(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023177505
(43)【公開日】2023-12-14
(54)【発明の名称】画像形成装置
(51)【国際特許分類】
G03G 21/16 20060101AFI20231207BHJP
B65H 5/06 20060101ALI20231207BHJP
G03G 21/00 20060101ALI20231207BHJP
【ＦＩ】
G03G21/16 147
B65H5/06 J
G03G21/00 370
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022090222
(22)【出願日】2022-06-02
(71)【出願人】
【識別番号】000005049
【氏名又は名称】シャープ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000947
【氏名又は名称】弁理士法人あーく事務所
(72)【発明者】
【氏名】雨宮 雅樹
【テーマコード（参考）】
2H171
2H270
3F049
【Ｆターム（参考）】
2H171FA04
2H171FA22
2H171GA01
2H171GA03
2H171GA04
2H171JA14
2H171JA16
2H171JA42
2H171LA03
2H171LA08
2H171LA18
2H270LC10
2H270MD10
2H270MD14
3F049DA12
3F049EA10
3F049LA01
3F049LB01
(57)【要約】
【課題】低コスト/省スペース/高画質/高スタッキング性を実現することが可能な用紙搬送装置を有する画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置は、搬送中の用紙の位置に応じて用紙の搬送速度を切換え可能な、モータに接続された変速部１０を有し、変速部１０はモータの回転数を変えることなく、用紙の位置に応じて用紙の搬送速度を切換える。
【選択図】図１
【解決手段】画像形成装置は、搬送中の用紙の位置に応じて用紙の搬送速度を切換え可能な、モータに接続された変速部１０を有し、変速部１０はモータの回転数を変えることなく、用紙の位置に応じて用紙の搬送速度を切換える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
搬送経路上で搬送中の用紙の位置に応じて前記用紙の搬送速度を切換え可能な、モータに接続された変速部を有する画像形成装置であって、
前記モータの回転数を変えることなく、前記用紙の位置に応じて前記用紙の搬送速度を切換える、画像形成装置。
前記モータの回転数を変えることなく、前記用紙の位置に応じて前記用紙の搬送速度を切換える、画像形成装置。
【請求項2】
前記搬送経路上で搬送される前記用紙に押されて回転する回転部を有し、前記回転部が回転することで前記変速部が制御され、前記用紙の搬送速度が切換えられる、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項3】
前記変速部は遊星ギア機構を有し、
前記回転部が回転することで、前記遊星ギア機構の内歯車を停止させて速度を切換える、請求項２に記載の画像形成装置。
前記回転部が回転することで、前記遊星ギア機構の内歯車を停止させて速度を切換える、請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項4】
前記画像形成装置は排紙ローラ部を含み、
前記排紙ローラ部は前記変速部を含み、
前記排紙ローラ部の変速部は内歯車を含み、
前記内歯車の停止で前記排紙ローラ部は減速する、請求項１に記載の画像形成装置。
前記排紙ローラ部は前記変速部を含み、
前記排紙ローラ部の変速部は内歯車を含み、
前記内歯車の停止で前記排紙ローラ部は減速する、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項5】
前記変速部は遊星ギア機構を有し、
前記排紙ローラ部の変速部は、前記遊星ギア機構の遊星キャリアが出力側として作動する、請求項４に記載の画像形成装置。
前記排紙ローラ部の変速部は、前記遊星ギア機構の遊星キャリアが出力側として作動する、請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項6】
前記画像形成装置は給紙搬送部を含み、
前記給紙搬送部は前記変速部を含み、
前記給紙搬送部の変速部は内歯車を含み、
前記給紙搬送部は前記内歯車の停止で増速する、請求項１に記載の画像形成装置。
前記給紙搬送部は前記変速部を含み、
前記給紙搬送部の変速部は内歯車を含み、
前記給紙搬送部は前記内歯車の停止で増速する、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項7】
前記変速部は遊星ギア機構を有し、
前記給紙搬送部の変速部は、前記遊星ギア機構の遊星キャリアが入力側として作動する、請求項６に記載の画像形成装置。
前記給紙搬送部の変速部は、前記遊星ギア機構の遊星キャリアが入力側として作動する、請求項６に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、用紙の搬送速度を変更可能な用紙搬送装置を有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、用紙の搬送速度を変更可能な用紙搬送装置を有する画像形成装置が提供されている。用紙の搬送位置に応じて定着部以降の搬送ローラの速度を独立したモータの速度を制御して変えることで用紙の搬送速度を変更することが、例えば、特開２００９－０５７１６９号公報（特許文献１）に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００９－０５７１６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
従来の用紙の搬送速度を変更可能な用紙搬送装置を有する画像形成装置は上記のように構成されていた。しかしながら、搬送速度を変えるには搬送ローラ別に独立したモータを用意する必要があった。
【0005】
そのため、独立したモータを複数用意する必要があり、通紙センサや、それによるモータの回転速度の変更制御を行なう必要があり、コストがかかるという問題があった。
【0006】
本開示は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、独立したモータも紙の位置を検知するセンサも別の動力源も用いること無く、紙の搬送力だけで動作可能な変速機で瞬時に速度切換え可能であり、低コスト/省スペース/高画質/高スタッキング性を実現することが可能な用紙搬送装置を有する画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本開示に係る画像形成装置は、搬送経路上で搬送中の用紙の位置に応じて用紙の搬送速度を切換え可能な、モータに接続された変速部を有する。画像形成装置は、モータの回転数を変えることなく、用紙の位置に応じて用紙の搬送速度を切換える。
【0008】
好ましくは、搬送経路上で搬送される用紙に押されて回転する回転部を有し、回転部が回転することで変速部が制御され，用紙の搬送速度が切換えられる。
【0009】
さらに好ましくは、変速部は遊星ギア機構を有し、回転部が回転することで、遊星ギア機構の内歯車を停止させて速度を切換える。
【0010】
本開示の一実施の形態においては、画像形成装置は排紙ローラ部を含み、排紙ローラ部は変速部を含み、排紙ローラ部の変速部は内歯車を含み、内歯車の停止で排紙ローラ部は減速する。
【0011】
変速部は遊星ギア機構を有し、排紙ローラ部の変速部は、遊星ギア機構の遊星キャリアが出力側として作動するようにしてもよい。
【0012】
本開示の他の実施の形態においては、画像形成装置は給紙搬送部を含み、給紙搬送部は変速部を含み、給紙搬送部の変速部は内歯車を含み、給紙搬送部は内歯車の停止で増速するようにしてもよい。
【0013】
変速部は遊星ギア機構を有し、給紙搬送部の変速部は、遊星ギア機構の遊星キャリアが入力側として作動するようにしてもよい。
【発明の効果】
【0014】
本開示によれば、画像形成装置は、モータの回転数を変えることなく、用紙の位置に応じて用紙の搬送速度を切換えることができ、用紙の搬送タイミングによって用紙の搬送スピードを可変させ、最適な速度で搬送する。
【0015】
その結果、低コスト/省スペース/高画質/高スタッキング性を実現することが可能な用紙搬送装置を有する画像形成装置を提供できる。
【0016】
本開示の上述の目的、その他の目的、特徴及び利点は、図面を参照して行なう後述の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本開示の一実施の形態に係る用紙の搬送速度を切換える変速部の基本構造を示す斜視図である。
【図2A】変速部が増速機構として作動する場合の、中央歯車の軸方向に切断した状態を示す模式的な断面図である。
【図3A】変速部が通常速度で作動する場合の、中央歯車の軸方向に切断した状態を示す模式的な断面図である。
【図4A】変速部が速度減速機構として作動する場合の、中央歯車の軸方向に切断した状態を示す模式的な断面図である。
【図5A】変速部が通常速度出力機構として作動する場合の、中央歯車の軸方向に切断した状態を示す模式的な断面図である。
【図6】第２内歯車と係止部との係合状態を説明する模式的な側面図である。
【図7A】本開示の第１実施の形態に係る変速部がターボ給紙をする場合の変速部の中央歯車の軸方向に切断した状態を示す模式的な断面図である。
【図7B】ターボ給紙が行われる給紙部と係止部を示す図である。
【図7C】変速部が給紙部で通常速度で給紙する場合の変速部の中央歯車の軸方向に切断した状態を示す模式的な断面図である。
【図7D】通常速度で給紙する給紙部と係止部を示す図である。
【図8A】本開示の第２実施の形態における排紙部と係止部の位置関係を示す図である。
【図8B】変速部が排紙部で通常速度で使用される場合の変速部の中央歯車の通る軸方向に切断した状態を示す模式的な断面図である。
【図8C】変速部が排紙部で通常速度で使用される場合のアクチュエータの具体的構成及び作動状態を示す図である。
【図9A】本開示の第２実施の形態における排紙部と係止部の位置関係を示す図である。
【図9B】変速部が排紙部で減速状態で使用される場合の変速部の中央歯車の通る軸方向に切断した状態を示す模式的な断面図である。
【図9C】排紙部が減速状態で使用される場合のアクチュエータの具体的構成及び作動状態を示す図である。
【図10】変速部が排紙ローラの減速に使用される場合の排紙ローラ駆動部が設けられる画像形成装置における取付け位置を示す斜視図である。
【図11A】変速部が排紙ローラの減速に使用される場合において速度変化のない場合の変速部の作動状態を示す図である。
【図11B】変速部が排紙ローラの減速に使用される場合において速度変化のない場合の変速部の実際の構成を示す平面図である。
【図12A】変速部が排紙ローラの減速に使用される場合において減速状態の場合の変速部の作動状態を示す図である。
【図12B】変速部が排紙ローラの減速に使用される場合において減速状態の場合の変速部の実際の構成を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、本開示の一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。まず、本開示の一実施形態に係る用紙の搬送速度を切換える機構の要部となる、変速部の基本構造について説明する。変速部は遊星ギア機構で構成されており、図１は変速部１０の基本構造を示す斜視図である。図１を参照して、変速部１０は中央歯車１１と、中央歯車１１に係合する第１及び第２遊星歯車１２，１３と、第１及び第２遊星歯車１２，１３に、その外周で係合する第１及び第２内歯車１４，１５と、を含み、中央歯車１１や第１内歯車１４が入力軸や出力軸となる。
【0019】
なお、第１内歯車１４の外周にはギアが設けられ、外部に設けられた第1外歯車１６と係合する。第２内歯車１５の外周には鋸歯１８が設けられており、鋸歯１８に係止部１７が係合している。また、中央歯車１１は、第１外歯車１６とは逆側の外部に設けられた第２外歯車１９ａと係合している。
【0020】
なお、この実施の形態においては、中央歯車１１が遊星キャリアとして作動する。
【0021】
図２Ａは、図１に示した変速部１０が速度増速機構として作動する場合の中央歯車１１の軸１１ａの方向に切断した状態を示す模式的な図であり、図２Ｂは、図２Ａにおいて、矢印２Ｂ-２Ｂで示した部分の矢視図であり、図２Ｃ及び図２Ｄは、図２Ｂに示した第１遊星歯車１２及び第２遊星歯車１３が個別に回転した状態を示す図である。図２Ｂにおいては、第１及び第２内歯車１４，１５は同軸で同一形状であるが、理解の容易のために、ずれたように示している。図２Ｃ及び図２Ｄにおいては、それぞれの第１及び第２遊星歯車１２,１３が個別に係合する第１及び第２内歯車１４，１５のうちの一方のみを示している。
【0022】
次に、この変速部１０が入力回転速度に対して２倍の回転速度を出力する速度増速機構として作動する場合について説明する。図２Ａ～図２Ｄを参照して、中央歯車１１が回転すると、それによって、中央歯車の軸１１ａに接続された第１及び第２遊星歯車１２,１３が中央歯車の軸１１ａの中心を軸に回転する。この速度増速の場合は、第２内歯車１５が図１に示したように係止部１７でロックされている。
【0023】
ここで、図２Ａにおいて、中央歯車１１は、軸１１ａを介して第１及び第２遊星歯車１２，１３に入力される。図２Ｂに示すように、第１及び第２遊星歯車１２，１３は、軸１１ａと同じ回転速度で中央歯車の軸１１ａの中心を軸に時計回り（右回り）（図中矢印で示す）に回転する。すると、第２内歯車１５がロックされているので第１遊星歯車１２は第１遊星歯車１２の軸を中心に反時計回り（左回り）に回転し、第１遊星歯車１２と噛み合っている第２遊星歯車１３は第１遊星歯車１２と逆の時計回りに第２遊星歯車１３の軸を中心に回転される。
【0024】
さらに、第１内歯車１４は、内側で噛み合っている第２遊星歯車１３から第２遊星歯車１３の軸を中心の時計回りの回転により、時計回りに回転させられるとともに、第２遊星歯車１３が中央歯車の軸１１ａの中心を軸に時計回りにも回転しているので２つの回転が合わせられて入力の回転数に対して増速で回転する。
【0025】
ここでは、図２Ｂ～図２Ｄに、第１及び第２遊星歯車１２，１３、ならびに第１及び第２内歯車１４,１５の回転数を円弧状の矢印の長さで示している。すなわち、図２Ｃに示すように、第１及び第２遊星歯車１２，１３が中央歯車の軸１１ａの中心を軸に１／２回転する間に、第１内歯車１４は１／２回転以上回転する。
【0026】
すなわち、この場合は図２Ａにおいて「入力」と表示しているように中央歯車１１が入力歯車になり、第１内歯車１４が入力に対して増速した出力歯車になる。
【0027】
本開示の一実施の形態では入力回転数に対して２倍の回転数としている。
【0028】
なお、ここでは、第２内歯車１５の外周に設けられた鋸歯については図示を省略している。また、図２Ａで、第１及び第２遊星歯車１２，１３に示した対向する太字の矢印は、中央歯車１１の軸１１ａによる回転によって、第１遊星歯車１２が逆時計方向に回転し、第２遊星歯車１３が時計方向に回転することを示している。
【0029】
次に、この変速部１０が入力回転速度に対して１倍の回転速度を出力する通常速度出力機構として作動する場合について説明する。図３Ａ～図３Ｄは、この場合の図２Ａ～図２Ｄに対応する図である。また第２遊星歯車１３は第２遊星歯車１３の軸を中心に時計回りには回転するが、反時計回りには回転しないワンウエイ機構が設けられている。等速の場合は、第２内歯車１５が係止部１７でロックされていないため、第１内歯車１４と第２内歯車１５とは連動して回転する。
【0030】
ここでも、図３Ｂ～図３Ｄに、第１及び第２遊星歯車１２，１３、ならびに第１及び第２内歯車１４，１５の回転数を円弧状の矢印の長さで示している。すなわち、図３Ｂに示すように、第１及び第２遊星歯車１２，１３が中央歯車の軸１１ａの中心を軸に１／２回転する間に、第１及び第２内歯車１４，１５もそれぞれ１／２回転する。
【0031】
すなわち、この場合は図３Ａにおいて「入力」と表示しているように中央歯車１１が入力歯車になり、第１内歯車１４が出力１倍の出力歯車になる。
【0032】
また、ここで、第１及び第２内歯車１４，１５に示した太字の矢印は、それぞれの内歯車が同一の速度で連れ回りすることを示している。
【0033】
次に、この変速部１０が入力回転速度に対して半分の回転速度を出力する速度減速機構として作動する場合について説明する。図４Ａ～図４Ｄは、この場合の図２Ａ～図２Ｄに対応する図である。図４Ａ～図４Ｄを参照して、この場合は、第１内歯車１４が入力歯車になる。第１内歯車１４が時計回りに回転すると、それによって、第１内歯車１４に係合した第１及び第２遊星歯車１２，１３が中央歯車の軸１１ａの中心を軸に時計回りに回転する。
【0034】
ここで、図４Ａにおいて、第２内歯車１５が係止部１７でロックされている。
【0035】
第２内歯車１５がロックされているので第２内歯車１５の内側で噛み合っている第１遊星歯車１２は第１遊星歯車１２の軸を中心に反時計回りに回転し、第１遊星歯車１２に噛み合っている第２遊星歯車１３は時計回りに回転する。
【0036】
第２遊星歯車１３が時計回りに回転することにより出力の中央歯車１１は入力の第１内歯車１４の内部で噛み合っているので相対的に反時計方向に移動することになり、時計回りに回転する入力の第１内歯車１４に対して出力の中央歯車１１が減速することになる。
【0037】
例えば、図４Ｃに示すように、第１内歯車１４が１／２回転すると、第２の遊星歯車１３が１／２回転し、それらに接続された中央歯車１１は、１／４回転する。このようにして、変速部１０が入力回転速度に対して半分の回転速度を出力する速度減速機構として作動する。
【0038】
すなわち、この場合は図４Ａにおいて「入力」と表示しているように第１内歯車１４が入力歯車になり、中央歯車１１が出力１／２倍の出力歯車になる。
【0039】
次に、この変速部１０が入力回転速度に対して等倍の回転速度を出力する通常速度出力機構として作動する場合について説明する。図５Ａ～図５Ｄは、この場合の図４Ａ～図４Ｄに対応する図である。また第２遊星歯車１３は第２遊星歯車１３の軸を中心に時計回りには回転するが、反時計回りには回転しないワンウエイ機構が設けられている。図５Ａ～図５Ｄを参照して、この場合は、第１内歯車１４が入力歯車になる。第１内歯車１４が回転すると、それによって、第１内歯車１４に係合した第１及び第２遊星歯車１２，１３が回転する。
【0040】
ここで、図５Ａにおいて、第２内歯車１５は係止部１７でロックされていないため、第１内歯車１４と連動して回転する。そして、図５Ｃに示すように、第１内歯車１４が１回転すると、第２の遊星歯車１３が１／２回転し、それらに接続された中央歯車１１は、１／２回転する。このようにして、変速部１０が入力回転速度に対して等倍の回転速度を出力する通常速度出力機構として作動する。
【0041】
すなわち、この場合は図５Ａにおいて「入力」と表示しているように第１内歯車１４が入力歯車になり、中央歯車１１が出力１倍の出力歯車になる。
【0042】
次に、上記した係止部１７のロック機構について説明する。図６は、第２内歯車１５の外周部と係止部１７との係合状態を説明する模式的な側面図である。ここでは、第２内歯車１５は、その外周部のみが示されている。図６に示すように、第２内歯車１５は、図中矢印で示すように時計回りに回転し、その外周部に設けられた鋸歯１８に係合可能に係止部１７が支点１７ａを中心に回動可能に設けられている。通常は、係止部１７は、第２内歯車１５から離れた位置にあるが、後に説明するように、用紙が所定の位置に到達するとバネ力等によって支点１７ａを中心として係止部１７が作動し、図中太い矢印で示すように第２内歯車１５の鋸歯１８に係合する。なお、係止部１７が作動していないロックフリー時は第１内歯車１４（図４Ａ，図５Ａ等参照）と第２内歯車１５とは図示の無いブレーキでつながっており連れ周りする。
【0043】
このような係止部１７の動作によって、第１内歯車１４と第２内歯車１５とは、第１内歯車１４のみが回転する場合と、両者が連動して回転する場合とが生じる。
【0044】
次に、画像形成装置の用紙搬送装置に設ける、上記した変速部１０の具体的な使用状態について説明する。
【0045】
［第１実施の形態］
まず、本開示の第１実施の形態として、変速部１０が画像形成装置の給紙部に適用された場合について図７Ａ～図７Ｄを参照して説明する。ここでは、低速度／コスト機のような、１つのモータで給紙部を駆動する場合に、上記した変速部１０を使用する場合について説明する。
まず、本開示の第１実施の形態として、変速部１０が画像形成装置の給紙部に適用された場合について図７Ａ～図７Ｄを参照して説明する。ここでは、低速度／コスト機のような、１つのモータで給紙部を駆動する場合に、上記した変速部１０を使用する場合について説明する。
【0046】
図７Ａは本開示の第１実施の形態に係る、変速部１０がターボ給紙（通常の２倍の速度での給紙）をする場合の変速部の中央歯車の軸方向に切断した状態を示す模式的な断面図であり、図７Ｂはターボ給紙が行われる給紙部と係止部との位置関係を示す図である。図７Ｃは、変速部１０が給紙部で通常速度で給紙する場合の変速部１０の中央歯車の軸方向に切断した状態を示す模式的な断面図であり、図７Ｄは、この場合の給紙部と係止部との位置関係を示す図である。
【0047】
図７Ｂ及び図７Ｄを参照して、画像形成装置の定着ユニットの直前に設けられる用紙の給紙搬送経路２１ａに設けられた給紙ローラ２２ａ，２２ｂやＰＳローラ２３ａ，２３ｂに挟まれて搬送される用紙２０、及び係止部１７（図６参照）を作動させるアクチュエータ２５の配置と、それらの作動状態が示されている。
【0048】
この実施の形態においては、紙の種類、ローラの劣化、環境条件による給紙時の遅れを補うように、給紙時はターボ給紙によって給紙ローラ２２ａ，２２ｂの回転速度を増速し、ＰＳローラ２３ａ，２３ｂに用紙２０が噛みこめば、通常のプロセス速度である通常速度に落とすように制御している。具体的には、次のように図示のない給紙モータを制御する。
【0049】
まず、図７Ａ～図７Ｂに示すように、係止部を作動させるアクチュエータ２５が設置される設定箇所を通過するまでは、用紙２０を２倍の速度でターボ搬送する。このとき、変速部１０は、図２Ａ～図２Ｄで示したように、中央歯車（遊星キャリア）１１の軸１１ａが入力軸になり、第１内歯車１４が出力軸となり、通常の２倍の速度で用紙が供給される。
【0050】
用紙がアクチュエータ２５の設置される設定箇所を通過した後は、図７Ｃ～図７Ｄに示すように通常速度の設定となる。なお、アクチュエータ２５の作動は係止部の作動と連動しており、その詳細については後で説明する。
【0051】
以上のように、この実施の形態においては、モータの回転数を変えることなく、用紙の位置に応じて用紙の搬送速度を切換えている。
［第２実施の形態］
次に、本開示の第２実施の形態について説明する。第２実施の形態においては、画像形成装置の排紙部にこの変速部１０を適用する。
［第２実施の形態］
次に、本開示の第２実施の形態について説明する。第２実施の形態においては、画像形成装置の排紙部にこの変速部１０を適用する。
【0052】
図８Ａは、本開示の第２実施の形態における排紙部と係止部の位置関係を示す図であり、
搬送ローラ２７ａ、２７ｂ、排紙ローラ２８ａ、２８ｂで排紙ローラ２８ａ、２８ｂの下流に排紙トレイ（図示無し）がある。
搬送ローラ２７ａ、２７ｂ、排紙ローラ２８ａ、２８ｂで排紙ローラ２８ａ、２８ｂの下流に排紙トレイ（図示無し）がある。
【0053】
図８Ｂは、変速部が排紙部で通常速度で使用される場合の変速部の中央歯車の通る軸方向に切断した状態を示す模式的な断面図であり、図８Ｃは、変速部が排紙部で通常速度で使用される場合の係止部に対応するアクチュエータの具体的構成及び作動状態を示す図である。
【0054】
すなわち、図８Ａ～図８Ｃは、この場合の用紙２０が、アクチュエータ２５が設けられた所定の設定箇所を通過するまでの状態を示す図である。この場合、用紙２０が所定の設定箇所を通過するまでは、通常速度である１倍で用紙２０を搬送する。
【0055】
一方、図９Ａは、この実施の形態における変速部が排紙部で、減速状態で使用される場合の排紙部と係止部の位置関係を示す図であり、図９Ｂは、この場合の変速部の中央歯車の通る軸方向に切断した状態を示す模式的な断面図であり、図９Ｃは、この場合のアクチュエータの具体的構成及び作動状態を示す図である。
【0056】
すなわち、図９Ａ～図９Ｃは、この場合の用紙２０が、アクチュエータ２５が設けられた所定の設定箇所を通過した後の状態等を示す図である。この場合、用紙２０が所定の設定箇所を通過した後は、通常速度の半分の速度で用紙２０を搬送する。このような動作を行なうために、所定の設定箇所にはアクチュエータ２５が設置されている。
【0057】
まず、図８Ａを参照して、ここでは、用紙２０が定着部から用紙２０が搬送されて搬送ローラ２７ａ、２７ｂを通過して、用紙２０がアクチュエータ２５を押し上げて排紙ローラ２８ａ、２８ｂを通過する際の状態を示している。
【0058】
この場合の変速部１０の入力は図８Ｂに示すように、第１内歯車１４であり、出力は中央歯車（遊星キャリア）１１の軸１１ａである。用紙２０がアクチュエータ２５を押し上げて、図８Ｂに示すように変速部１０の第２内歯車１５は図５で説明したようにロック状態になく、第１内歯車１４と連動し、中央歯車１１の軸１１ａの出力、即ち図８Ａの排紙ローラ２８ａ、２８ｂは１倍になる。
【0059】
この場合のアクチュエータ２５の具体的構成及び作動状態を図８Ｃに示す。図８Ｃに示すように、アクチュエータ２５は鋸歯２５ｂを外周に有する回転円板（回転部）２５ａと、その接線方向で、且つ用紙２０の上を滑るように配置された棒部材２５ｃと、を有し、棒部材２５ｃは支点２５ｄで支持されており、用紙２０が搬送されているときは回転円板２５ａの接線方向に傾斜して非作動状態にある。
【0060】
次に、用紙２０が設定箇所を通過した後の状態について、図９Ａ～図９Ｃを参照して説明する。図９Ａに示すように、用紙２０が排紙搬送経路２１ｂの設定箇所を通過すると、変速部１０の入力は図９Ｂに示すように、第１内歯車１４であり、出力は中央歯車１１の軸１１ａである。アクチュエータ２５が用紙通過と重力により回転し、図９Ｂに示すように変速部１０の第２内歯車１５ロックが作動し、中央歯車１１の軸１１ａの出力、即ち図８Ａの排紙ローラ２８ａ、２８ｂは減速する。
【0061】
なお、この場合のアクチュエータ２５の作動状態を図９Ｃに示す。図９Ｃに示すように、用紙２０がアクチュエータ２５通過すると、それまで用紙で支持されていた棒部材２５ｃは支点２５ｄを中心に下方に落下し、その上端部で回転円板の鋸歯２５ｂに係合して回転円板２５ａをロックし、変速部１０の第２内歯車１５のロックが作動する。すなわち、用紙が設定箇所を通過することによってアクチュエータ２５を駆動し、それによって、第２内歯車１５のロック有無に可変され、出力となる中央歯車１１が可変する。
【0062】
以上のように、この実施の形態においても、モータの回転数を変えることなく、用紙の位置に応じて用紙の搬送速度を切換えている。
【0063】
【0064】
ここで、アクチュエータ２５自体は、ロックを外すだけなので、軽負荷で可能である。また、遊星機構次第で、容易に負荷の軽減が可能になる。
［第３実施の形態］
次に、本開示に係る変速部１０が排紙ローラの減速に使用される場合について説明する。図１０は、この場合の、変速部１０を含む排紙ローラ駆動部３１が設けられる画像形成装置における取付け位置を示す斜視図であり、図１１Ａ～図１１Ｃは排紙ローラに速度変化のない状態を示す図である。図１１Ａは、変速部が排紙ローラの減速に使用される場合において速度変化のない場合の変速部の作動状態を示す図であり、図１１Ｂは、変速部が排紙ローラの減速に使用される場合において速度変化のない場合の変速部の実際の構成を示す平面図であり、図１１Ｃは、図１１Ｂにおいて、矢印１１Ｃ－１１Ｃで示す部分の矢視図である。
［第３実施の形態］
次に、本開示に係る変速部１０が排紙ローラの減速に使用される場合について説明する。図１０は、この場合の、変速部１０を含む排紙ローラ駆動部３１が設けられる画像形成装置における取付け位置を示す斜視図であり、図１１Ａ～図１１Ｃは排紙ローラに速度変化のない状態を示す図である。図１１Ａは、変速部が排紙ローラの減速に使用される場合において速度変化のない場合の変速部の作動状態を示す図であり、図１１Ｂは、変速部が排紙ローラの減速に使用される場合において速度変化のない場合の変速部の実際の構成を示す平面図であり、図１１Ｃは、図１１Ｂにおいて、矢印１１Ｃ－１１Ｃで示す部分の矢視図である。
【0065】
一方、図１２Ａ～図１２Ｃは、排紙ローラの減速状態を示す図である。図１２Ａは、変速部が排紙ローラの減速に使用される場合において減速状態の場合の変速部の作動状態を示す図であり、図１２Ｂは、変速部が排紙ローラの減速に使用される場合において減速状態の場合の変速部の実際の構成を示す平面図であり、図１２Ｃは、図１２Ｂにおいて、矢印１２Ｃ－１２Ｃで示す部分の矢視図である。
【0066】
このように、排紙ローラ駆動部３１で排紙ローラを減速することで、排紙時の用紙のスタッキング性能を向上させる。
【0067】
また、この実施の形態においては、モータの回転数（入力回転数）は変えずに、遊星歯車を用いた変速部を用いることで排紙ローラの速度を１／２倍に減速している。
【0068】
まず、図１０を参照して、変速部１０を含む排紙ローラ駆動部３１が設けられる画像形成装置における位置は画像形成装置本体の操作用タッチパネルが設けられる正面の右側端部である。ここでは、排紙ローラ駆動部３１全体が大きく明示されているが、実際には画像形成装置の本体内に収納されている。
【0069】
【0070】
【0071】
まず、排紙ローラに速度変化のない場合について説明する。図１１Ａは排紙ローラ駆動部の要部として作動する変速部１０の中央歯車１１の軸１１ａを通る模式的な断面図である。この状態では第２内歯車１５が係止部１７でロックされているため、第１内歯車１４は、モータの回転入力と等倍の出力になる。
【0072】
図１１Ｂは変速部１０の実際の構成を示す平面図であり、図１１Ｃは、図１１Ｂにおいて、矢印１１Ｃ－１１Ｃで示す方向から見た矢視図である。図１１Ｂ及び図１１Ｃを参照して、モータ３２の出力軸３３に係合した中央歯車１１は第１及び第２遊星歯車１２，１３を回転させる。これらの遊星歯車は第１及び第２内歯車１４，１５に係合する。中央歯車１１は第２外歯車１９ａに係合し、第２外歯車１９ａは、排紙ローラ歯車となる第３外歯車１９ｂに係合し、その回転軸となる第１排紙ローラ回転軸３５を回転させる。第１排紙ローラ回転軸３５には、それぞれが対になって用紙を挟んで排出する第１左排紙ローラ対３６ａ，３６ｂ及び第１右排紙ローラ対３７ａ，３７ｂが設けられている。
【0073】
同様に、第１内歯車１４は、第１外歯車１６に係合し、その歯車軸である第２排紙ローラ回転軸３９を回転させる。第２排紙ローラ回転軸３９には、それぞれが対になって用紙を挟んで排出する第２左排紙ローラ対４０ａ，４０ｂ及び第２右排紙ローラ対４１ａ，４１ｂが設けられている。
【0074】
図１１Ｂに示すように、用紙２０は、第１左排紙ローラ対３６ａ，３６ｂ及び第２左排紙ローラ対４０ａ，４０ｂによって、図中太い矢印で示すように搬送される。
【0075】
なお、ここでは、第２内歯車１５をロックするために係止部１７が第２内歯車１５に係止するように、アクチュエータ２５の棒部材２５ｃは非作動状態にある。この状態が係止部１７に伝達するように棒部材２５ｃは連結部材２５ｅで係止部１７と接続されている。
【0076】
次に、排紙ローラが減速状態にある場合について説明する。基本的な構成は図１１Ａ～図１１Ｃと同様であるので、図１２Ａ～図１２Ｃに示す各構成要素に図１１Ａ～図１１Ｃと同じ参照番号を付している。ここでは、モータ３２の出力に対してその出力を１／２倍にして第１内歯車１４から出力するように、排紙ローラ駆動部３１は構成されている。
【0077】
図１２Ａは排紙ローラ駆動部３１の要部として作動する変速部１０の中央歯車１１の軸を通る模式的な断面図であり、図１１Ａに対応する。ここでは、図１１Ｃに示すように、第２内歯車１５が係止部１７でロックされていないため、第１内歯車１４と第２内歯車１５とは連動して回転し、第１内歯車１４からの出力はモータ回転の半分になる。
【0078】
図１２Ｂは変速部１０の実際の構成を示す平面図であり、図１２Ｃは、図１２Ｂにおいて、矢印１２Ｃ－１２Ｃで示す方向から見た矢視図である。図１２Ｂ及び図１２Ｃを参照して、モータ３２の出力軸３３に係合した中央歯車１１は第１及び第２遊星歯車１２，１３を回転させる。これらの第１及び第２遊星歯車１２，１３は第１及び第２内歯車１４，１５に係合する。中央歯車１１は第２外歯車１９ａを介して、排紙ローラ歯車となる第３外歯車１９ｂに係合し、第１排紙ローラ回転軸３５を回転させる。第１排紙ローラ回転軸３５には、それぞれが対になって用紙を挟んで排出する第１左排紙ローラ対３６ａ，３６ｂ（図１０参照）及び第１右排紙ローラ対３７ａ，３７ｂが設けられ、第１内歯車１４は、第１外歯車１６に係合し、第２排紙ローラ回転軸３９を回転させる。第２排紙ローラ回転軸３９には、それぞれが対になって用紙を挟んで排出する第２左排紙ローラ対４０ａ，４０ｂ及び第２右排紙ローラ対４１ａ，４１ｂが設けられている。
【0079】
図１２Ｂに示すように、用紙２０は、第１左排紙ローラ対３６ａ，３６ｂ及び第１左排紙ローラ対３６ａ，３６ｂによって、図中太い矢印で示すように搬送される。ここでは、用紙の搬送速度を矢印の大きさで示しており、図１２Ｂに示すように、用紙の搬送速度は、図１１Ｂの場合の半分である。
【0080】
また、ここでは、図１２Ｃに示すように第２内歯車１５は係止部１７でロックされていない。この状態ではアクチュエータ２５の棒部材２５ｃは作動状態にあり、この状態が係止部１７に伝達するように連結部材２５ｅで係止部１７と接続されているためである。
【0081】
なお、上記実施の形態においては、係止部を作動させるアクチュエータの構成として所定の支点で支持された棒状部材からなるアクチュエータを用いた場合について説明したが、これに限らず、任意の形式のアクチュエータを用いても良い。
【0082】
本開示は、その精神又は主要な特徴から逸脱することなく、他の種々な形で実施することができる。そのため、上述の実施形態は例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本開示の特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本開示の範囲内のものである。
【産業上の利用可能性】
【0083】
本開示によれば、低コスト/省スペース/高画質/高スタッキング性を実現することが可能な用紙搬送装置を有する画像形成装置を提供できるため、画像形成装置として有用である。
【符号の説明】
【0084】
１０ 変速部
１１ 中央歯車（遊星キャリア）
１２ 第１遊星歯車
１３ 第２遊星歯車
１４ 第１内歯車
１５ 第２内歯車
１６ 第１外歯車
１７ 係止部
１８ 鋸歯
１９ａ 第２外歯車
１９ｂ 第３外歯車
２０ 用紙
２１ａ 給紙搬送経路
２１ｂ 排紙搬送経路
２２ａ，２２ｂ 給紙ローラ
２３ａ，２３ｂ ＰＳローラ
２５ アクチュエータ
２５ａ 回転円板（回転部）
２７ａ，２７ｂ 第１排紙ローラ
２８ａ，２８ｂ 第２排紙ローラ
３１ 排紙ローラ駆動部
３２ モータ
３３ モータの出力軸
３５ 第１排紙ローラ回転軸
３６ 第１左排紙ローラ
３７ 第１右排紙ローラ
３９ 第２排紙ローラ回転軸
４０ 第２左排紙ローラ
４１ 第２右排紙ローラ
１１ 中央歯車（遊星キャリア）
１２ 第１遊星歯車
１３ 第２遊星歯車
１４ 第１内歯車
１５ 第２内歯車
１６ 第１外歯車
１７ 係止部
１８ 鋸歯
１９ａ 第２外歯車
１９ｂ 第３外歯車
２０ 用紙
２１ａ 給紙搬送経路
２１ｂ 排紙搬送経路
２２ａ，２２ｂ 給紙ローラ
２３ａ，２３ｂ ＰＳローラ
２５ アクチュエータ
２５ａ 回転円板（回転部）
２７ａ，２７ｂ 第１排紙ローラ
２８ａ，２８ｂ 第２排紙ローラ
３１ 排紙ローラ駆動部
３２ モータ
３３ モータの出力軸
３５ 第１排紙ローラ回転軸
３６ 第１左排紙ローラ
３７ 第１右排紙ローラ
３９ 第２排紙ローラ回転軸
４０ 第２左排紙ローラ
４１ 第２右排紙ローラ
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図2D】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図3D】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図4D】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図5D】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図7C】
【図7D】
【図8A】
【図8B】
【図8C】
【図9A】
【図9B】
【図9C】
【図10】
【図11A】
【図11B】
【図11C】
【図12A】
【図12B】
【図12C】