付勢力に抗してリンク部材53bにおける一方のアーム部材b3を押圧する。この結果、リンク部材53bは、回転軸b2を中心として回転するとともに、この回転により他方のアーム部材b1の端部は図中上方に移動を開始する。この結果、クラッチ継手56も上方、即ち第2切換ギア55が配設されている方向に移動を開始し、まず、クラッチ継手56と第1切換ギア57との連結が解除される。
クラッチ継手56と第1切換ギア57との連結が解除された後、クラッチ継手56は、さらに上方に移動し第2切換ギア55と連結する。そして、クラッチ継手56と第2切換ギア55とが連結した後、両者は一体となり同期して回転を行う。この結果、第2切換ギア55と噛み合った状態にあるギア部51cも回転を開始し、搬送ロール51は、図中矢印Eに示す方向、即ち逆方向に回転するようになる。なお、搬送ロール51が回転する際、第1切換ギア57は、搬送ロール51に従動するため、第2切換ギア55の回転方向とは逆方向に回転する。
従来の画像形成装置においては、所定のギアを移動可能に配設し、このギアを他のギアに噛み合わせ又は離間させることでギアの配列状態を変化させ、上記搬送ロール51に相当するロール状部材を正方向および逆方向に回転させていた。
ところで、このような機構においては、離間状態にあるギアを他のギアに噛み合わせる際、その位置を常に一定とすることが難しく、ギア同士が所定位置よりも近い状態で噛み合ったり、所定位置よりも離れた位置で噛み合ったりする場合がある。即ち、ギアを移動させることでギアの配列状態を変化させロール状部材を正逆に回転させる場合、ギア同士の位置関係が不安定となり、ギア同士が適正位置で噛み合わない事態が生ずるおそれがある。
そして、ギア同士が適正位置で噛み合っていない状態でギアを回転させると、騒音や振動が過剰に発生するとともに、この振動はギア列等を介して他の部材へと伝わり、伝わった先において影響を与えることになる。
例えば、振動が伝達される先に感光体ドラムが存在すると、感光体ドラムも振動する結果、回転が不安定となる。そして、感光体ドラムの回転が不安定な状態にてレーザ光の照射が行われると、感光体ドラム上に形成される静電潜像の位置がずれて帯状のすじ(バンディング)等が発生し、画像の劣化を招来するという不具合が発生する。
そこで、本実施形態においては、第2切換ギア55、第1切換ギア57、搬送ロール51におけるギア部51c、ギア列43を構成する各ギアを移動させずに位置関係を維持した状態で互いに噛み合わせるとともに、第2切換ギア55、第1切換ギア57と連結後同期して回転するクラッチ継手56を用いる構成としている。
画像形成が行われる際、搬送ロール51は、基本的には正方向に回転を行っており、用紙の裏面に画像が形成される場合に逆方向に回転を行う。この結果、搬送ロール51は、正方向に回転する頻度の方が、逆方向に回転する頻度よりも多い状態となる。
ところで、本実施形態においては、上述のとおり、クラッチ継手56と第2切換ギア55との連結をソレノイド72により行っているが、クラッチ継手56と第1切換ギア57との連結をソレノイド72により行うこともできる。
しかしながら、クラッチ継手56と第1切換ギア57との連結をソレノイド72により行う構成としてしまうと、上述のとおり搬送ロール51は、正方向に回転する頻度の方が多いことから、ソレノイド72が駆動する頻度も増す結果となってしまう。この結果、ソレノイド72にかかる負荷が増すとともに、エネルギー消費の観点からも好ましくない状態となる。そこで、本実施形態においては、上述のとおり、クラッチ継手56と第1切換ギア57との連結を圧縮ばね53aにより行うとともに、クラッチ継手56と第2切換ギア55との連結をソレノイド72により行う構成としている。
また、ユーザによっては、用紙の裏面への画像形成、即ち両面記録(両面印刷)が不要な場合がある。このような場合に、再搬送ユニット2を本体1と一体となるように構成してしまうと、コスト高となるとともに、装置が大型化してしまう。また、ソレノイド72を本体1に設ける場合も、コスト高となるとともに、ソレノイド72を配設するためのスペースが必要となるため装置が大型化してしまう。
そこで、本実施形態においては、再搬送ユニット2を本体1とは別ユニットとして構成するとともに、この再搬送ユニット2側に駆動源の一例としてのソレノイド72を設け、再搬送ユニット2が本体1に装着された際に、ソレノイド72が反転搬送装置50の所定位置に配設される構成としている。
さらに、本実施形態においては、上述のとおり、第2切換ギア55がクラッチ継手56によって回転する際、第1切換ギア57は、第2切換ギア55の回転方向とは逆方向に回転する状態となる。また、第1切換ギア57がクラッチ継手56によって回転する際、第2切換ギア55は、第1切換ギア57の回転方向とは逆方向に回転する状態となる。
このため、クラッチ継手56が、第2切換ギア55および第1切換ギア57の両者に同時に連結してしまうと、モータM1が脱調するおそれがある。また、クラッチ継手56が、第2切換ギア55および第1切換ギア57の両者に同時に連結してしまうと、第2切換ギア55、第1切換ギア57、クラッチ継手56などの部材に過度の負荷がかかるため、これらの部材を破損してしまうおそれもある。
そこで、本実施形態では、上述のとおり、第2切換ギア55と第1切換ギア57との離間距離を、クラッチ継手56の軸方向における長さよりも大きくする構成としている。この結果、クラッチ継手56は、第2切換ギア55および第1切換ギア57の両者に同時に連結せず、第2切換ギア55又は第1切換ギア57から離間した後に、他方の切換ギアに連結する。
―第2の実施形態―
次に、第2の実施形態について図4〜図6を用いて説明する。上記第1の実施形態においては、ソレノイド72を用いることでクラッチ継手56を移動させ搬送ロール51の回転方向を変えていた。これに対し第2の実施形態では、歯欠けギア、カム等を用いることで搬送ロール51の回転方向を変える構成としている。なお、第1の実施形態と同様の機能については、同様の符号を用い、ここではその説明を省略する。
まず、搬送ロール51が正方向に回転する場合の状態について説明する。
図4は、搬送ロール51が正方向に回転する際の反転搬送装置50を示した斜視図である。また、図5は、カム部材81、歯欠けギア82、およびアイドラギア84の詳細を示した説明図である。
本実施形態における反転搬送装置50は、リンク部材53bを回転させる部材として、カム部材81と、歯欠けギア82と、ばね部材83と、アイドラギア84と、フラッパーソレノイド85とを備えている。なお、詳細は後述するが、カム部材81、歯欠けギア82、ばね部材83、アイドラギア84、およびフラッパーソレノイド85は、再搬送ユニット2(図1参照)に設けられている。
なお、本実施形態においては、付勢部53、カム部材81、歯欠けギア82、ばね部材83、アイドラギア84、およびフラッパーソレノイド85により、クラッチ継手56を第2切換ギア55又は第1切換ギア57に連結させる連結機構が構成される。また、本実施形態においては、付勢部53、カム部材81、歯欠けギア82、ばね部材83、アイドラギア84、およびフラッパーソレノイド85によりクラッチ継手56をスライドさせるスライド機構が構成される。さらに、本実施形態においては、カム部材81、歯欠けギア82、ばね部材83、アイドラギア84、およびフラッパーソレノイド85によりクラッチ継手56を移動させる移動部が構成される。
カム部材81は、リンク部材53bと歯欠けギア82との間に配設されている。また、カム部材81は、再搬送ユニット2(図1参照)に回動可能に配設されている。さらに、カム部材81は、リンク部材53bにおける一方のアーム部材b3を押圧する機能を有している。また、カム部材81は、本体部81aと、カム部81bとを備えている。
本体部81aは、円板状に形成された部材であり、その外周縁に歯欠けギア82と噛み合う歯部を備えている。
カム部81bは、本体部81aの側面に形成されるとともに、角が丸みを帯びた三角形状に形成されている。さらに、カム部81bの重心は、本体部81aの回転中心からずれた箇所に位置する状態となっている。このため、カム部81bは、一の頂部が本体部81aの回転中心寄りに配置され、他の2つの頂部は、この一の頂部よりも本体部81aの回転中心から離れた位置に配置された状態となっている。また、カム部81bは、外周面が上記一方のアーム部材b3の対向位置に配設された状態となっている。
歯欠けギア82は、アイドラギア84からの駆動力をカム部材81に伝達する。そして、この歯欠けギア82は、回転軸82aと、第1のギア部82bと、第2のギア部82cと、突部82eとを備えている。
回転軸82aは、再搬送ユニット2(図1参照)に回転可能な状態で設けられている。
第1のギア部82bは、回転軸82aの外周側に設けられるとともに、外周縁に上記本体部81aにおける歯部と噛み合う歯部(不図示)を備えている。また、第1のギア部82bにおける歯部の歯数は、上記本体部81aにおける歯部の歯数を2とした場合に、1となる関係となっている。この結果、歯欠けギア82が一回転(360°回転)する際、カム部材81は半回転(180°回転)する。即ち、歯欠けギア82およびカム部材81は、歯欠けギア82が一回転する際にカム部材81が半回転するように構成されている。
第2のギア部82cは、第1のギア部82bの外周側に設けられるとともに、外周縁にアイドラギア84と噛み合う歯部(不図示)を備えている。また、第2のギア部82cは、外周縁の一部に切り欠き82dを備えている。そして、この切り欠き82dが形成された部分は、上記歯部が欠けた(存在しない)状態となっている。なお、本図においては、切り欠き82dに、アイドラギア84の歯部が位置する状態となっており、アイドラギア84からの駆動力が、歯欠けギア82に伝達されない状態となっている。
突部82eは、回転軸82aの外表面に形成されている。この突部82eが、後述する突き当て部85eと突き当たることで、歯欠けギア82は回転が規制される。
アイドラギア84は、外周縁に歯欠けギア82における歯部と噛み合う歯部(不図示)を備えるとともに、再搬送ユニット2(不図示)に回転可能に設けられている。また、アイドラギア84は、モータM1からの駆動力を受け図5中矢印G方向に回転しており、モータM1からの駆動力を歯欠けギア82に伝達する役割を果たす。なお、アイドラギア84は、本実施形態のようにモータM1により駆動させることもできるし、再搬送ユニット2に設けられた別モータ等により駆動させることもできる。
ばね部材83は、引っ張りばねにより構成され、歯欠けギア82に回転力を付与する。より具体的には、ばね部材83は、再搬送ユニット2(図1参照)と歯欠けギア82との間に張力が付与された状態で配置され、歯欠けギア82に対し図5中矢印F方向の回転力を付与する。
フラッパーソレノイド85は、揺動部85aと、本体部85bとから概略構成されている。
揺動部85aは、板状に構成されるとともに、本体部85bに支持される支持部を中心として揺動可能に設けられている。また、揺動部85aは、一方の端部が後述する引っ張りばね85dにより引っ張られる構成となっており、この結果、他方の端部が歯欠けギア82に向けて付勢された状態となっている。また、この他方の端部には、歯欠けギア82方向に屈曲し、上記回転軸82aに設けられた突部82eと突き当たる突き当て部85eが設けられている。
本体部85bは、磁力発生部85cと、上記引っ張りばね85dとを備えている。磁力発生部85cは、鉄心およびコイルで構成され、電圧が印加された際に磁力を発生し、揺動部85aにおける上記他方の端部側を本体部85bに向けて移動させる。引っ張りばね85dは、上述のとおり揺動部85aにおける一方の端部を本体部85bに向けて引っ張る役割を果たす。
図5に示す状態においては、ばね部材83により歯欠けギア82に図中矢印F方向に回転力が付与されているものの、突き当て部85eが突部82eに突き当たる状態となっているため、歯欠けギア82は、回転が規制された状態となっている。
また、図4に示す状態においては、本体部81aの回転中心寄りに配置された上記一の頂部がリンク部材53bにおける一方のアーム部材b3の対向位置に配置された状態となっている。このため、圧縮ばね53aおよびリンク部材53bにより、クラッチ継手56は、第1切換ギア57に付勢された状態となっている。この結果、クラッチ継手56と第1切換ギア57とが連結し、搬送ロール51は図中矢印Dに示すように正方向に回転可能な状態となっている。
なお、第1の実施形態においては、ソレノイド72を再搬送ユニット2(図1参照)に設ける構成としていたが、本実施形態においては、カム部材81、歯欠けギア82、ばね部材83、アイドラギア84、およびフラッパーソレノイド85が再搬送ユニット2に設けられる構成となっている。そして、再搬送ユニット2が本体1に装着された際に、これらの部材が反転搬送装置50の所定位置に配置される。
次に、フラッパーソレノイド85を駆動させた際の動作について説明する。
フラッパーソレノイド85を駆動させると、より具体的には、フラッパーソレノイド85に設けられた磁力発生部85cに電圧を印加すると、磁力発生部85cにて発生する磁力により揺動部85aの上記他方の端部側が、引っ張りばね85dの付勢力に抗して本体部85b方向に移動する。この結果、突き当て部85eが回転軸82aおよび突部82eから離間し、それまで回転が規制されていた歯欠けギア82は、回転可能な状態となる。
次いで、歯欠けギア82は、ばね部材83による付勢力により図中矢印F方向に回転を開始する。そして、歯欠けギア82が所定角度回転すると、歯欠けギア82における第2のギア部82cとアイドラギア84とが噛み合う状態となる。この結果、歯欠けギア82は、アイドラギア84からの駆動力を受けて図中矢印F方向に回転を開始する。
ところで、上記磁力発生部85cへの電圧の印加は所定の短い時間行われ、印加終了後、突き当て部85eは、再度突部82eと突き当たる位置まで戻り、歯欠けギア82の回転を規制する。この結果、上記回転を開始した歯欠けギア82は、一回転した後、回転を停止する。一方、歯欠けギア82およびカム部材81は、上述のとおり、歯欠けギア82が一回転する際にカム部材81が半回転するように構成されている。このため、歯欠けギア82が上述のように一回転すると、カム部材81は半回転した状態となる。この結果、カム部材81や歯欠けギア82等は図6に示す状態となる。
なお、図4においては、図を見やすくするために、ばね部材83を実際の位置よりも歯欠けギア82側に配設している。実際には、ばね部材83と歯欠けギア82とは、回転軸82a(図5参照)の端部よりも歯欠けギア82から離れた側にて係合しており、ばね部材83と回転軸82aとは干渉しない状態となっている。
図6は、カム部材81が半回転した場合における反転搬送装置50の状態を示した斜視図である。
上述のとおり、歯欠けギア82が一回転すると、カム部材81は、半回転した状態となる。この結果、カム部材81は、上記一の頂部とは異なる2つの頂部側がリンク部材53bと対向する状態となる。
このため、リンク部材53bは、一方のアーム部材b3がカム部81bにより押圧されることで回転し、他方のアーム部材b1における端部が上方に移動する。この結果、クラッチ継手56は、他方のアーム部材b1により上方に押圧され、第2切換ギア55と連結する。この結果、モータM1からの駆動力は、クラッチ継手56、第2切換ギア55を介して搬送ロール51に伝達され、搬送ロール51は、図中矢印E方向、即ち逆方向に回転する。
ところで、クラッチ継手56を第2切換ギア55に連結させる際、第2切換ギア55を停止状態としておくことが好ましい。第2切換ギア55が回転している状態にあると、クラッチ継手56と第2切換ギア55との連結がスムーズにいかないおそれがあるためである。より詳細に説明すると、クラッチ継手56と第1切換ギア57との連結が解除された際、第2切換ギア55は、クラッチ継手56の回転方向とは逆方向に回転する状態となっている。このため、第2切換ギア55が回転している状態にあると、クラッチ継手56と第2切換ギア55との連結がスムーズにいかないおそれがある。
クラッチ継手56と第1切換ギア57との連結が解除された後、クラッチ継手56と第2切換ギア55との連結がなされるまで、クラッチ継手56から駆動力の入力がないために、第2切換ギア55の回転速度は徐々に低下していく。
このため、クラッチ継手56の移動速度を所定速度以下とし、クラッチ継手56が第2切換ギア55に連結するまでの時間を長くすることができれば、第2切換ギア55を停止状態とすることが可能である。なお、本実施形態においてクラッチ継手56の移動速度は、アイドラギア84の回転数により定めるものであるため、アイドラギア84の回転数によって、第2切換ギア55を停止状態とすることが出来るか否かが決まってくる。そこで、本実施形態においては、アイドラギア84の回転数を、所定の回転数、より詳細には、クラッチ継手56が第2切換ギア55に連結する際第2切換ギア55が停止状態になるような回転数としている。
なお、クラッチ継手56を第2切換ギア55に連結させる際、第2切換ギア55を停止状態としておくことが最も好ましいが、第2切換ギア55の回転数が十分低下している状態においてクラッチ継手56を連結させる構成とすることもできる。また、上記においては、クラッチ継手56が第2切換ギア55に連結される場合の例について説明したが、クラッチ継手56が第1切換ギア57に連結する場合も、第1切換ギア57を停止状態又は回転数が十分低下した状態としておくことが好ましい。
また、第1の実施形態においては、ソレノイド72において発生する駆動力を用いて直接的にクラッチ継手56を移動させる構成としていた。しかしながら、この場合、ソレノイド72に負荷が大きくかかってしまう。
そこで、本実施形態においては、まず、フラッパーソレノイド85を所定の短い時間動作する構成としている。また、本実施形態においては、フラッパーソレノイド85にて発生する駆動力を、歯欠けギア82の回転規制を解除するために用いるとともに、モータM1にて発生する駆動力によりクラッチ継手56を移動させる構成としている。
―第3の実施形態―
次に、第3の実施形態について説明する。
図7は、第3の実施形態における反転搬送装置50を示した斜視図である。なお、図7(a)は、全体構成を示したものであり、図7(b)は、ギアの配置状態を示した側面図である。また、本図では、搬送ロール51が、図中矢印Dに示すように正方向に回転する際の各部材の回転方向を実線の矢印で示し、搬送ロール51が、図中矢印Eに示すように逆方向に回転する際の各部材の回転方向を破線の矢印で示している。さらに、本図においては、図1で示した従動ロール52の図示を省略している。また、本図においては、ギア列43(図1参照)を構成するギアのうち、反転搬送装置50に駆動力を最終的に伝達する平歯車として形成されたアイドラギア43bのみを図示している。
上述の実施形態においては、かさ歯車を用いる構成となっていたが、かさ歯車を用いるとコスト高となったり、装置が大型化したりする。そこで、本実施形態においては平歯車を用いて駆動力の伝達を行う構成としている。なお、上述の実施形態と同様の機能については、同様の符号を用い、ここではその説明を省略する。
本実施形態における反転搬送装置50は、搬送ロール51と、シャフト64と、第2切換ギア65と、クラッチ継手66と、第1切換ギア67と、アイドラギア69とを備えている。また、本実施形態における反転搬送装置50は、クラッチ継手56を第2切換ギア65又は第1切換ギア67に向けて移動させ、クラッチ継手56と第2切換ギア65又は第1切換ギア67とを連結させるリンク部63bを備えている。
搬送ロール51は、上述の実施形態と同様に、本体1により回転可能に支持されるとともに駆動力を受け回転する回転軸51aと、回転軸51aに設けられるとともに用紙と接触し摩擦力を利用して用紙を送出する送出部51bと、第1切換ギア67およびアイドラギア69と噛み合うギア部51cとから概略構成されている。なお、本実施形態において、ギア部51cは、平歯車として形成されている。
シャフト64は、モータM1(図1参照)からの駆動力をクラッチ継手66に伝達する。また、シャフト64は、本体部64aと、受動ギア64bとから構成されている。
回転軸としての本体部64aは、細長の円柱状部材により構成されるとともに、本体1に回転可能に配設されている。また、本体部64aは、搬送ロール51と略平行に設けられている。
受動ギア64bは、本体部64aの一方の端部位置に設けられるとともに、平歯車として構成され、上記アイドラギア43bと噛み合う状態となっている。
第2の伝達部材、第2の回転部材としての第2切換ギア65は、シャフト64の本体部64aが貫通配設されるとともに本体部64aに対して回転可能に設けられ、クラッチ継手66と連結した際にクラッチ継手66ともに回転する構成となっている。
この第2切換ギア65は、平歯車として形成され、その外周縁がアイドラギア69と噛み合うように配設される。また、この第2切換ギア65は、クラッチ継手66と対向する位置に、クラッチ継手66における第1の係合部と係合する凹凸状に形成された係合部65bを備えている。
供給部材、連結部材としてのクラッチ継手66は、第2切換ギア65および第1切換ギア67の間に配置されている。また、クラッチ継手66は、シャフト64における本体部64aが貫通する状態で配置され、本体部64aの軸方向にスライド可能な状態で設けられている。
また、本体部64aの外表面には、本体部64aの軸方向に沿って突部(不図示)が形成され、クラッチ継手66の内周面には、本体部64aの軸方向に沿って上記突部が移動可能な溝(不図示)が形成されている。このため、クラッチ継手66は、シャフト64の回転に従動して回転する構成となっている。
更に、クラッチ継手66は、第1および第2の実施形態と同様の構成となっている。即ち、第2切換ギア65における係合部65b、又は、後述する第1切換ギア67における係合部67bと係合する第1の係合部(図3の符号56a参照)と、主体となる本体部(図3の符号56b参照)と、切り欠きとして形成されリンク部63bと係合する第2の係合部(図3の符号56c参照)とから構成されている。
第1の伝達部材、第1の回転部材としての第1切換ギア67は、シャフト64の本体部64aが貫通配設されるとともに本体部64aに対して回転可能に設けられ、クラッチ継手66と連結した際にクラッチ継手66とともに回転する構成となっている。
この第1切換ギア67は、平歯車として形成され、その外周縁が搬送ロール51のギア部51cと噛み合うように配設される。また、この第1切換ギア67は、クラッチ継手66と対向する位置に、クラッチ継手66における第1の係合部と係合する凹凸状に形成された係合部67bを備えている。
アイドラギア69は、本体1に回転可能な状態で配設され、第2切換ギア65から受けた駆動力をギア部51cに伝達する。このアイドラギア69は、平歯車として構成され、第2切換ギア65と噛み合う状態で配設されるとともに、ギア部51cと噛み合う状態で配設されている。
リンク部63bは、支持部63cにおいて本体1に揺動可能な状態で取り付けられている。リンク部63bは、不図示の駆動源を駆動させることで、上記支持部63cを中心として揺動する。また、リンク部63bは、その先端がクラッチ継手66に設けられた第2の係合部と係合するように配設されている。
なお、リンク部63bは、第1の実施形態のように、ばね部材とソレノイドを用いて揺動させることも出来るし、第2の実施形態のように、歯欠けギア、カム等により揺動させることもできる。その他、リンク部63bは、公知の手法により揺動させることも可能である。
本図に示した状態において、モータM1(図1参照)を駆動させアイドラギア43bを含むギア列43(図1参照)を介して受動ギア64bを図中矢印N方向に回転させると、本体部64aも同方向に回転する。本図においては、リンク部63bによりクラッチ継手66と第2切換ギア65とが連結した状態にあり、モータM1からの駆動力は、クラッチ継手66を介して第2切換ギア65に伝達される。そして、第2切換ギア65に伝達された駆動力は、アイドラギア69を介してギア部51cまで伝達される。この結果、第2切換ギア65、アイドラギア69、およびギア部51cは図中破線で示す方向に回転し、搬送ロール51は図中矢印E方向、即ち逆方向に回転する。
一方、リンク部63bを揺動させることでクラッチ継手66を第1切換ギア67に向けて移動させ、クラッチ継手66と第1切換ギア67とを連結すると、クラッチ継手66の回転に従動して第1切換ギア67は、図中矢印M方向に回転する。これに伴い、ギア部51cも回転し、搬送ロール51は、図中矢印D方向、即ち正方向に回転する。
第1の実施形態に係る画像形成装置の概略を示した概略構成図である。 反転搬送装置を示した斜視図である。 ソレノイドを駆動させた場合における反転搬送装置の状態を示した説明図である。 搬送ロールが正方向に回転する際の反転搬送装置を示した斜視図である。 カム部材、歯欠けギア、およびアイドラギアの詳細を示した説明図である。 カム部材が半回転した場合における反転搬送装置の状態を示した斜視図である。 第3の実施形態における反転搬送装置を示した斜視図である。
符号の説明
1…本体、2…再搬送ユニット、51…搬送ロール、53…付勢部、54…シャフト、55…第2切換ギア、56…クラッチ継手、57…第1切換ギア、64…シャフト、65…第2切換ギア、66…クラッチ継手、67…第1切換ギア、72…ソレノイド、81…カム部材、82…歯欠けギア、83…ばね部材、84…アイドラギア、85…フラッパーソレノイド

Claims (8)

  1. 回転可能に設けられ、シートを搬送する搬送部材と、
    前記搬送部材に回転可能に接触配置され、当該搬送部材を一方向に回転させるための駆動力を伝達する第1の伝達部材と、
    前記搬送部材に回転可能に接触配置され、当該搬送部材を逆方向に回転させるための駆動力を伝達する第2の伝達部材と、
    回転可能に配設され、前記第1の伝達部材または前記第2の伝達部材に選択的に連結されることにより、当該第1の伝達部材または当該第2の伝達部材に駆動力を供給する供給部材と、
    を含む反転搬送装置。
  2. 前記供給部材を、前記第1の伝達部材又は前記第2の伝達部材に連結させる連結機構を更に備え、
    前記連結機構は、前記供給部材を前記第1の伝達部材又は前記第2の伝達部材のうち一方の伝達部材に向けて付勢する付勢部と、当該付勢部による付勢力に抗して当該供給部材を他方の伝達部材に向けて移動させる移動部とを含むことを特徴とする請求項1記載の反転搬送装置。
  3. 前記供給部材は、前記第1の伝達部材又は前記第2の伝達部材のうち一方の伝達部材との連結が解除された後、他方の連結部材と連結することを特徴とする請求項1記載の反転搬送装置。
  4. 前記供給部材が前記第1の伝達部材又は前記第2の伝達部材に連結する際、当該供給部材が連結する伝達部材は停止状態にあることを特徴とする請求項1記載の反転搬送装置。
  5. 回転可能に設けられ、画像が形成された記録材を搬送する搬送部材と、
    一方向に回転する回転軸と、
    前記回転軸が貫通配設されるとともに当該回転軸に対して回転自在に設けられ、前記搬送部材を正方向に回転させるための第1の回転部材と、
    前記回転軸が貫通配設されるとともに当該回転軸に対して回転自在に設けられ、前記搬送部材を逆方向に回転させるための第2の回転部材と、
    前記回転軸が貫通配設されるとともに前記第1の回転部材と前記第2の回転部材との間をスライド自在に設けられ、当該第1の回転部材に連結した際に当該第1の回転部材を介して当該回転軸の駆動力を前記搬送部材に伝達し、当該第2の回転部材と連結した際に当該第2の回転部材を介して当該回転軸の駆動力を当該搬送部材に伝達する連結部材と、
    を含む画像形成装置。
  6. 前記連結部材を、スライドさせるスライド機構を更に備え、
    前記スライド機構は、前記連結部材を前記第1の回転部材に向けて付勢する付勢部と、当該付勢部による付勢力に抗して当該連結部材を前記第2の回転部材に移動させる移動部とを備えることを特徴とする請求項5記載の画像形成装置。
  7. 前記連結部材をスライドさせるスライド機構を更に備え、
    前記画像形成装置は、前記搬送部材が配設される本体部と、当該本体部に着脱可能に設けられ当該搬送部材により搬送されてきた記録材を当該本体部に向けて再度搬送する搬送ユニットとから構成され、
    前記スライド機構の少なくとも一部は、前記搬送ユニットに設けられたことを特徴とする請求項5記載の画像形成装置。
  8. 前記スライド機構の少なくとも一部は、前記連結部材をスライドさせるための駆動源であることを特徴とする請求項7記載の画像形成装置。
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