用紙搬送装置及びこれを備えた画像形成装置
【課題】回転動力を受ける一方の搬送ロールの駆動トルクが変動して一対の搬送ロール間における歯車反力が変動することがあっても、一対の搬送ロールの接触部における圧力の変動に起因した用紙搬送不良の発生を低減できる用紙搬送装置等を提供する。
【解決手段】用紙搬送装置は、接触して回転する第一搬送ロール及び第二搬送ロールと、第二搬送ロールを第一搬送ロールに接近する方向に変位させる圧力を加える加圧機構と、第一搬送ロールが受ける回転動力を第一搬送ロールの第一歯車から２以上の伝達歯車を経由させて第二搬送ロールの第二歯車まで伝達させる回転伝達機構を有し、第二歯車と第二歯車に噛み合う回転伝達機構の他の伝達歯車を、その噛み合うときの歯面において歯型のインボリュート曲線と歯のピッチ円との交点Ｋにおける法線Ｍの方向が第一搬送ロールに接近及び離間する方向に対して直交する方向となるように配置した。
【解決手段】用紙搬送装置は、接触して回転する第一搬送ロール及び第二搬送ロールと、第二搬送ロールを第一搬送ロールに接近する方向に変位させる圧力を加える加圧機構と、第一搬送ロールが受ける回転動力を第一搬送ロールの第一歯車から２以上の伝達歯車を経由させて第二搬送ロールの第二歯車まで伝達させる回転伝達機構を有し、第二歯車と第二歯車に噛み合う回転伝達機構の他の伝達歯車を、その噛み合うときの歯面において歯型のインボリュート曲線と歯のピッチ円との交点Ｋにおける法線Ｍの方向が第一搬送ロールに接近及び離間する方向に対して直交する方向となるように配置した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、用紙搬送装置およびこれを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、用紙に画像を形成する画像形成装置では、その用紙を搬送する用紙搬送装置として、例えば、所要の搬送方向に回転する一対の搬送ロール間に用紙を導入して挟み込んで送り出すように搬送する形式の用紙搬送装置が使用されている。
【０００３】
この用紙搬送装置は、例えば、以下のように構成されている。一方の搬送ロールは、固定支持部材に軸が支持され、回転駆動装置からの回転動力を受けて回転する。他方の搬送ロールは、一方の搬送ロールと接近及び離間する方向に変位する変位支持部材に軸が支持され、一方の搬送ロールに押し付けられた状態で回転する。他方の搬送ロールは、圧縮ばね等の加圧機構により変位支持部材を一方の搬送ロールに接近する方向に変位させる圧力が加えられる。また、他方の搬送ロールは、その軸の一端に固定した歯車を、一方の搬送ロールの軸の一端に固定された歯車と噛み合わせることにより、その一方の搬送ロールが受ける回転動力が伝達されて回転する。
【０００４】
このような用紙搬送装置においては、各搬送ロールの軸受部への紙粉、磨耗粉等の不要物が付着すること、一対の搬送ロールの搬送方向の上流側又は下流側に配置される用紙搬送部から搬送力や搬送抵抗を受けること等の外的要因により、駆動源側の一方の搬送ロールの駆動トルクが変動して一対の搬送ロール間における歯車反力が変動する。これにより、一対の搬送ロールの接触部における圧力が変動して用紙の搬送不良（例えば、用紙が予定する搬送方向に沿わず傾いた姿勢で搬送される等の現象）が発生することがある。
【０００５】
一方、従来においては、転写ロールを像担持体に対して正確に位置決めすることを目的とした画像形成装置として、以下のものが知られている（特許文献１）。すなわち、像担持体に対向し、前記像担持体に接する間隔保持部を有する転写ロールと、この転写ロールを前記像担持体から接離する方向に移動自在であるように収納し、その像担持体を収納するメインフレーム体に閉方向と開方向とに回動自在に支持されたサブフレーム体と、前記メインフレーム体に設けられ、転写ロールのサブフレーム体の閉方向への移動を規制するストッパと、前記サブフレーム体に設けられ、転写ロールを像担持体の回転中心によりも前記ストッパ側へ向けて付勢する弾性部材と、像担持体及び転写ロールを連結駆動するギヤ列とを具備し、そのギヤ列は、ギヤ列の回転により、転写ロールを像担持体の回転中心よりも前記ストッパ側に向けて付勢するよう構成された画像形成装置である。
【０００６】
また、駆動時の感光体に対する現像剤担持体の加圧力の変動を抑制し、加圧力を最適な値に保つことにより、感光体と現像剤担持体との間隔を一定の保持することを目的としたプロセスカートリッジとして、以下のものが知られている（特許文献２）。すなわち、駆動ギヤを有する電子写真画像形成装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジであって、駆動ギヤと噛合するドラムギヤを有する感光体と、ドラムギヤと噛合するスリーブギヤを有する現像剤担持体を備え、前記感光体を回転可能に支持する第一枠体と、前記現像剤担持体を回転可能に支持する第二枠体からなり、第一枠体と第二枠体を結合し、第二枠体を第一枠体に対して不勢するとともに、回動可能に支持する結合部材を有するプロセスカートリッジにおいて、前記結合部材は、前記第二枠体の長手方向同軸上の駆動側の端部と従動側の端部に、前記ドラムギヤと前記スリーブギヤの噛み合い圧力角方向に一つずつ取り付けられ、前記第二枠体の駆動側における回動の支点は、前記ドラムギヤと前記スリーブギヤの噛み合い圧力角方向の直交方向に移動可能なものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−１０９３８３号公報
【特許文献２】特開２００１−６６９７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この発明は、回転駆動する一対の搬送ロールの間（接触部）に用紙を導入して搬送する用紙搬送装置として、回転動力を受ける一方の搬送ロールの駆動トルクが変動して一対の搬送ロール間における歯車反力が変動することがあっても、一対の搬送ロールの接触部における圧力の変動に起因した用紙搬送不良の発生を低減することができる用紙搬送装置を提供し、また、このような用紙搬送装置を備えた画像形成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明（Ａ１）の用紙搬送装置は、固定された状態で配置される固定支持部材と、前記固定支持部材に軸が支持され、回転動力を受けて回転する第一搬送ロールと、前記第一搬送ロールと接近及び離間する方向に変位する状態で配置される変位支持部材と、前記変位支持部材に軸が支持され、前記第一搬送ロールに直接又は搬送対象の用紙を介在させて押し付けられた状態で回転する第二搬送ロールと、前記変位支持部材を前記第一搬送ロールに接近する方向に変位させる圧力を加える加圧機構と、前記第一搬送ロールが受ける回転動力を当該第一搬送ロールの軸に固定された第一歯車から２以上の伝達歯車を経由させて前記第二搬送ロールの軸に固定された第二歯車まで伝達させる回転伝達機構を有し、
前記第二歯車又は前記変位支持部材に軸が支持されて当該第二歯車に回転動力を伝達する前記回転伝達機構の伝達歯車の一部と、当該第二歯車又は当該伝達歯車の一部に噛み合う前記回転伝達機構の他の伝達歯車を、その噛み合うときの歯面において歯型のインボリュート曲線と歯のピッチ円との交点における法線の方向が前記接近及び離間する方向に対して直交する方向となるように配置したことを特徴とするものである。
【００１０】
この発明（Ａ２）の用紙搬送装置は、上記発明Ａ１の用紙搬送装置において、前記回転伝達機構は、前記伝達歯車として１段歯車と２段歯車を備え、前記第一歯車、前記１段歯車、前記２段歯車及び前記第二歯車をこの順番で噛み合わせる歯車列を構成し、かつ、当該第一歯車の軸、当該１段歯車の軸及び当該２段歯車の軸を１つの保持部材に取り付けた構造であり、前記第二歯車と前記２段歯車を、その噛み合うときの歯面において歯型のインボリュート曲線と歯のピッチ円との交点における法線の方向が前記接近及び離間する方向に対して直交する方向となるように配置したものである。
【００１１】
この発明（Ａ３）の用紙搬送装置は、上記発明Ａ１の用紙搬送装置において、前記回転伝達機構は、前記伝達歯車として１段歯車と２段歯車を備え、前記第一歯車、前記１段歯車、前記２段歯車及び前記第二歯車をこの順番で噛み合わせる歯車列を構成し、かつ、前記２段歯車の軸を前記変位支持部材に取り付け、前記１段歯車の軸を前記第一歯車の軸と第一保持部材に取り付けるとともに前記２段歯車の軸と第二保持部材に取り付けた構造であり、前記１段歯車と前記２段歯車を、その噛み合うときの歯面において歯型のインボリュート曲線と歯のピッチ円との交点における法線の方向が前記接近及び離間する方向に対して直交する方向となるように配置したものである。
【００１２】
この発明（Ｂ）の画像形成装置は、用紙に画像を形成する作像部と、前記作像部に用紙を搬送する用紙搬送部とを有し、前記用紙搬送部を構成する用紙搬送装置として上記発明Ａ１からＡ３のいずれかの用紙搬送装置を備えていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
上記発明Ａ１の用紙搬送装置によれば、その発明の構成を有しない場合に比べて、回転動力を受ける第二搬送ロールの駆動トルクが変動して第一搬送ロールと第二搬送ロールの間の歯車反力が変動することがあっても、一対の搬送ロール（第一搬送ロールと第二搬送ロール）の接触部における圧力の変動に起因した用紙搬送不良の発生を低減することができる。
【００１４】
上記発明Ａ２の用紙搬送装置では、その発明の構成を有しない場合に比べて、簡易な構成でもって前記した発明Ａ１による効果を得ることができる。
【００１５】
上記発明Ａ３の用紙搬送装置では、その発明の構成を有しない場合に比べて、簡易な構成でもって前記した発明Ａ１による効果を得ることができる。
【００１６】
上記発明Ｂの画像形成装置では、その発明の構成を有しない場合に比べて、上記発明Ａ１からＡ３のいずれかの用紙搬送装置において第一搬送ロールと第二搬送ロールの接触部における圧力の変動に起因した用紙搬送不良の発生が低減され、これにより、その用紙搬送不良に起因した画質不良等の新たな不具合の誘発が低減された画像の形成を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施の形態１等に係る用紙搬送装置を備えた画像形成装置の要部を示す概略説明図である。
【図２】図１の画像形成装置の一部（作像部及び用紙搬送部の一部）を示す概略斜視図である。
【図３】用紙搬送装置の要部（駆動伝達機構など）を示す説明図である。
【図４】図３の駆動伝達機構などの構成を示す説明図である。
【図５】図４の駆動伝達機構における各ギヤの配置関係などの構成を示す説明図である。
【図６】噛み合うギヤにおけるピッチ円や法線を示す説明図である。
【図７】図３の用紙搬送装置の動作状態を示す説明図である。
【図８】実施の形態２に係る用紙搬送装置の要部（駆動伝達機構など）を示す説明図である。
【図９】図８の駆動伝達機構などの構成を示す説明図である。
【図１０】図９の駆動伝達機構における各ギヤの配置関係などの構成を示す説明図である。
【図１１】図８の用紙搬送装置の動作状態を示す説明図である。
【図１２】実施の形態３に係る用紙搬送装置の要部（駆動伝達機構など）を示す説明図である。
【図１３】図１２の駆動伝達機構などの構成を示す説明図である。
【図１４】図１３の駆動伝達機構における各ギヤの配置関係などの構成を示す説明図である。
【図１５】図１２の用紙搬送装置の動作状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、この発明を実施するための形態（以下、単に「実施の形態」という）について添付の図面を参照しながら説明する。
【００１９】
［実施の形態１］
図１は実施の形態１等に係る用紙搬送装置を備えた画像形成装置の要部の構成を示し、図２はその画像形成装置の一部（作像部及び用紙搬送部の一部）の構成を示している。
【００２０】
画像形成装置は、用紙９に画像を形成する作像部１と、この作像部１に用紙９を搬送する用紙搬送部３とを少なくとも有したものである。この作像部１や用紙搬送部３は、図示しない装置本体の内部に配置されている。図中の矢付きの一点鎖線は、用紙９の主な搬送経路を示す。
【００２１】
作像部１は、現像剤（トナー）で構成されるトナー像を専用に形成する作像装置１０と、作像装置１０の転写位置を通過させるように用紙９を搬送してその用紙９にトナー像を転写させる転写装置２０と、転写装置２０で転写されたトナー像を用紙９に定着させる定着装置２６とで主に構成されている。一方、用紙搬送部３は、用紙９を収容するとともに送り出す給紙装置３０と、給紙装置３０から送り出される用紙９を作像部１（作像装置１０と転写装置２０の間）にむけて搬送するロール形式の用紙搬送装置４０とで主に構成されている。
【００２２】
作像部１における作像装置１０は、公知の電子写真方式、静電記録方式等の記録方式を利用して、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の４色のトナー像を専用に形成する４つの作像装置１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋで構成されている。また、この４つの作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、例えば上下方向に直列状に並べた状態で配置している。
【００２３】
各作像装置（１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ）はいずれも、矢印で示す方向（図中において時計回りの方向）に回転駆動する感光体ドラム１２を備えており、この感光体ドラム１２の周囲に、以下のような各装置を主に配置した構成になっている。その主な装置とは、感光体ドラム１２の表面（像保持面）を所要の電位に帯電させる帯電ロール等を備えた帯電装置１３と、帯電後の感光体ドラム１２の表面に画像データ（信号）の色分離された前記４色の成分に基づく光Ｈを照射して電位差のある（各色成分の）静電潜像を形成する露光装置１４と、その各色成分の静電潜像を対応する色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナーで現像してトナー像にする現像装置１５（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）と、トナー像を用紙９に転写した後の感光体ドラム１２の表面に残留するトナー等を除去するドラム用の清掃装置１７とである。
【００２４】
このうち感光体ドラム１２は、円筒状の基材に有機感光材料からなる光導電性層（感光層）を有する像保持面を形成したものである。露光装置１４は、ＬＥＤアレイ、レーザ走査装置等で構成されるものである。露光装置１４には、画像形成装置に装備又は接続される原稿読取装置や、記憶媒体の読取装置や、パーソナルコンピュータ等の接続機器から入力される画像データを図示しない画像処理装置で所要の処理を施し、その処理で得られる色成分（本例ではＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）ごとの画像信号がそれぞれ入力される。
【００２５】
また、現像装置１５は、例えば、磁気ブラシ現像方式を利用する二成分現像装置である。現像装置１５は、その装置本体に担当する色のトナー（実際には非磁性トナーと磁性キャリアを含む二成分現像剤）を収容し、その二成分現像剤を回転駆動する現像ロールにより保持して感光体ドラム１２と対向する現像領域（Ｅ）に供給する。このほか、前記帯電装置１２と現像装置１５（の現像ロール）には、画像形成動作時になると、図示しない電源装置から帯電用電圧と現像バイアス電圧が各設定タイミングでそれぞれ印加される。
【００２６】
作像部１における転写装置２０は、図１や図２に示すように、各作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の感光ドラム１２の転写位置を通過しながら矢印で示す方向（図１において反時計回りの方向）に回転する転写搬送ベルト２１と、この転写搬送ベルト２１を所望の状態に架け回して回転自在に支持する複数の支持ロール２２ａ、２２ｂと、用紙搬送部３から供給される用紙９を転写搬送ベルト２１の外周面に静電的に吸着させる吸着ロール２３と、転写搬送ベルト２１を各作像装置１０における感光体ドラム１２の転写位置に押し付ける転写ロール等の転写体２４と、転写搬送ベルト２１の外周面に付着する不要なトナー、紙粉等の付着物を除去するベルト用の清掃装置２５とで主に構成されている。
【００２７】
支持ロール２２ａ、２２ｂの少なくとも１つは、駆動ロールとして構成される。吸着ロール２３と転写体２４には、画像形成動作時になると、図示しない電源装置から吸着用電圧と転写用電圧が各設定タイミングでそれぞれ印加される。
【００２８】
作像部１における定着装置２６は、例えば、回転駆動するとともに表面温度が所定の温度に保持されるように加熱手段によって加熱されるロール形式、ベルト形式等の加熱用回転体２７と、この加熱回転体２７の軸方向にほぼ沿うように所要の圧力で接触して従動回転するロール形式、ベルト形式等の加圧用回転体２８とを備えたものである。
【００２９】
用紙搬送部３における給紙装置３０は、複数枚の用紙９が積み重ねられた状態で収容される用紙収容体３１と、この用紙収容体３１から用紙９を１枚ずつ送り出すロール方式等の送出装置３２とで主に構成されている。用紙収容体３１は、複数のものを適用することができる。用紙収容体３１には、所要のサイズ、種類等の条件からなる用紙９が収容される。
【００３０】
用紙搬送部３における用紙搬送装置４０は、給紙装置３０と作像装置１０Ｙ（実際には転写装置２０の吸着ロール２３が配置された用紙吸着部）との間に配置されるロール形式の用紙送り装置４１と、その用紙送り装置４１の前後に配置される用紙搬送案内部材４２とで構成されている。この用紙送り装置４１は、給紙装置３０から送り出される用紙９を一時的に停止させた後、作像部１における転写時期に合わせて送り出す搬送時期調整装置（レジストレーション装置）として構成されている。用紙送り装置４１の詳細については、後述する。
【００３１】
この画像形成装置においては、画像形成動作の開始指示を受けると、以下の画像形成動作が実行されて画像の形成が行われる。ここでは、前記４色のトナー像で構成されるフルカラー画像を形成する場合を例示する。
【００３２】
まず、作像部１では、各作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）における各帯電装置１３が回転する各感光体ドラム１２の像保持面を所要の極性及び電位に帯電する。続いて、その帯電した感光体ドラム１２の像保持面に対して、露光装置１４が画像信号に基づく露光を行うことにより、各感光体ドラム１２の像保持面に帯電電位に対する所要の電位差からなる各色成分の静電潜像を形成する。しかる後、現像装置１５がその静電潜像を所要の極性に帯電しているトナーを現像ロール１５ａから供給して現像することによりトナー像として顕像化する。この現像装置１５では、反転現像が行われる。これにより、各作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の感光体ドラム１２上に各色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナー像が専用に形成される。
【００３３】
一方、用紙搬送部３では、トナー像の転写時期に合わせて給紙装置３０から用紙９が１枚ずつ送り出された後、用紙送り装置４０（４１）を介して所要のタイミングで作像装置１０Ｙと転写装置２０の間にむけて供給される。その用紙９は、回転する転写搬送ベルト２１の外周面に対して吸着ロール２３の静電的作用により吸着される。しかる後、用紙９は、転写搬送ベルト２１により搬送されて各作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の転写位置を通過する際に、各作像装置１０における感光ドラム１２上の各色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナー像が転写体２４の静電的作用を受けて用紙９側に順番（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの順）に重ね合わせられるような状態で転写される。この転写が終了した後の感光ドラム１２の表面はドラム用の清掃装置１６により清掃される。
【００３４】
続いて、トナー像が転写された後の用紙９は、転写搬送ベルト２１から剥離された後、定着装置２６にむけて搬送される。定着装置２６では、その用紙９が加熱用回転体２７と加圧用回転体２８の接触部に挿入されて通過する際に加熱及び加圧され、これにより各色成分のトナー像におけるトナーが溶融して用紙９に定着される。この定着が終了した後の用紙９は、その片面への画像の形成を行うだけの場合には、図示しない排紙部に搬送されて収容される。以上により、用紙９にはフルカラー画像が形成される。
【００３５】
次に、この画像形成装置の用紙搬送部３における用紙送り装置４１について説明する。
【００３６】
用紙送り装置４１は、図２〜図４等に示すように、固定支持板４５に軸５１が支持され、図示しない回転駆動装置（モータ、ギヤ列など）からの回転動力を受けて回転する駆動ロール５０と、駆動搬送ロール５０に接近及び離間する方向（矢印Ａ１，Ａ２で示す方向）に変位する状態で配置される変位支持板４６に軸５４が支持され、駆動搬送ロール５０に直接又は搬送対象の用紙９を介在させて押し付けられた状態で回転する対向搬送ロール５３と、変位支持板４６を駆動搬送ロール５０に接近する方向（矢印Ａ１の方向）に変位させる圧力を加えるバネ式の加圧機構５７と、駆動搬送ロール５０が受ける回転動力を搬送ロール５０の軸５１の一端に固定された第一ギヤ５２から２以上の伝達ギヤ（６１、６２、・・・）を経由させて対向搬送ロール５３の軸６４の一端に固定された第二ギヤ５５まで伝達させるギヤ式の回転伝達機構６０を有している。
【００３７】
固定支持板４５は、画像形成装置の本体に直接又は間接的に固定された状態で配置される。変位支持板４６は、例えば、固定支持板４５に対して上記接近及び離間する方向Ａ１，Ａ２に変位（スライド）可能な状態で取り付けられている。駆動搬送ロール５０は、軸５１の周囲に弾性層をその軸方向のほぼ全域にわたって形成した構造になっている。対向搬送ロール５３は、軸５４の周囲に弾性層をその軸方向に間隔あけて複数個に分割して配置する状態で形成した構造になっている。
【００３８】
駆動搬送ロール５０の軸５１は、固定支持板４５に図示しない軸受（ベアリング）を介して回転自在に取り付けられている。対向搬送ロール５３の軸５４は、変位支持板４６に図示しない軸受（ベアリング）を介して回転自在に取り付けられている。軸５４については、固定支持板４５に対して長孔状の開口部４５ａを貫通させた状態で配置される。
【００３９】
加圧機構５７は、加圧用のコイルスプリング５８を用いて構成されている。コイルスプリング５８は、その一端を固定支持板４５に取り付けられた取付け板５９に固定し、その他端を変位支持板４６の一側面部に取り付け、全体が圧縮された状態で配置されており、これにより変位支持板４６を所要の圧力Ｆで矢印Ａ１の方向に押し付けている。この加圧機構５７による加圧作用により、対向搬送ロール５３は変位支持板４６を介して駆動搬送ロール５０に圧力Ｆで押し付けられた状態に保たれる。
【００４０】
回転伝達機構６０は、伝達ギヤ（アイドラギヤ）として１段ギヤ６１と２段ギヤ６２（大径ギヤ６２Ａと小径ギヤ６２Ｂが同心状で一体になった構造のギヤ）を備えたものであり、駆動搬送ロール５０の第一ギヤ５３、１段ギヤ６１、２段ギヤ６２及び対向搬送ロール５３の第二ギヤ５５をこの順番で噛み合わせるギヤ列を構成している。２段ギヤ６２については、その大径ギヤ６２Ａを第一ギヤ５３と噛み合わせ、その小径ギヤ６２Ｂを第二ギヤ５５とかみ合わせている。また、第一ギヤ５３の軸５１と１段ギヤ６１の軸６３と２段ギヤ６２の軸６４は、１つの保持板６５に取り付けており、これによりその各軸５１、６３、６４の位置が固定された状態におかれている。保持板６５は、固定支持板（画像形成装置本体でもよい）に直接的又は間接的に取り付けられている。ちなみに、この用紙送り装置４１において使用している回転伝達のための各ギヤはいずれもインボリュート曲線の歯で形成された平歯ギヤ又ははすばギヤである。
【００４１】
図３の符号５６Ａは、駆動搬送ロール５０の軸５１の他端に固定して取り付けられた被伝達ギヤとしての第三ギヤである。符号５６Ｂは、固定支持板４５に設ける軸に取り付けられて第三ギヤ５６Ａと噛み合う伝達ギヤである。伝達ギヤ５６Ｂには、図示しない回転駆動装置からの回転動力がギヤ等を介して伝達される。
【００４２】
そして、回転伝達機構６０は、図５や図６に示すように、第二ギヤ５５と２段ギヤ６２を、その噛み合うときの歯面において歯型のインボリュート曲線と歯のピッチ円Ｅとの交点Ｋにおける法線Ｍの方向が上記接近及び離間する方向Ａ１，Ａ２に対して直交する方向となるように配置している。ここで、直交するとは、接近及び離間する方向Ａ１，Ａ２と交差する部分の角度が８５〜９５°の範囲内になる場合である。
【００４３】
この実施の形態１では、駆動搬送ロール５０及び対向搬送ロール５３としていずれも半径が６ｍｍのロールを使用する場合において、以下の寸法等からなるギヤを使用するとともに、２段ギヤ６２の設置位置を設定することにより、第二ギヤ５５と２段ギヤ６２を、上記した条件（法線Ｍの方向が方向Ａ１，Ａ２に対して直交する方向となる）を満たす状態で配置した（図５参照）。
・第一ギヤ５２：ピッチ円半径１０ｍｍ。モジュール１、歯数２１。
・第二ギヤ５５：ピッチ円半径６ｍｍ。モジュール０．７、歯数２０。
・１段ギヤ６１：ピッチ円半径６ｍｍ。モジュール０．７、歯数２０。
・２段ギヤ６２の大径ギヤ６２Ａ：ピッチ円半径１０ｍｍ。モジュール１、歯数２１。
・２段ギヤ６２の小径ギヤ６２Ｂ：ピッチ円半径６ｍｍ。モジュール０．７、歯数２０。
・第二ギヤ５５に対する２段ギヤ６２の設置角度（圧接角）：θ１＝２０°
【００４４】
この用紙送り装置４１は、画像形成動作中における用紙搬送時になると、以下のように動作する。
【００４５】
まず、駆動搬送ロール５０と対向搬送ロール５３は、用紙の搬送時期に合わせて回転と停止の動作が実行される。給紙装置３０から用紙９が送り出される際には、駆動搬送ロール５０と対向搬送ロール５３は停止している。これにより、給紙装置３０から送り出される用紙９が、接触した状態にある駆動搬送ロール５０と対向搬送ロール５３の間（接触部Ｎｐ：図４）に、用紙搬送案内部材６２により案内されて導かれた後に突き当り、一時的に停止させられる。
【００４６】
続いて、その用紙３を作像部３に供給する所要の搬送時期が到来すると、図示しない回転駆動装置からの回転動力が最後に伝達ギヤ５６Ｂと第三ギヤ５６Ａを介して駆動搬送ロール５０に伝達され、これにより駆動搬送ロール５０が矢印で示す方向（用紙搬送方向）に回転駆動する（図４）。また、この駆動搬送ロール５０の回転と同時に、その搬送ロール５０で受けた回転動力が第一ギヤ５２から回転伝達機構６０における１段ギヤ６１及び２段ギヤ６２を介して第二ギヤ５５に伝達され、これにより対向搬送ロール５３が矢印で示す方向（用紙搬送方向）に回転駆動する（図４）。さらに、このときの対向搬送ロール５３は、加圧機構５７の加圧力Ｆにより駆動搬送ロール５０に接近する方向Ａ１に押し付けられた状態で回転している（図７）。これにより、駆動搬送ロール５０と対向搬送ロール５３の間には、所要の接触圧が発生している。
【００４７】
このように一対の搬送ロール５０，５３が接触した状態で回転することにより、先の停止していた状態の用紙９が、そのロール間に挟まれた状態で作像部１にむけて送り出されるようにして搬送される。図４中の矢付き一点鎖線は、一対の搬送ロール５０，５３による用紙９の搬送方向を示す。この送り出された用紙９は、実際には、転写装置２０の吸着ロール２３により転写搬送ベルト２１に吸着された後、その転写搬送ベルト２１の搬送力により各作像装置１０の転写位置を順次通過するようにして搬送される。ここで、この一対の搬送ロール５０，５３により用紙９が搬送されるときには、図７に示すように、その搬送ロール５０，５３の間に回転に対する負荷となる搬送抵抗Ｒ０（矢付き点線）が発生する。
【００４８】
そして、この用紙送り装置４１においては、例えば、図７に示すように、一対の搬送ロール５０，５３の搬送方向の上流側に配置される給紙装置３０から搬送抵抗Ｒ１（例えば、用紙９の後端部が送出装置３２に保持された状態にあるときに発生する）を余分に受けることにより、駆動搬送ロール５０の駆動トルクがその分だけ変動（増大）し、変位し得る第二ギヤ５５とそれと噛み合う２段ギヤ６２（小径ギヤ６２Ｂ）との間において発生する反力ｆ１が変動する。このときの反力ｆ１は、給紙装置３０の搬送抵抗Ｒ１の増大することで搬送ロール５３を駆動する駆動トルクが増大し、これにより搬送ロール５３の第二ギヤ５５が２段ギヤ６２の小径ギヤ６２Ｂから受ける駆動伝達力が増大して、第二ギヤ５５に対する２段ギヤ６２の圧接角θ１方向における分力が増大するというメカニズムで発生する。
【００４９】
しかし、この場合であっても、その第二ギヤ５５と２ギヤ６２との間で発生する反力ｆ１は、図７に示すように、その互いに噛み合うときの歯面において歯型のインボリュート曲線と歯のピッチ円Ｅとの交点Ｋにおける法線Ｍの方向に沿ったものになる。このため、その反力ｆ１は、上記接近及び離間する方向（Ａ１，Ａ２）と直交する方向に作用することになるので、例えば、その接近及び離間する方向Ａ１，Ａ２に沿う分力が発生することが抑制される。
【００５０】
この結果、その反力ｆ１は、第二ギヤ５５及び軸５４を介して変位支持板４６を上記方向Ａ１，Ａ２に変位させるように作用することが抑制される。これにより、一対の搬送ロール５０，５３の間における圧力がその軸方向の全域にわたって変動することも抑制されるようになるので、用紙９が斜めの姿勢で送り出されてしまうという用紙搬送不良が発生することが低減される。
【００５１】
また、この用紙送り装置４１から搬送される用紙９は、その搬送すべき方向にそって正しい姿勢で作像部３における転写搬送ベルト２１に搬送されて、そのベルト２１の外周面に吸着ロール２３を介して正しい姿勢で保持された後、４つの作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の転写部を通過するように搬送される。これにより、その用紙９には、各色成分のトナー像が用紙に対して正しい位置にそれぞれ転写される。
【００５２】
ちなみに、用紙送り装置４１においては、それよりも用紙搬送方向下流側に配置される転写装置２０における転写搬送ベルト２１や定着装置２６における定着速度等の搬送速度が一対の搬送ロール５０，５３の搬送速度よりも相対的に速い関係にある場合には、用紙搬送力ｆ２が搬送抵抗Ｒ０を減じる方向に作用する。
【００５３】
［実施の形態２］
図８及び図９は実施の形態２に係る用紙送り装置を示し、図８はその用紙送り装置の正面図、図９はその用紙送り装置の側面図である。
【００５４】
実施の形態２に係る用紙送り装置４１は、回転伝達機構６０における２段ギヤ６２の軸６４の一端を対向搬送ロール５３の軸５４と同じ変位支持板４７に取り付け、また、１段ギヤ６１の軸６３を第一ギヤ５２の軸５１と第一保持板６６に回転自在に取り付けるとともに２段ギヤ６２の軸６４の他端と第二保持板６７に回転自在に取り付けた構造にして変更した以外は実施の形態１に係る用紙送り装置４１と同じ構成になっている。このため、これ以降及び図面においては、実施の形態１に係る用紙送り装置４１と共通する構成部分に同じ符号を付するとともに、その説明を必要な場合を除いて省略する。
【００５５】
２段ギヤ６２については、その軸６４が変位支持板４７に取り付けられていることにより、対向搬送ロール５３と同様に、駆動搬送ロール５０に接近及び離間する方向Ａ１，Ａ２に変位する状態になっている。また、１段ギヤ６１については、その軸６３が２つの保持板６６，６７にそれぞれ回転自在に保持されていることにより、その軸６１の位置が変位可能な状態である一方で、その軸６１と第一ギヤ５２の軸５１との軸間距離が一定に保持されているとともに軸６１と２段ギヤ６２の軸６４との軸間距離が一定に保持された状態になっている。回転伝達機構６０におけるギヤ列は、実施の形態１における回転伝達機構６０の場合と同じ構成になっている。
【００５６】
そして、回転伝達機構６０は、図１０に示すように、１段ギヤ６１と２段ギヤ６２を、その噛み合うときの歯面において歯型のインボリュート曲線と歯のピッチ円Ｅとの交点Ｋにおける法線Ｍの方向が上記接近及び離間する方向Ａ１，Ａ２に対して直交する方向となるように配置している。
【００５７】
この実施の形態２では、駆動搬送ロール５０及び対向搬送ロール５３としていずれも半径が６ｍｍのロールを使用する場合において、以下の寸法等からなるギヤを使用するとともに、１段ギヤ６１及び２段ギヤ６２の設置位置を設定することにより、１段ギヤ６１と２段ギヤ６２を、上記した条件（法線Ｍの方向が方向Ａ１，Ａ２に対して直交する方向となる）を満たす状態で配置した（図１０参照）。
・第一ギヤ５２：ピッチ円半径１０ｍｍ。モジュール１、歯数２１。
・第二ギヤ５５：ピッチ円半径６ｍｍ。モジュール０．７、歯数２０。
・１段ギヤ６１：ピッチ円半径６ｍｍ。モジュール０．７、歯数２０。
・２段ギヤ６２の大径ギヤ６２Ａ：ピッチ円半径１０ｍｍ。モジュール１、歯数２１。
・２段ギヤ６２の小径ギヤ６２Ｂ：ピッチ円半径６ｍｍ。モジュール０．７、歯数２０。
・２段ギヤ６２に対する１段ギヤ６１の設置角度（圧接角）：θ２＝２０°
【００５８】
以下、実施の形態２に係る用紙送り装置４１の用紙搬送時における主な動作について説明する。
【００５９】
給紙装置３０から送り出された用紙３を作像部３に供給する所要の搬送時期が到来すると、図示しない回転駆動装置からの回転動力が駆動搬送ロール５０に伝達されて矢印で示す方向（用紙搬送方向）に回転駆動し、また、駆動搬送ロール５０で受けた回転動力が第一ギヤ５２から回転伝達機構６０における１段ギヤ６１及び２段ギヤ６２を介して第二ギヤ５５に伝達されることで対向搬送ロール５３が矢印で示す方向（用紙搬送方向）に回転駆動する（図９）。さらに、このときの対向搬送ロール５３は、加圧機構５７の加圧力Ｆにより駆動搬送ロール５０に接近する方向Ａ１に押し付けられた状態で回転している（図１１）。
【００６０】
このように一対の搬送ロール５０，５３が接触した状態で回転することにより、実施の形態１に係る用紙送り装置４１の場合と同様に、先の停止していた状態の用紙９が、そのロール間に挟まれた状態で作像部１にむけて送り出されるようにして搬送される。ここで、この一対の搬送ロール５０，５３により用紙９が搬送されるときには、図１１に示すように、その搬送ロール５０，５３の間に回転に対する負荷となる搬送抵抗Ｒ０（矢付き点線）が発生する。
【００６１】
そして、この用紙送り装置４１においては、例えば、図１１に示すように、一対の搬送ロール５０，５３の搬送方向の上流側に配置される給紙装置３０から搬送抵抗Ｒ１（例えば、用紙９の後端部が送出装置３２に保持された状態にあるときに発生する）を余分に受けることにより、駆動搬送ロール５０の駆動トルクがその分だけ変動（増大）し、変位支持板４７に支持されて変位し得る２段ギヤ６２（大径ギヤ６２Ａ）とそれと噛み合う１段ギヤ６１との間において発生する反力ｆ２が変動する。このときの反力ｆ２は、給紙装置３０の搬送抵抗Ｒ１が増大することで搬送ロール５３を駆動する駆動トルクが増大し、これにより搬送ロール５３の第二ギヤ５５が２段ギヤ６２の小径ギヤ６２Ｂから受ける負荷トルクが増大して、２段ギヤ６２の大径ギヤ６２Ｂを駆動する１段ギヤ６１の負荷トルクが増大し、最後に２段ギヤ６２に対する１段ギヤ６１の圧接角θ２の方向における分力が増大するというメカニズムで発生する。
【００６２】
しかし、この場合であっても、その２段ギヤ６２と１段ギヤ６１との間で発生する反力ｆ２は、図１１に示すように、その互いに噛み合うときの歯面において歯型のインボリュート曲線と歯のピッチ円Ｅとの交点Ｋにおける法線Ｍの方向に沿ったものになる。このため、その反力ｆ２は、上記接近及び離間する方向（Ａ１，Ａ２）と直交する方向に作用することになるので、例えば、その接近及び離間する方向Ａ１，Ａ２に沿う分力が発生することが抑制される。
【００６３】
この結果、その反力ｆ２は、２段ギヤ６２及び軸６４を介して変位支持板４７を上記方向Ａ１，Ａ２に変位させるように作用することが抑制される。これにより、一対の搬送ロール５０，５３の間における圧力がその軸方向の全域にわたって変動することも抑制されるようになるので、用紙９が斜めの姿勢で送り出されてしまうという用紙搬送不良が発生することが低減される。
【００６４】
［実施の形態３］
図１２及び図１３は実施の形態３に係る用紙送り装置を示し、図１２はその用紙送り装置の正面図、図９はその用紙送り装置の側面図である。
【００６５】
実施の形態３に係る用紙送り装置４１は、回転伝達機構６０における２段ギヤ６２の軸６４の一端を対向搬送ロール５３の軸５４と同じ変位支持板４８に取り付け、また、幅の広い１段ギヤ６１の軸６３を第一ギヤ５２の軸５１と第三保持板６８に回転自在に取り付けられているとともに２段ギヤ６２の軸６４と第四保持板６９に回転自在に取り付けた構造にして変更した以外は実施の形態２に係る用紙送り装置４１と同じ構成になっている。
【００６６】
２段ギヤ６２については、その軸６４が対向搬送ロール５３の端部より離れた側の軸端部において変位支持板４８に取り付けられていることにより、対向搬送ロール５３と同様に、駆動搬送ロール５０に接近及び離間する方向Ａ１，Ａ２に変位する状態になっている。２段ギヤ６２は、駆動搬送ロール５０の軸５１と同じかあるいは少しずれた位置に配置した軸６４に取り付けられている。また、１段ギヤ６１については、その軸６３が２つの保持板６８，６９にそれぞれ回転自在に保持されていることにより、その軸６１の位置が変位可能な状態である一方で、その軸６１と第一ギヤ５２の軸５１との軸間距離が一定に保持されているとともに軸６１と２段ギヤ６２の軸６４との軸間距離が一定に保持された状態になっている。回転伝達機構６０におけるギヤ列は、実施の形態２における回転伝達機構６０の場合と同じ構成になっている。
【００６７】
そして、回転伝達機構６０は、図１４に示すように、１段ギヤ６１と２段ギヤ６２を、その噛み合うときの歯面において歯型のインボリュート曲線と歯のピッチ円Ｅとの交点Ｋにおける法線Ｍの方向が上記接近及び離間する方向Ａ１，Ａ２に対して直交する方向となるように配置している。
【００６８】
この実施の形態３では、駆動搬送ロール５０及び対向搬送ロール５３としていずれも半径が６ｍｍのロールを使用する場合において、以下の寸法等からなるギヤを使用するとともに、１段ギヤ６１及び２段ギヤ６２の設置位置を設定することにより、１段ギヤ６１と２段ギヤ６２を、上記した条件（法線Ｍの方向が方向Ａ１，Ａ２に対して直交する方向となる）を満たす状態で配置した（図１４参照）。
・第一ギヤ５２：ピッチ円半径６ｍｍ。モジュール１、歯数２１。
・第二ギヤ５５：ピッチ円半径６ｍｍ。モジュール０．７、歯数２０。
・１段ギヤ６１：ピッチ円半径６ｍｍ。モジュール０．７、歯数２０。
・２段ギヤ６２の大径ギヤ６２Ａ：ピッチ円半径１０ｍｍ。モジュール１、歯数２１。
・２段ギヤ６２の小径ギヤ６２Ｂ：ピッチ円半径６ｍｍ。モジュール０．７、歯数２０。
・２段ギヤ６２に対する１段ギヤ６１の設置角度（圧接角）：θ３＝２０°
【００６９】
以下、実施の形態３に係る用紙送り装置４１の用紙搬送時における主な動作について説明する。
【００７０】
給紙装置３０から送り出された用紙３を作像部３に供給する所要の搬送時期が到来すると、図示しない回転駆動装置からの回転動力が駆動搬送ロール５０に伝達されて矢印で示す方向（用紙搬送方向）に回転駆動し、また、駆動搬送ロール５０で受けた回転動力が第一ギヤ５２から回転伝達機構６０における１段ギヤ６１及び２段ギヤ６２を介して第二ギヤ５５に伝達されることで対向搬送ロール５３が矢印で示す方向（用紙搬送方向）に回転駆動する（図１３）。さらに、このときの対向搬送ロール５３は、加圧機構５７の加圧力Ｆにより駆動搬送ロール５０に接近する方向Ａ１に押し付けられた状態で回転している（図１５）。
【００７１】
このように一対の搬送ロール５０，５３が接触した状態で回転することにより、実施の形態１に係る用紙送り装置４１の場合と同様に、先の停止していた状態の用紙９が、そのロール間に挟まれた状態で作像部１にむけて送り出されるようにして搬送される。ここで、この一対の搬送ロール５０，５３により用紙９が搬送されるときには、図１５に示すように、その搬送ロール５０，５３の間に回転に対する負荷となる搬送抵抗Ｒ０（矢付き点線）が発生する。
【００７２】
そして、この用紙送り装置４１においては、例えば、図１５に示すように、一対の搬送ロール５０，５３の搬送方向の上流側に配置される給紙装置３０から搬送抵抗Ｒ１（例えば、用紙９の後端部が送出装置３２に保持された状態にあるときに発生する）を余分に受けることにより、駆動搬送ロール５０の駆動トルクがその分だけ変動（増大）し、変位支持板４７に支持されて変位し得る２段ギヤ６２（大径ギヤ６２Ａ）とそれと噛み合う１段ギヤ６１との間において発生する反力ｆ３が変動する。このときの反力ｆ３は、給紙装置３０の搬送抵抗Ｒ１が増大することで搬送ロール５３を駆動する駆動トルクが増大し、これにより搬送ロール５３の第二ギヤ５５が２段ギヤ６２の小径ギヤ６２Ｂから受ける負荷トルクが増大して、２段ギヤ６２の大径ギヤ６２Ｂを駆動する１段ギヤ６１の負荷トルクが増大し、最後に２段ギヤ６２に対する１段ギヤ６１の圧接角θ３の方向における分力が増大するというというメカニズムで発生する。
【００７３】
しかし、この場合であっても、その２段ギヤ６２と１段ギヤ６１との間で発生する反力ｆ３は、図１４に示すように、その互いに噛み合うときの歯面において歯型のインボリュート曲線と歯のピッチ円Ｅとの交点Ｋにおける法線Ｍの方向に沿ったものになる。このため、その反力ｆ３は、上記接近及び離間する方向（Ａ１，Ａ２）と直交する方向に作用することになるので、例えば、その接近及び離間する方向Ａ１，Ａ２に沿う分力が発生することが抑制される。
【００７４】
この結果、その反力ｆ３は、２段ギヤ６２及び軸６４を介して変位支持板４８を上記方向Ａ１，Ａ２に変位させるように作用することが抑制される。これにより、一対の搬送ロール５０，５３の間における圧力がその軸方向の全域にわたって変動することも抑制されるようになり、このため、用紙９が斜めの姿勢で送り出されてしまうという用紙搬送不良が発生することが低減される。
【００７５】
［他の実施の形態］
実施の形態１〜３では、回転伝達機構６０として、１段ギヤ６１と２段ギヤ６２を伝達ギヤとして使用するものを例示したが、この他にも、例えば、第一ギヤ５２と第二ギヤ５５の間を４個以上の偶数個のギヤで連結して所要の回転駆動の伝達を行うギヤ列を構成したものを適用することができる。
【００７６】
また、実施の形態１〜３では、用紙送り装置４１を用紙搬送部３におけるロール式の用紙送り装置に適用した場合を例示したが、他の部位において用紙を搬送する装置として適用することも可能である。
【００７７】
さらに、実施の形態１〜３では、画像形成装置として、電子写真方式の画像形成方式を適用したものを例示したが、それ以外の画像形成方式（例えばインクジェット方式、サーマルヘッド方式など）を採用した画像形成装置であっても構わない。また、本発明が適用される画像形成装置としては、例えば、プリンタ、コピー機、ファクシミリ等の画像形成装置をはじめ、プリント機能、コピー機能、ファクシミリ機能（画像入出力送受信機能）等に代表される各機能を複合させた画像形成装置が挙げられる。
【符号の説明】
【００７８】
１ …作像部
３ …用紙搬送部
５ …装着部
４１…用紙送り装置（用紙搬送装置）
４５…固定支持板（固定支持部材）
４６〜４８…変位支持板（変位支持部材）
５０…駆動搬送ロール（第一搬送ロール）
５１…軸
５２…第一ギヤ（第一歯車）
５３…対向搬送ロール（第二搬送ロール）
５４…軸
５５…第二ギヤ（第二歯車）
５７…加圧機構
６０…回転伝達機構
６１…１段ギヤ（伝達歯車）
６２…２段ギヤ（伝達歯車）
６３，６４…軸
６５…保持板（１つの保持部材）
６６，６８…第一保持板（第一保持部材）
６７，６９…第二保持板（第二保持部材）
Ａ１…接近する方向
Ａ２…離間する方向
Ｅ …ピッチ円
Ｋ …交点
Ｍ …法線
【技術分野】
【０００１】
この発明は、用紙搬送装置およびこれを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、用紙に画像を形成する画像形成装置では、その用紙を搬送する用紙搬送装置として、例えば、所要の搬送方向に回転する一対の搬送ロール間に用紙を導入して挟み込んで送り出すように搬送する形式の用紙搬送装置が使用されている。
【０００３】
この用紙搬送装置は、例えば、以下のように構成されている。一方の搬送ロールは、固定支持部材に軸が支持され、回転駆動装置からの回転動力を受けて回転する。他方の搬送ロールは、一方の搬送ロールと接近及び離間する方向に変位する変位支持部材に軸が支持され、一方の搬送ロールに押し付けられた状態で回転する。他方の搬送ロールは、圧縮ばね等の加圧機構により変位支持部材を一方の搬送ロールに接近する方向に変位させる圧力が加えられる。また、他方の搬送ロールは、その軸の一端に固定した歯車を、一方の搬送ロールの軸の一端に固定された歯車と噛み合わせることにより、その一方の搬送ロールが受ける回転動力が伝達されて回転する。
【０００４】
このような用紙搬送装置においては、各搬送ロールの軸受部への紙粉、磨耗粉等の不要物が付着すること、一対の搬送ロールの搬送方向の上流側又は下流側に配置される用紙搬送部から搬送力や搬送抵抗を受けること等の外的要因により、駆動源側の一方の搬送ロールの駆動トルクが変動して一対の搬送ロール間における歯車反力が変動する。これにより、一対の搬送ロールの接触部における圧力が変動して用紙の搬送不良（例えば、用紙が予定する搬送方向に沿わず傾いた姿勢で搬送される等の現象）が発生することがある。
【０００５】
一方、従来においては、転写ロールを像担持体に対して正確に位置決めすることを目的とした画像形成装置として、以下のものが知られている（特許文献１）。すなわち、像担持体に対向し、前記像担持体に接する間隔保持部を有する転写ロールと、この転写ロールを前記像担持体から接離する方向に移動自在であるように収納し、その像担持体を収納するメインフレーム体に閉方向と開方向とに回動自在に支持されたサブフレーム体と、前記メインフレーム体に設けられ、転写ロールのサブフレーム体の閉方向への移動を規制するストッパと、前記サブフレーム体に設けられ、転写ロールを像担持体の回転中心によりも前記ストッパ側へ向けて付勢する弾性部材と、像担持体及び転写ロールを連結駆動するギヤ列とを具備し、そのギヤ列は、ギヤ列の回転により、転写ロールを像担持体の回転中心よりも前記ストッパ側に向けて付勢するよう構成された画像形成装置である。
【０００６】
また、駆動時の感光体に対する現像剤担持体の加圧力の変動を抑制し、加圧力を最適な値に保つことにより、感光体と現像剤担持体との間隔を一定の保持することを目的としたプロセスカートリッジとして、以下のものが知られている（特許文献２）。すなわち、駆動ギヤを有する電子写真画像形成装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジであって、駆動ギヤと噛合するドラムギヤを有する感光体と、ドラムギヤと噛合するスリーブギヤを有する現像剤担持体を備え、前記感光体を回転可能に支持する第一枠体と、前記現像剤担持体を回転可能に支持する第二枠体からなり、第一枠体と第二枠体を結合し、第二枠体を第一枠体に対して不勢するとともに、回動可能に支持する結合部材を有するプロセスカートリッジにおいて、前記結合部材は、前記第二枠体の長手方向同軸上の駆動側の端部と従動側の端部に、前記ドラムギヤと前記スリーブギヤの噛み合い圧力角方向に一つずつ取り付けられ、前記第二枠体の駆動側における回動の支点は、前記ドラムギヤと前記スリーブギヤの噛み合い圧力角方向の直交方向に移動可能なものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−１０９３８３号公報
【特許文献２】特開２００１−６６９７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この発明は、回転駆動する一対の搬送ロールの間（接触部）に用紙を導入して搬送する用紙搬送装置として、回転動力を受ける一方の搬送ロールの駆動トルクが変動して一対の搬送ロール間における歯車反力が変動することがあっても、一対の搬送ロールの接触部における圧力の変動に起因した用紙搬送不良の発生を低減することができる用紙搬送装置を提供し、また、このような用紙搬送装置を備えた画像形成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明（Ａ１）の用紙搬送装置は、固定された状態で配置される固定支持部材と、前記固定支持部材に軸が支持され、回転動力を受けて回転する第一搬送ロールと、前記第一搬送ロールと接近及び離間する方向に変位する状態で配置される変位支持部材と、前記変位支持部材に軸が支持され、前記第一搬送ロールに直接又は搬送対象の用紙を介在させて押し付けられた状態で回転する第二搬送ロールと、前記変位支持部材を前記第一搬送ロールに接近する方向に変位させる圧力を加える加圧機構と、前記第一搬送ロールが受ける回転動力を当該第一搬送ロールの軸に固定された第一歯車から２以上の伝達歯車を経由させて前記第二搬送ロールの軸に固定された第二歯車まで伝達させる回転伝達機構を有し、
前記第二歯車又は前記変位支持部材に軸が支持されて当該第二歯車に回転動力を伝達する前記回転伝達機構の伝達歯車の一部と、当該第二歯車又は当該伝達歯車の一部に噛み合う前記回転伝達機構の他の伝達歯車を、その噛み合うときの歯面において歯型のインボリュート曲線と歯のピッチ円との交点における法線の方向が前記接近及び離間する方向に対して直交する方向となるように配置したことを特徴とするものである。
【００１０】
この発明（Ａ２）の用紙搬送装置は、上記発明Ａ１の用紙搬送装置において、前記回転伝達機構は、前記伝達歯車として１段歯車と２段歯車を備え、前記第一歯車、前記１段歯車、前記２段歯車及び前記第二歯車をこの順番で噛み合わせる歯車列を構成し、かつ、当該第一歯車の軸、当該１段歯車の軸及び当該２段歯車の軸を１つの保持部材に取り付けた構造であり、前記第二歯車と前記２段歯車を、その噛み合うときの歯面において歯型のインボリュート曲線と歯のピッチ円との交点における法線の方向が前記接近及び離間する方向に対して直交する方向となるように配置したものである。
【００１１】
この発明（Ａ３）の用紙搬送装置は、上記発明Ａ１の用紙搬送装置において、前記回転伝達機構は、前記伝達歯車として１段歯車と２段歯車を備え、前記第一歯車、前記１段歯車、前記２段歯車及び前記第二歯車をこの順番で噛み合わせる歯車列を構成し、かつ、前記２段歯車の軸を前記変位支持部材に取り付け、前記１段歯車の軸を前記第一歯車の軸と第一保持部材に取り付けるとともに前記２段歯車の軸と第二保持部材に取り付けた構造であり、前記１段歯車と前記２段歯車を、その噛み合うときの歯面において歯型のインボリュート曲線と歯のピッチ円との交点における法線の方向が前記接近及び離間する方向に対して直交する方向となるように配置したものである。
【００１２】
この発明（Ｂ）の画像形成装置は、用紙に画像を形成する作像部と、前記作像部に用紙を搬送する用紙搬送部とを有し、前記用紙搬送部を構成する用紙搬送装置として上記発明Ａ１からＡ３のいずれかの用紙搬送装置を備えていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
上記発明Ａ１の用紙搬送装置によれば、その発明の構成を有しない場合に比べて、回転動力を受ける第二搬送ロールの駆動トルクが変動して第一搬送ロールと第二搬送ロールの間の歯車反力が変動することがあっても、一対の搬送ロール（第一搬送ロールと第二搬送ロール）の接触部における圧力の変動に起因した用紙搬送不良の発生を低減することができる。
【００１４】
上記発明Ａ２の用紙搬送装置では、その発明の構成を有しない場合に比べて、簡易な構成でもって前記した発明Ａ１による効果を得ることができる。
【００１５】
上記発明Ａ３の用紙搬送装置では、その発明の構成を有しない場合に比べて、簡易な構成でもって前記した発明Ａ１による効果を得ることができる。
【００１６】
上記発明Ｂの画像形成装置では、その発明の構成を有しない場合に比べて、上記発明Ａ１からＡ３のいずれかの用紙搬送装置において第一搬送ロールと第二搬送ロールの接触部における圧力の変動に起因した用紙搬送不良の発生が低減され、これにより、その用紙搬送不良に起因した画質不良等の新たな不具合の誘発が低減された画像の形成を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施の形態１等に係る用紙搬送装置を備えた画像形成装置の要部を示す概略説明図である。
【図２】図１の画像形成装置の一部（作像部及び用紙搬送部の一部）を示す概略斜視図である。
【図３】用紙搬送装置の要部（駆動伝達機構など）を示す説明図である。
【図４】図３の駆動伝達機構などの構成を示す説明図である。
【図５】図４の駆動伝達機構における各ギヤの配置関係などの構成を示す説明図である。
【図６】噛み合うギヤにおけるピッチ円や法線を示す説明図である。
【図７】図３の用紙搬送装置の動作状態を示す説明図である。
【図８】実施の形態２に係る用紙搬送装置の要部（駆動伝達機構など）を示す説明図である。
【図９】図８の駆動伝達機構などの構成を示す説明図である。
【図１０】図９の駆動伝達機構における各ギヤの配置関係などの構成を示す説明図である。
【図１１】図８の用紙搬送装置の動作状態を示す説明図である。
【図１２】実施の形態３に係る用紙搬送装置の要部（駆動伝達機構など）を示す説明図である。
【図１３】図１２の駆動伝達機構などの構成を示す説明図である。
【図１４】図１３の駆動伝達機構における各ギヤの配置関係などの構成を示す説明図である。
【図１５】図１２の用紙搬送装置の動作状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、この発明を実施するための形態（以下、単に「実施の形態」という）について添付の図面を参照しながら説明する。
【００１９】
［実施の形態１］
図１は実施の形態１等に係る用紙搬送装置を備えた画像形成装置の要部の構成を示し、図２はその画像形成装置の一部（作像部及び用紙搬送部の一部）の構成を示している。
【００２０】
画像形成装置は、用紙９に画像を形成する作像部１と、この作像部１に用紙９を搬送する用紙搬送部３とを少なくとも有したものである。この作像部１や用紙搬送部３は、図示しない装置本体の内部に配置されている。図中の矢付きの一点鎖線は、用紙９の主な搬送経路を示す。
【００２１】
作像部１は、現像剤（トナー）で構成されるトナー像を専用に形成する作像装置１０と、作像装置１０の転写位置を通過させるように用紙９を搬送してその用紙９にトナー像を転写させる転写装置２０と、転写装置２０で転写されたトナー像を用紙９に定着させる定着装置２６とで主に構成されている。一方、用紙搬送部３は、用紙９を収容するとともに送り出す給紙装置３０と、給紙装置３０から送り出される用紙９を作像部１（作像装置１０と転写装置２０の間）にむけて搬送するロール形式の用紙搬送装置４０とで主に構成されている。
【００２２】
作像部１における作像装置１０は、公知の電子写真方式、静電記録方式等の記録方式を利用して、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の４色のトナー像を専用に形成する４つの作像装置１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋで構成されている。また、この４つの作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、例えば上下方向に直列状に並べた状態で配置している。
【００２３】
各作像装置（１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ）はいずれも、矢印で示す方向（図中において時計回りの方向）に回転駆動する感光体ドラム１２を備えており、この感光体ドラム１２の周囲に、以下のような各装置を主に配置した構成になっている。その主な装置とは、感光体ドラム１２の表面（像保持面）を所要の電位に帯電させる帯電ロール等を備えた帯電装置１３と、帯電後の感光体ドラム１２の表面に画像データ（信号）の色分離された前記４色の成分に基づく光Ｈを照射して電位差のある（各色成分の）静電潜像を形成する露光装置１４と、その各色成分の静電潜像を対応する色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナーで現像してトナー像にする現像装置１５（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）と、トナー像を用紙９に転写した後の感光体ドラム１２の表面に残留するトナー等を除去するドラム用の清掃装置１７とである。
【００２４】
このうち感光体ドラム１２は、円筒状の基材に有機感光材料からなる光導電性層（感光層）を有する像保持面を形成したものである。露光装置１４は、ＬＥＤアレイ、レーザ走査装置等で構成されるものである。露光装置１４には、画像形成装置に装備又は接続される原稿読取装置や、記憶媒体の読取装置や、パーソナルコンピュータ等の接続機器から入力される画像データを図示しない画像処理装置で所要の処理を施し、その処理で得られる色成分（本例ではＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）ごとの画像信号がそれぞれ入力される。
【００２５】
また、現像装置１５は、例えば、磁気ブラシ現像方式を利用する二成分現像装置である。現像装置１５は、その装置本体に担当する色のトナー（実際には非磁性トナーと磁性キャリアを含む二成分現像剤）を収容し、その二成分現像剤を回転駆動する現像ロールにより保持して感光体ドラム１２と対向する現像領域（Ｅ）に供給する。このほか、前記帯電装置１２と現像装置１５（の現像ロール）には、画像形成動作時になると、図示しない電源装置から帯電用電圧と現像バイアス電圧が各設定タイミングでそれぞれ印加される。
【００２６】
作像部１における転写装置２０は、図１や図２に示すように、各作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の感光ドラム１２の転写位置を通過しながら矢印で示す方向（図１において反時計回りの方向）に回転する転写搬送ベルト２１と、この転写搬送ベルト２１を所望の状態に架け回して回転自在に支持する複数の支持ロール２２ａ、２２ｂと、用紙搬送部３から供給される用紙９を転写搬送ベルト２１の外周面に静電的に吸着させる吸着ロール２３と、転写搬送ベルト２１を各作像装置１０における感光体ドラム１２の転写位置に押し付ける転写ロール等の転写体２４と、転写搬送ベルト２１の外周面に付着する不要なトナー、紙粉等の付着物を除去するベルト用の清掃装置２５とで主に構成されている。
【００２７】
支持ロール２２ａ、２２ｂの少なくとも１つは、駆動ロールとして構成される。吸着ロール２３と転写体２４には、画像形成動作時になると、図示しない電源装置から吸着用電圧と転写用電圧が各設定タイミングでそれぞれ印加される。
【００２８】
作像部１における定着装置２６は、例えば、回転駆動するとともに表面温度が所定の温度に保持されるように加熱手段によって加熱されるロール形式、ベルト形式等の加熱用回転体２７と、この加熱回転体２７の軸方向にほぼ沿うように所要の圧力で接触して従動回転するロール形式、ベルト形式等の加圧用回転体２８とを備えたものである。
【００２９】
用紙搬送部３における給紙装置３０は、複数枚の用紙９が積み重ねられた状態で収容される用紙収容体３１と、この用紙収容体３１から用紙９を１枚ずつ送り出すロール方式等の送出装置３２とで主に構成されている。用紙収容体３１は、複数のものを適用することができる。用紙収容体３１には、所要のサイズ、種類等の条件からなる用紙９が収容される。
【００３０】
用紙搬送部３における用紙搬送装置４０は、給紙装置３０と作像装置１０Ｙ（実際には転写装置２０の吸着ロール２３が配置された用紙吸着部）との間に配置されるロール形式の用紙送り装置４１と、その用紙送り装置４１の前後に配置される用紙搬送案内部材４２とで構成されている。この用紙送り装置４１は、給紙装置３０から送り出される用紙９を一時的に停止させた後、作像部１における転写時期に合わせて送り出す搬送時期調整装置（レジストレーション装置）として構成されている。用紙送り装置４１の詳細については、後述する。
【００３１】
この画像形成装置においては、画像形成動作の開始指示を受けると、以下の画像形成動作が実行されて画像の形成が行われる。ここでは、前記４色のトナー像で構成されるフルカラー画像を形成する場合を例示する。
【００３２】
まず、作像部１では、各作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）における各帯電装置１３が回転する各感光体ドラム１２の像保持面を所要の極性及び電位に帯電する。続いて、その帯電した感光体ドラム１２の像保持面に対して、露光装置１４が画像信号に基づく露光を行うことにより、各感光体ドラム１２の像保持面に帯電電位に対する所要の電位差からなる各色成分の静電潜像を形成する。しかる後、現像装置１５がその静電潜像を所要の極性に帯電しているトナーを現像ロール１５ａから供給して現像することによりトナー像として顕像化する。この現像装置１５では、反転現像が行われる。これにより、各作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の感光体ドラム１２上に各色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナー像が専用に形成される。
【００３３】
一方、用紙搬送部３では、トナー像の転写時期に合わせて給紙装置３０から用紙９が１枚ずつ送り出された後、用紙送り装置４０（４１）を介して所要のタイミングで作像装置１０Ｙと転写装置２０の間にむけて供給される。その用紙９は、回転する転写搬送ベルト２１の外周面に対して吸着ロール２３の静電的作用により吸着される。しかる後、用紙９は、転写搬送ベルト２１により搬送されて各作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の転写位置を通過する際に、各作像装置１０における感光ドラム１２上の各色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナー像が転写体２４の静電的作用を受けて用紙９側に順番（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの順）に重ね合わせられるような状態で転写される。この転写が終了した後の感光ドラム１２の表面はドラム用の清掃装置１６により清掃される。
【００３４】
続いて、トナー像が転写された後の用紙９は、転写搬送ベルト２１から剥離された後、定着装置２６にむけて搬送される。定着装置２６では、その用紙９が加熱用回転体２７と加圧用回転体２８の接触部に挿入されて通過する際に加熱及び加圧され、これにより各色成分のトナー像におけるトナーが溶融して用紙９に定着される。この定着が終了した後の用紙９は、その片面への画像の形成を行うだけの場合には、図示しない排紙部に搬送されて収容される。以上により、用紙９にはフルカラー画像が形成される。
【００３５】
次に、この画像形成装置の用紙搬送部３における用紙送り装置４１について説明する。
【００３６】
用紙送り装置４１は、図２〜図４等に示すように、固定支持板４５に軸５１が支持され、図示しない回転駆動装置（モータ、ギヤ列など）からの回転動力を受けて回転する駆動ロール５０と、駆動搬送ロール５０に接近及び離間する方向（矢印Ａ１，Ａ２で示す方向）に変位する状態で配置される変位支持板４６に軸５４が支持され、駆動搬送ロール５０に直接又は搬送対象の用紙９を介在させて押し付けられた状態で回転する対向搬送ロール５３と、変位支持板４６を駆動搬送ロール５０に接近する方向（矢印Ａ１の方向）に変位させる圧力を加えるバネ式の加圧機構５７と、駆動搬送ロール５０が受ける回転動力を搬送ロール５０の軸５１の一端に固定された第一ギヤ５２から２以上の伝達ギヤ（６１、６２、・・・）を経由させて対向搬送ロール５３の軸６４の一端に固定された第二ギヤ５５まで伝達させるギヤ式の回転伝達機構６０を有している。
【００３７】
固定支持板４５は、画像形成装置の本体に直接又は間接的に固定された状態で配置される。変位支持板４６は、例えば、固定支持板４５に対して上記接近及び離間する方向Ａ１，Ａ２に変位（スライド）可能な状態で取り付けられている。駆動搬送ロール５０は、軸５１の周囲に弾性層をその軸方向のほぼ全域にわたって形成した構造になっている。対向搬送ロール５３は、軸５４の周囲に弾性層をその軸方向に間隔あけて複数個に分割して配置する状態で形成した構造になっている。
【００３８】
駆動搬送ロール５０の軸５１は、固定支持板４５に図示しない軸受（ベアリング）を介して回転自在に取り付けられている。対向搬送ロール５３の軸５４は、変位支持板４６に図示しない軸受（ベアリング）を介して回転自在に取り付けられている。軸５４については、固定支持板４５に対して長孔状の開口部４５ａを貫通させた状態で配置される。
【００３９】
加圧機構５７は、加圧用のコイルスプリング５８を用いて構成されている。コイルスプリング５８は、その一端を固定支持板４５に取り付けられた取付け板５９に固定し、その他端を変位支持板４６の一側面部に取り付け、全体が圧縮された状態で配置されており、これにより変位支持板４６を所要の圧力Ｆで矢印Ａ１の方向に押し付けている。この加圧機構５７による加圧作用により、対向搬送ロール５３は変位支持板４６を介して駆動搬送ロール５０に圧力Ｆで押し付けられた状態に保たれる。
【００４０】
回転伝達機構６０は、伝達ギヤ（アイドラギヤ）として１段ギヤ６１と２段ギヤ６２（大径ギヤ６２Ａと小径ギヤ６２Ｂが同心状で一体になった構造のギヤ）を備えたものであり、駆動搬送ロール５０の第一ギヤ５３、１段ギヤ６１、２段ギヤ６２及び対向搬送ロール５３の第二ギヤ５５をこの順番で噛み合わせるギヤ列を構成している。２段ギヤ６２については、その大径ギヤ６２Ａを第一ギヤ５３と噛み合わせ、その小径ギヤ６２Ｂを第二ギヤ５５とかみ合わせている。また、第一ギヤ５３の軸５１と１段ギヤ６１の軸６３と２段ギヤ６２の軸６４は、１つの保持板６５に取り付けており、これによりその各軸５１、６３、６４の位置が固定された状態におかれている。保持板６５は、固定支持板（画像形成装置本体でもよい）に直接的又は間接的に取り付けられている。ちなみに、この用紙送り装置４１において使用している回転伝達のための各ギヤはいずれもインボリュート曲線の歯で形成された平歯ギヤ又ははすばギヤである。
【００４１】
図３の符号５６Ａは、駆動搬送ロール５０の軸５１の他端に固定して取り付けられた被伝達ギヤとしての第三ギヤである。符号５６Ｂは、固定支持板４５に設ける軸に取り付けられて第三ギヤ５６Ａと噛み合う伝達ギヤである。伝達ギヤ５６Ｂには、図示しない回転駆動装置からの回転動力がギヤ等を介して伝達される。
【００４２】
そして、回転伝達機構６０は、図５や図６に示すように、第二ギヤ５５と２段ギヤ６２を、その噛み合うときの歯面において歯型のインボリュート曲線と歯のピッチ円Ｅとの交点Ｋにおける法線Ｍの方向が上記接近及び離間する方向Ａ１，Ａ２に対して直交する方向となるように配置している。ここで、直交するとは、接近及び離間する方向Ａ１，Ａ２と交差する部分の角度が８５〜９５°の範囲内になる場合である。
【００４３】
この実施の形態１では、駆動搬送ロール５０及び対向搬送ロール５３としていずれも半径が６ｍｍのロールを使用する場合において、以下の寸法等からなるギヤを使用するとともに、２段ギヤ６２の設置位置を設定することにより、第二ギヤ５５と２段ギヤ６２を、上記した条件（法線Ｍの方向が方向Ａ１，Ａ２に対して直交する方向となる）を満たす状態で配置した（図５参照）。
・第一ギヤ５２：ピッチ円半径１０ｍｍ。モジュール１、歯数２１。
・第二ギヤ５５：ピッチ円半径６ｍｍ。モジュール０．７、歯数２０。
・１段ギヤ６１：ピッチ円半径６ｍｍ。モジュール０．７、歯数２０。
・２段ギヤ６２の大径ギヤ６２Ａ：ピッチ円半径１０ｍｍ。モジュール１、歯数２１。
・２段ギヤ６２の小径ギヤ６２Ｂ：ピッチ円半径６ｍｍ。モジュール０．７、歯数２０。
・第二ギヤ５５に対する２段ギヤ６２の設置角度（圧接角）：θ１＝２０°
【００４４】
この用紙送り装置４１は、画像形成動作中における用紙搬送時になると、以下のように動作する。
【００４５】
まず、駆動搬送ロール５０と対向搬送ロール５３は、用紙の搬送時期に合わせて回転と停止の動作が実行される。給紙装置３０から用紙９が送り出される際には、駆動搬送ロール５０と対向搬送ロール５３は停止している。これにより、給紙装置３０から送り出される用紙９が、接触した状態にある駆動搬送ロール５０と対向搬送ロール５３の間（接触部Ｎｐ：図４）に、用紙搬送案内部材６２により案内されて導かれた後に突き当り、一時的に停止させられる。
【００４６】
続いて、その用紙３を作像部３に供給する所要の搬送時期が到来すると、図示しない回転駆動装置からの回転動力が最後に伝達ギヤ５６Ｂと第三ギヤ５６Ａを介して駆動搬送ロール５０に伝達され、これにより駆動搬送ロール５０が矢印で示す方向（用紙搬送方向）に回転駆動する（図４）。また、この駆動搬送ロール５０の回転と同時に、その搬送ロール５０で受けた回転動力が第一ギヤ５２から回転伝達機構６０における１段ギヤ６１及び２段ギヤ６２を介して第二ギヤ５５に伝達され、これにより対向搬送ロール５３が矢印で示す方向（用紙搬送方向）に回転駆動する（図４）。さらに、このときの対向搬送ロール５３は、加圧機構５７の加圧力Ｆにより駆動搬送ロール５０に接近する方向Ａ１に押し付けられた状態で回転している（図７）。これにより、駆動搬送ロール５０と対向搬送ロール５３の間には、所要の接触圧が発生している。
【００４７】
このように一対の搬送ロール５０，５３が接触した状態で回転することにより、先の停止していた状態の用紙９が、そのロール間に挟まれた状態で作像部１にむけて送り出されるようにして搬送される。図４中の矢付き一点鎖線は、一対の搬送ロール５０，５３による用紙９の搬送方向を示す。この送り出された用紙９は、実際には、転写装置２０の吸着ロール２３により転写搬送ベルト２１に吸着された後、その転写搬送ベルト２１の搬送力により各作像装置１０の転写位置を順次通過するようにして搬送される。ここで、この一対の搬送ロール５０，５３により用紙９が搬送されるときには、図７に示すように、その搬送ロール５０，５３の間に回転に対する負荷となる搬送抵抗Ｒ０（矢付き点線）が発生する。
【００４８】
そして、この用紙送り装置４１においては、例えば、図７に示すように、一対の搬送ロール５０，５３の搬送方向の上流側に配置される給紙装置３０から搬送抵抗Ｒ１（例えば、用紙９の後端部が送出装置３２に保持された状態にあるときに発生する）を余分に受けることにより、駆動搬送ロール５０の駆動トルクがその分だけ変動（増大）し、変位し得る第二ギヤ５５とそれと噛み合う２段ギヤ６２（小径ギヤ６２Ｂ）との間において発生する反力ｆ１が変動する。このときの反力ｆ１は、給紙装置３０の搬送抵抗Ｒ１の増大することで搬送ロール５３を駆動する駆動トルクが増大し、これにより搬送ロール５３の第二ギヤ５５が２段ギヤ６２の小径ギヤ６２Ｂから受ける駆動伝達力が増大して、第二ギヤ５５に対する２段ギヤ６２の圧接角θ１方向における分力が増大するというメカニズムで発生する。
【００４９】
しかし、この場合であっても、その第二ギヤ５５と２ギヤ６２との間で発生する反力ｆ１は、図７に示すように、その互いに噛み合うときの歯面において歯型のインボリュート曲線と歯のピッチ円Ｅとの交点Ｋにおける法線Ｍの方向に沿ったものになる。このため、その反力ｆ１は、上記接近及び離間する方向（Ａ１，Ａ２）と直交する方向に作用することになるので、例えば、その接近及び離間する方向Ａ１，Ａ２に沿う分力が発生することが抑制される。
【００５０】
この結果、その反力ｆ１は、第二ギヤ５５及び軸５４を介して変位支持板４６を上記方向Ａ１，Ａ２に変位させるように作用することが抑制される。これにより、一対の搬送ロール５０，５３の間における圧力がその軸方向の全域にわたって変動することも抑制されるようになるので、用紙９が斜めの姿勢で送り出されてしまうという用紙搬送不良が発生することが低減される。
【００５１】
また、この用紙送り装置４１から搬送される用紙９は、その搬送すべき方向にそって正しい姿勢で作像部３における転写搬送ベルト２１に搬送されて、そのベルト２１の外周面に吸着ロール２３を介して正しい姿勢で保持された後、４つの作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の転写部を通過するように搬送される。これにより、その用紙９には、各色成分のトナー像が用紙に対して正しい位置にそれぞれ転写される。
【００５２】
ちなみに、用紙送り装置４１においては、それよりも用紙搬送方向下流側に配置される転写装置２０における転写搬送ベルト２１や定着装置２６における定着速度等の搬送速度が一対の搬送ロール５０，５３の搬送速度よりも相対的に速い関係にある場合には、用紙搬送力ｆ２が搬送抵抗Ｒ０を減じる方向に作用する。
【００５３】
［実施の形態２］
図８及び図９は実施の形態２に係る用紙送り装置を示し、図８はその用紙送り装置の正面図、図９はその用紙送り装置の側面図である。
【００５４】
実施の形態２に係る用紙送り装置４１は、回転伝達機構６０における２段ギヤ６２の軸６４の一端を対向搬送ロール５３の軸５４と同じ変位支持板４７に取り付け、また、１段ギヤ６１の軸６３を第一ギヤ５２の軸５１と第一保持板６６に回転自在に取り付けるとともに２段ギヤ６２の軸６４の他端と第二保持板６７に回転自在に取り付けた構造にして変更した以外は実施の形態１に係る用紙送り装置４１と同じ構成になっている。このため、これ以降及び図面においては、実施の形態１に係る用紙送り装置４１と共通する構成部分に同じ符号を付するとともに、その説明を必要な場合を除いて省略する。
【００５５】
２段ギヤ６２については、その軸６４が変位支持板４７に取り付けられていることにより、対向搬送ロール５３と同様に、駆動搬送ロール５０に接近及び離間する方向Ａ１，Ａ２に変位する状態になっている。また、１段ギヤ６１については、その軸６３が２つの保持板６６，６７にそれぞれ回転自在に保持されていることにより、その軸６１の位置が変位可能な状態である一方で、その軸６１と第一ギヤ５２の軸５１との軸間距離が一定に保持されているとともに軸６１と２段ギヤ６２の軸６４との軸間距離が一定に保持された状態になっている。回転伝達機構６０におけるギヤ列は、実施の形態１における回転伝達機構６０の場合と同じ構成になっている。
【００５６】
そして、回転伝達機構６０は、図１０に示すように、１段ギヤ６１と２段ギヤ６２を、その噛み合うときの歯面において歯型のインボリュート曲線と歯のピッチ円Ｅとの交点Ｋにおける法線Ｍの方向が上記接近及び離間する方向Ａ１，Ａ２に対して直交する方向となるように配置している。
【００５７】
この実施の形態２では、駆動搬送ロール５０及び対向搬送ロール５３としていずれも半径が６ｍｍのロールを使用する場合において、以下の寸法等からなるギヤを使用するとともに、１段ギヤ６１及び２段ギヤ６２の設置位置を設定することにより、１段ギヤ６１と２段ギヤ６２を、上記した条件（法線Ｍの方向が方向Ａ１，Ａ２に対して直交する方向となる）を満たす状態で配置した（図１０参照）。
・第一ギヤ５２：ピッチ円半径１０ｍｍ。モジュール１、歯数２１。
・第二ギヤ５５：ピッチ円半径６ｍｍ。モジュール０．７、歯数２０。
・１段ギヤ６１：ピッチ円半径６ｍｍ。モジュール０．７、歯数２０。
・２段ギヤ６２の大径ギヤ６２Ａ：ピッチ円半径１０ｍｍ。モジュール１、歯数２１。
・２段ギヤ６２の小径ギヤ６２Ｂ：ピッチ円半径６ｍｍ。モジュール０．７、歯数２０。
・２段ギヤ６２に対する１段ギヤ６１の設置角度（圧接角）：θ２＝２０°
【００５８】
以下、実施の形態２に係る用紙送り装置４１の用紙搬送時における主な動作について説明する。
【００５９】
給紙装置３０から送り出された用紙３を作像部３に供給する所要の搬送時期が到来すると、図示しない回転駆動装置からの回転動力が駆動搬送ロール５０に伝達されて矢印で示す方向（用紙搬送方向）に回転駆動し、また、駆動搬送ロール５０で受けた回転動力が第一ギヤ５２から回転伝達機構６０における１段ギヤ６１及び２段ギヤ６２を介して第二ギヤ５５に伝達されることで対向搬送ロール５３が矢印で示す方向（用紙搬送方向）に回転駆動する（図９）。さらに、このときの対向搬送ロール５３は、加圧機構５７の加圧力Ｆにより駆動搬送ロール５０に接近する方向Ａ１に押し付けられた状態で回転している（図１１）。
【００６０】
このように一対の搬送ロール５０，５３が接触した状態で回転することにより、実施の形態１に係る用紙送り装置４１の場合と同様に、先の停止していた状態の用紙９が、そのロール間に挟まれた状態で作像部１にむけて送り出されるようにして搬送される。ここで、この一対の搬送ロール５０，５３により用紙９が搬送されるときには、図１１に示すように、その搬送ロール５０，５３の間に回転に対する負荷となる搬送抵抗Ｒ０（矢付き点線）が発生する。
【００６１】
そして、この用紙送り装置４１においては、例えば、図１１に示すように、一対の搬送ロール５０，５３の搬送方向の上流側に配置される給紙装置３０から搬送抵抗Ｒ１（例えば、用紙９の後端部が送出装置３２に保持された状態にあるときに発生する）を余分に受けることにより、駆動搬送ロール５０の駆動トルクがその分だけ変動（増大）し、変位支持板４７に支持されて変位し得る２段ギヤ６２（大径ギヤ６２Ａ）とそれと噛み合う１段ギヤ６１との間において発生する反力ｆ２が変動する。このときの反力ｆ２は、給紙装置３０の搬送抵抗Ｒ１が増大することで搬送ロール５３を駆動する駆動トルクが増大し、これにより搬送ロール５３の第二ギヤ５５が２段ギヤ６２の小径ギヤ６２Ｂから受ける負荷トルクが増大して、２段ギヤ６２の大径ギヤ６２Ｂを駆動する１段ギヤ６１の負荷トルクが増大し、最後に２段ギヤ６２に対する１段ギヤ６１の圧接角θ２の方向における分力が増大するというメカニズムで発生する。
【００６２】
しかし、この場合であっても、その２段ギヤ６２と１段ギヤ６１との間で発生する反力ｆ２は、図１１に示すように、その互いに噛み合うときの歯面において歯型のインボリュート曲線と歯のピッチ円Ｅとの交点Ｋにおける法線Ｍの方向に沿ったものになる。このため、その反力ｆ２は、上記接近及び離間する方向（Ａ１，Ａ２）と直交する方向に作用することになるので、例えば、その接近及び離間する方向Ａ１，Ａ２に沿う分力が発生することが抑制される。
【００６３】
この結果、その反力ｆ２は、２段ギヤ６２及び軸６４を介して変位支持板４７を上記方向Ａ１，Ａ２に変位させるように作用することが抑制される。これにより、一対の搬送ロール５０，５３の間における圧力がその軸方向の全域にわたって変動することも抑制されるようになるので、用紙９が斜めの姿勢で送り出されてしまうという用紙搬送不良が発生することが低減される。
【００６４】
［実施の形態３］
図１２及び図１３は実施の形態３に係る用紙送り装置を示し、図１２はその用紙送り装置の正面図、図９はその用紙送り装置の側面図である。
【００６５】
実施の形態３に係る用紙送り装置４１は、回転伝達機構６０における２段ギヤ６２の軸６４の一端を対向搬送ロール５３の軸５４と同じ変位支持板４８に取り付け、また、幅の広い１段ギヤ６１の軸６３を第一ギヤ５２の軸５１と第三保持板６８に回転自在に取り付けられているとともに２段ギヤ６２の軸６４と第四保持板６９に回転自在に取り付けた構造にして変更した以外は実施の形態２に係る用紙送り装置４１と同じ構成になっている。
【００６６】
２段ギヤ６２については、その軸６４が対向搬送ロール５３の端部より離れた側の軸端部において変位支持板４８に取り付けられていることにより、対向搬送ロール５３と同様に、駆動搬送ロール５０に接近及び離間する方向Ａ１，Ａ２に変位する状態になっている。２段ギヤ６２は、駆動搬送ロール５０の軸５１と同じかあるいは少しずれた位置に配置した軸６４に取り付けられている。また、１段ギヤ６１については、その軸６３が２つの保持板６８，６９にそれぞれ回転自在に保持されていることにより、その軸６１の位置が変位可能な状態である一方で、その軸６１と第一ギヤ５２の軸５１との軸間距離が一定に保持されているとともに軸６１と２段ギヤ６２の軸６４との軸間距離が一定に保持された状態になっている。回転伝達機構６０におけるギヤ列は、実施の形態２における回転伝達機構６０の場合と同じ構成になっている。
【００６７】
そして、回転伝達機構６０は、図１４に示すように、１段ギヤ６１と２段ギヤ６２を、その噛み合うときの歯面において歯型のインボリュート曲線と歯のピッチ円Ｅとの交点Ｋにおける法線Ｍの方向が上記接近及び離間する方向Ａ１，Ａ２に対して直交する方向となるように配置している。
【００６８】
この実施の形態３では、駆動搬送ロール５０及び対向搬送ロール５３としていずれも半径が６ｍｍのロールを使用する場合において、以下の寸法等からなるギヤを使用するとともに、１段ギヤ６１及び２段ギヤ６２の設置位置を設定することにより、１段ギヤ６１と２段ギヤ６２を、上記した条件（法線Ｍの方向が方向Ａ１，Ａ２に対して直交する方向となる）を満たす状態で配置した（図１４参照）。
・第一ギヤ５２：ピッチ円半径６ｍｍ。モジュール１、歯数２１。
・第二ギヤ５５：ピッチ円半径６ｍｍ。モジュール０．７、歯数２０。
・１段ギヤ６１：ピッチ円半径６ｍｍ。モジュール０．７、歯数２０。
・２段ギヤ６２の大径ギヤ６２Ａ：ピッチ円半径１０ｍｍ。モジュール１、歯数２１。
・２段ギヤ６２の小径ギヤ６２Ｂ：ピッチ円半径６ｍｍ。モジュール０．７、歯数２０。
・２段ギヤ６２に対する１段ギヤ６１の設置角度（圧接角）：θ３＝２０°
【００６９】
以下、実施の形態３に係る用紙送り装置４１の用紙搬送時における主な動作について説明する。
【００７０】
給紙装置３０から送り出された用紙３を作像部３に供給する所要の搬送時期が到来すると、図示しない回転駆動装置からの回転動力が駆動搬送ロール５０に伝達されて矢印で示す方向（用紙搬送方向）に回転駆動し、また、駆動搬送ロール５０で受けた回転動力が第一ギヤ５２から回転伝達機構６０における１段ギヤ６１及び２段ギヤ６２を介して第二ギヤ５５に伝達されることで対向搬送ロール５３が矢印で示す方向（用紙搬送方向）に回転駆動する（図１３）。さらに、このときの対向搬送ロール５３は、加圧機構５７の加圧力Ｆにより駆動搬送ロール５０に接近する方向Ａ１に押し付けられた状態で回転している（図１５）。
【００７１】
このように一対の搬送ロール５０，５３が接触した状態で回転することにより、実施の形態１に係る用紙送り装置４１の場合と同様に、先の停止していた状態の用紙９が、そのロール間に挟まれた状態で作像部１にむけて送り出されるようにして搬送される。ここで、この一対の搬送ロール５０，５３により用紙９が搬送されるときには、図１５に示すように、その搬送ロール５０，５３の間に回転に対する負荷となる搬送抵抗Ｒ０（矢付き点線）が発生する。
【００７２】
そして、この用紙送り装置４１においては、例えば、図１５に示すように、一対の搬送ロール５０，５３の搬送方向の上流側に配置される給紙装置３０から搬送抵抗Ｒ１（例えば、用紙９の後端部が送出装置３２に保持された状態にあるときに発生する）を余分に受けることにより、駆動搬送ロール５０の駆動トルクがその分だけ変動（増大）し、変位支持板４７に支持されて変位し得る２段ギヤ６２（大径ギヤ６２Ａ）とそれと噛み合う１段ギヤ６１との間において発生する反力ｆ３が変動する。このときの反力ｆ３は、給紙装置３０の搬送抵抗Ｒ１が増大することで搬送ロール５３を駆動する駆動トルクが増大し、これにより搬送ロール５３の第二ギヤ５５が２段ギヤ６２の小径ギヤ６２Ｂから受ける負荷トルクが増大して、２段ギヤ６２の大径ギヤ６２Ｂを駆動する１段ギヤ６１の負荷トルクが増大し、最後に２段ギヤ６２に対する１段ギヤ６１の圧接角θ３の方向における分力が増大するというというメカニズムで発生する。
【００７３】
しかし、この場合であっても、その２段ギヤ６２と１段ギヤ６１との間で発生する反力ｆ３は、図１４に示すように、その互いに噛み合うときの歯面において歯型のインボリュート曲線と歯のピッチ円Ｅとの交点Ｋにおける法線Ｍの方向に沿ったものになる。このため、その反力ｆ３は、上記接近及び離間する方向（Ａ１，Ａ２）と直交する方向に作用することになるので、例えば、その接近及び離間する方向Ａ１，Ａ２に沿う分力が発生することが抑制される。
【００７４】
この結果、その反力ｆ３は、２段ギヤ６２及び軸６４を介して変位支持板４８を上記方向Ａ１，Ａ２に変位させるように作用することが抑制される。これにより、一対の搬送ロール５０，５３の間における圧力がその軸方向の全域にわたって変動することも抑制されるようになり、このため、用紙９が斜めの姿勢で送り出されてしまうという用紙搬送不良が発生することが低減される。
【００７５】
［他の実施の形態］
実施の形態１〜３では、回転伝達機構６０として、１段ギヤ６１と２段ギヤ６２を伝達ギヤとして使用するものを例示したが、この他にも、例えば、第一ギヤ５２と第二ギヤ５５の間を４個以上の偶数個のギヤで連結して所要の回転駆動の伝達を行うギヤ列を構成したものを適用することができる。
【００７６】
また、実施の形態１〜３では、用紙送り装置４１を用紙搬送部３におけるロール式の用紙送り装置に適用した場合を例示したが、他の部位において用紙を搬送する装置として適用することも可能である。
【００７７】
さらに、実施の形態１〜３では、画像形成装置として、電子写真方式の画像形成方式を適用したものを例示したが、それ以外の画像形成方式（例えばインクジェット方式、サーマルヘッド方式など）を採用した画像形成装置であっても構わない。また、本発明が適用される画像形成装置としては、例えば、プリンタ、コピー機、ファクシミリ等の画像形成装置をはじめ、プリント機能、コピー機能、ファクシミリ機能（画像入出力送受信機能）等に代表される各機能を複合させた画像形成装置が挙げられる。
【符号の説明】
【００７８】
１ …作像部
３ …用紙搬送部
５ …装着部
４１…用紙送り装置（用紙搬送装置）
４５…固定支持板（固定支持部材）
４６〜４８…変位支持板（変位支持部材）
５０…駆動搬送ロール（第一搬送ロール）
５１…軸
５２…第一ギヤ（第一歯車）
５３…対向搬送ロール（第二搬送ロール）
５４…軸
５５…第二ギヤ（第二歯車）
５７…加圧機構
６０…回転伝達機構
６１…１段ギヤ（伝達歯車）
６２…２段ギヤ（伝達歯車）
６３，６４…軸
６５…保持板（１つの保持部材）
６６，６８…第一保持板（第一保持部材）
６７，６９…第二保持板（第二保持部材）
Ａ１…接近する方向
Ａ２…離間する方向
Ｅ …ピッチ円
Ｋ …交点
Ｍ …法線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定された状態で配置される固定支持部材と、
前記固定支持部材に軸が支持され、回転動力を受けて回転する第一搬送ロールと、
前記第一搬送ロールと接近及び離間する方向に変位する状態で配置される変位支持部材と、
前記変位支持部材に軸が支持され、前記第一搬送ロールに直接又は搬送対象の用紙を介在させて押し付けられた状態で回転する第二搬送ロールと、
前記変位支持部材を前記第一搬送ロールに接近する方向に変位させる圧力を加える加圧機構と、
前記第一搬送ロールが受ける回転動力を当該第一搬送ロールの軸に固定された第一歯車から２以上の伝達歯車を経由させて前記第二搬送ロールの軸に固定された第二歯車まで伝達させる回転伝達機構を有し、
前記第二歯車又は前記変位支持部材に軸が支持されて当該第二歯車に回転動力を伝達する前記回転伝達機構の伝達歯車の一部と、当該第二歯車又は当該伝達歯車の一部に噛み合う前記回転伝達機構の他の伝達歯車を、その噛み合うときの歯面において歯型のインボリュート曲線と歯のピッチ円との交点における法線の方向が前記接近及び離間する方向に対して直交する方向となるように配置したことを特徴とする用紙搬送装置。
【請求項２】
前記回転伝達機構は、前記伝達歯車として１段歯車と２段歯車を備え、前記第一歯車、前記１段歯車、前記２段歯車及び前記第二歯車をこの順番で噛み合わせる歯車列を構成し、かつ、当該第一歯車の軸、当該１段歯車の軸及び当該２段歯車の軸を１つの保持部材に取り付けた構造であり、
前記第二歯車と前記２段歯車を、その噛み合うときの歯面において歯型のインボリュート曲線と歯のピッチ円との交点における法線の方向が前記接近及び離間する方向に対して直交する方向となるように配置した請求項１に記載の用紙搬送装置。
【請求項３】
前記回転伝達機構は、前記伝達歯車として１段歯車と２段歯車を備え、前記第一歯車、前記１段歯車、前記２段歯車及び前記第二歯車をこの順番で噛み合わせる歯車列を構成し、かつ、前記２段歯車の軸を前記変位支持部材に取り付け、前記１段歯車の軸を前記第一歯車の軸と第一保持部材に取り付けるとともに前記２段歯車の軸と第二保持部材に取り付けた構造であり、
前記１段歯車と前記２段歯車を、その噛み合うときの歯面において歯型のインボリュート曲線と歯のピッチ円との交点における法線の方向が前記接近及び離間する方向に対して直交する方向となるように配置した請求項１に記載の用紙搬送装置。
【請求項４】
用紙に画像を形成する作像部と、前記作像部に用紙を搬送する用紙搬送部とを有し、
前記用紙搬送部を構成する用紙搬送装置として請求項１乃至３のいずれかに記載の用紙搬送装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
固定された状態で配置される固定支持部材と、
前記固定支持部材に軸が支持され、回転動力を受けて回転する第一搬送ロールと、
前記第一搬送ロールと接近及び離間する方向に変位する状態で配置される変位支持部材と、
前記変位支持部材に軸が支持され、前記第一搬送ロールに直接又は搬送対象の用紙を介在させて押し付けられた状態で回転する第二搬送ロールと、
前記変位支持部材を前記第一搬送ロールに接近する方向に変位させる圧力を加える加圧機構と、
前記第一搬送ロールが受ける回転動力を当該第一搬送ロールの軸に固定された第一歯車から２以上の伝達歯車を経由させて前記第二搬送ロールの軸に固定された第二歯車まで伝達させる回転伝達機構を有し、
前記第二歯車又は前記変位支持部材に軸が支持されて当該第二歯車に回転動力を伝達する前記回転伝達機構の伝達歯車の一部と、当該第二歯車又は当該伝達歯車の一部に噛み合う前記回転伝達機構の他の伝達歯車を、その噛み合うときの歯面において歯型のインボリュート曲線と歯のピッチ円との交点における法線の方向が前記接近及び離間する方向に対して直交する方向となるように配置したことを特徴とする用紙搬送装置。
【請求項２】
前記回転伝達機構は、前記伝達歯車として１段歯車と２段歯車を備え、前記第一歯車、前記１段歯車、前記２段歯車及び前記第二歯車をこの順番で噛み合わせる歯車列を構成し、かつ、当該第一歯車の軸、当該１段歯車の軸及び当該２段歯車の軸を１つの保持部材に取り付けた構造であり、
前記第二歯車と前記２段歯車を、その噛み合うときの歯面において歯型のインボリュート曲線と歯のピッチ円との交点における法線の方向が前記接近及び離間する方向に対して直交する方向となるように配置した請求項１に記載の用紙搬送装置。
【請求項３】
前記回転伝達機構は、前記伝達歯車として１段歯車と２段歯車を備え、前記第一歯車、前記１段歯車、前記２段歯車及び前記第二歯車をこの順番で噛み合わせる歯車列を構成し、かつ、前記２段歯車の軸を前記変位支持部材に取り付け、前記１段歯車の軸を前記第一歯車の軸と第一保持部材に取り付けるとともに前記２段歯車の軸と第二保持部材に取り付けた構造であり、
前記１段歯車と前記２段歯車を、その噛み合うときの歯面において歯型のインボリュート曲線と歯のピッチ円との交点における法線の方向が前記接近及び離間する方向に対して直交する方向となるように配置した請求項１に記載の用紙搬送装置。
【請求項４】
用紙に画像を形成する作像部と、前記作像部に用紙を搬送する用紙搬送部とを有し、
前記用紙搬送部を構成する用紙搬送装置として請求項１乃至３のいずれかに記載の用紙搬送装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１１−１３６７８２（Ｐ２０１１−１３６７８２Ａ）
【公開日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２９６９７３（Ｐ２００９−２９６９７３）
【出願日】平成２１年１２月２８日（２００９．１２．２８）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２８日（２００９．１２．２８）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
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