(57)【要約】【課題】  カム部材の回転力を低減する負荷力発生手段をシート搬送装置に配置する際に、カム部材の形状に合わせて負荷力発生手段で発生する負荷力の位相を管理する必要がある。【解決手段】  シートを搬送する第１回転体と、前記第１回転体に対向する位置に設けられており、前記第１回転体とともに前記シートを搬送する第２回転体と、前記第２回転体を前記第１回転体に向けて付勢する付勢手段と、前記第２回転体を前記第１回転体に当接する当接位置と、前記第２回転体を前記第１回転体から離間する離間位置に、前記付勢手段の付勢力に抗して移動させるカム部材と、駆動源と、前記駆動源からの駆動力を前記カム部材に伝達する駆動伝達ギアと、前記駆動伝達ギアが回転する時において、前記駆動源によって前記カム部材が回転される方向とは反対方向に一定の負荷力を発生させる負荷力発生手段と、を有することを特徴とするシート搬送装置。【選択図】  図１３
2020172344.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートの斜行を補正する斜行補正ローラ対と、
前記シートを前記斜行補正ローラ対に搬送する第１回転体と、
前記第１回転体に対向する位置に設けられており、前記第１回転体とともに前記シートを前記斜行補正ローラ対に搬送する第２回転体と、
前記第２回転体を前記第１回転体に向けて付勢する付勢手段と、
前記第２回転体を前記第１回転体に当接する当接位置と、前記第２回転体を前記第１回転体から離間する離間位置に、前記付勢手段の付勢力に抗して移動させるカム部材と、
駆動源と、
前記駆動源からの駆動力を前記カム部材に伝達する駆動伝達ギアと、
前記駆動伝達ギアと同軸上に設けられており、前記駆動伝達ギアが回転する時において、前記駆動源によって前記カム部材が回転される方向とは反対方向に一定の負荷力を発生させる負荷力発生手段と、
を有することを特徴とするシート搬送装置。
【請求項２】
前記負荷力発生手段は、前記駆動伝達ギアと一体になって回転する第１部材と前記第１部材と同軸上に配置された第２部材とを有し、
前記第１部材と前記第２部材が相対的に回転することによって前記負荷力を発生することを特徴とする請求項１に記載のシート搬送装置。
【請求項３】
前記負荷力発生手段は、トルクリミッタであることを特徴とする請求項１に記載のシート搬送装置。
【請求項４】
前記負荷力発生手段は、前記駆動伝達ギアの径方向において前記駆動伝達ギアの歯先円直径の内側に位置することを特徴とする請求項１に記載のシート搬送装置。
【請求項５】
前記付勢手段は圧縮バネであり、
前記斜行補正ローラ対の搬送方向の上流側に配置されるローラに作用する前記圧縮バネの付勢力は、当接位置よりも離間位置の方が大きくなること、
を特徴とする請求項１乃至４に何れか１項に記載のシート搬送装置。
【請求項６】
前記駆動源から前記駆動伝達ギアへ駆動を伝達する中間ギアと、
前記中間ギアは、前記駆動源が、第１の方向に回転する時には、前記カム部材を回転させる駆動が伝達しない一方で、前記駆動源が、前記第１の方向と反対の第２の方向に回転する時には、前記カム部材を回転させる駆動が伝達するように前記カム部材へ駆動伝達を切り替え可能なワンウェイクラッチを有しており、
前記駆動源が前記第１の方向に回転する時には、前記斜行補正ローラ対の搬送方向の上流側に配置されるローラをシート搬送方向に搬送するように回転すること、
を特徴とする請求項５に記載のシート搬送装置。
【請求項７】
前記カム部材と一体となって回転し前記駆動伝達ギアから駆動伝達するカムギアを更に有し、
前記負荷力発生手段は、前記ワンウェイクラッチを有する前記中間ギアと前記カムギアに駆動を伝達する前記駆動伝達ギアの軸を中心にして回転するように配置されること、を特徴とする請求項６に記載のシート搬送装置。
【請求項８】
装置本体に開閉可能な開閉部材を更に有し、
前記駆動源、前記負荷力発生手段および前記駆動伝達ギアは、装置本体に配置され、
前記カムギアは、前記開閉部材に配置され、
前記開閉部材の開閉に連動して、前記駆動伝達ギアと前記カムギアの連結および分離されることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載のシート搬送装置。
【請求項９】
前記カム部材と一体に回転するカム検知フラグと、
前記カム検知フラグに当接することで揺動する離間検知フラグと、
前記離間検知フラグの端部を検出する検出手段と、を備え、
前記検出手段の信号に基づいて前記駆動源を停止あるいは駆動すること、
を特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載のシート搬送装置。
【請求項１０】
シートが載置される載置手段と、
前記載置手段に載置された前記シートを搬送する回転体と、
前記回転体を前記載置手段に向けて付勢する付勢手段と、
前記回転体と前記載置手段に載置されたシートが当接して前記シートを搬送する当接位置と、前記回転体が前記シートから離間した離間位置に前記付勢手段の付勢力に抗して移動させるカム部材と、
駆動源と、
前記駆動源からの駆動力を前記カム部材に伝達する駆動伝達ギアと、
前記駆動伝達ギアと同軸上に設けられており、前記駆動伝達ギアが回転する時において、前記駆動源によって前記カム部材が回転される方向とは反対方向に一定の負荷力を発生させる負荷力発生手段と、
を有することを特徴とするシート給送装置。
【請求項１１】
前記負荷力発生手段は、前記駆動伝達ギアと一体になって回転する第１部材と前記第１部材と同軸上に配置された第２部材とを有し、
前記第１部材と前記第２部材が相対的することによって負荷力を発生することを特徴とする請求項１０に記載のシート給送装置。
【請求項１２】
前記負荷力発生手段は、トルクリミッタであることを特徴とする請求項１０に記載のシート給送装置。
【請求項１３】
前記負荷力発生手段は、前記駆動伝達ギアの径方向において前記駆動伝達ギアの歯先円直径の内側に位置することを特徴とするシート給送装置。
【請求項１４】
前記回転体はピックアップローラであり、
前記載置手段は積載トレイであり、
前記付勢手段はねじりコイルバネであり、
前記ピックアップローラの前記ねじりコイルバネによる付勢力は、当接位置よりも離間位置の方が大きくなること、
を特徴とする請求項１０乃至１３の何れか１項に記載のシート給送装置。
【請求項１５】
前記シートに画像を形成する画像形成部と、
請求項１乃至請求項９の何れか１項に記載のシート搬送装置と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１６】
前記シートに画像を形成する画像形成部と、
請求項１０乃至請求項１４の何れか１項に記載のシート給送装置と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート搬送装置およびシート給送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリンタ、複写機、複合機等の画像形成装置に搭載されるシート搬送装置には、停止しているレジストローラ対にシートの先端を突き当ててシートを撓ませることでシートの斜行補正を行う技術が広く用いられている。このような構成においては、シートの斜行補正に伴って、レジストローラ対とその上流に配置されたレジ前ローラ対の間で、シートがよじれた状態となることがある。この状態でレジストレーションローラ対が回転を開始すると、シートのよじれた部分がレジストローラ対に挟まれ、シートにしわが発生する場合がある。この問題は、特に薄紙等の剛度の低いシートを搬送するときに発生しやすい。
【０００３】
このようなしわの発生を抑制するために、特許文献１においては、レジストレーションローラ対の上流に配置した搬送ローラ対（レジ前駆動ローラとレジ前従動ローラ）を離間させる離間機構を備えたシート搬送装置が提案されている。この離間機構には、レジ前従動ローラをレジ前駆動ローラから離間させる離間カムが設けられており、この離間カムが、レジ前モータから駆動伝達ギアを介して伝達された駆動力によって、レジ前従動ローラをレジ前駆動ローラから離間させている。
【０００４】
特許文献１のシート搬送装置において、レジ前従動ローラをレジ前駆動ローラから離間させた後、再び当接した状態に戻すときに、レジ前従動ローラとレジ前駆動ローラの接触による衝突音が発生する。この衝突音が発生する理由は、レジ前従動ローラをレジ前駆動ローラ側に付勢しているバネの付勢力によって、カムの回転力が通常よりも大きくなり、その結果レジ前従動ローラがレジ前駆動ローラに勢いよく接触するからである。
【０００５】
なお、カム部材の回転力を低減させるための負荷力発生手段を設けたシート給送装置については特許文献２に提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１８−２０３３８６号公報
【特許文献２】特開２０１６−２２２４５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献２では、ピックアップローラが離間位置から当接位置に移動する時に、カム部材の回転力を低減するために、カム部材は付勢手段の付勢力によって回転される方向と逆向きの負荷力を負荷力発生手段で発生させるように配置している。
【０００８】
さらに、ピックアップローラが離間位置から当接位置に移動する時と、ピックアップローラが当接位置から離間位置に移動する時とで、異なる回転方向の負荷力をカム部材が受けるように、負荷力発生手段の位相を管理している。つまり、カム部材の形状に合わせて、負荷力発生手段の位相を調整する必要がある。
【０００９】
そこで、本発明は位相管理を必要としない負荷力発生手段を有するシート搬送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】
【００１０】
上記の目的を達成するために、本発明のシート搬送装置は、シートの斜行を補正する斜行補正ローラ対と、前記シートを前記斜行補正ローラ対に搬送する第１回転体と、前記第１回転体に対向する位置に設けられており、前記第１回転体とともに前記シートを前記斜行補正ローラ対に搬送する第２回転体と、前記第２回転体を前記第１回転体に向けて付勢する付勢手段と、前記第２回転体を前記第１回転体に当接する当接位置と、前記第２回転体を前記第１回転体から離間する離間位置に、前記付勢手段の付勢力に抗して移動させるカム部材と、駆動源と、前記駆動源からの駆動力を前記カム部材に伝達する駆動伝達ギアと、前記駆動伝達ギアと同軸上に設けられており、前記駆動伝達ギアが回転する時において、前記駆動源によって前記カム部材が回転される方向とは反対方向に一定の負荷力を発生させる負荷力発生手段と、を有することを特徴とする。
【００１１】
また上記の目的を達成するために、シートが載置される載置手段と、前記載置手段に載置された前記シートを搬送する回転体と、前記回転体を前記載置手段に向けて付勢する付勢手段と、前記回転体と前記載置手段に載置されたシートが当接して前記シートを搬送する当接位置と、前記回転体が前記シートから離間した離間位置に前記付勢手段の付勢力に抗して移動させるカム部材と、駆動源と、前記駆動源からの駆動力を前記カム部材に伝達する駆動伝達ギアと、前記駆動伝達ギアと同軸上に設けられており、前記駆動伝達ギアが回転する時において、前記駆動源によって前記カム部材が回転される方向とは反対方向に一定の負荷力を発生させる負荷力発生手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、位相管理を必要としない負荷力発生手段を有するシート搬送装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】画像形成装置の断面図
【図２】レジストローラ対の搬送方向の上流部を示した拡大図
【図３】各搬送ローラの駆動源とその機能を示した図
【図４】装置本体に対して右扉を開いた時の図
【図５】右扉を閉時におけるレジ前ローラ対とその駆動部の外観図
【図６】右扉を開時から閉時へ移動する際の駆動部連結の図
【図７】駆動ユニットを示した図
【図８】レジ前従動ガイドユニットを示した図
【図９】レジ前従動ローラの当接位置を示す断面図
【図１０】レジ前従動ローラの離間位置を示す断面図
【図１１】揺動ユニットの外観図
【図１２】レジ前従動ローラの当接位置および離間位置の検出部を示した外観図
【図１３】レジ前従動ローラの離間位置から当接位置へ移動する際の各ギアの回転方向を示した図
【図１４】付勢手段の付勢力によってカム部材が受ける力を示した図
【図１５】トルクリミッタの外観図
【図１６】トルクリミッタの詳細図
【図１７】トルクリミッタの取り付け図
【図１８】駆動伝達ギアとトルクリミッタの径方向の大きさの関係を示す図１
【図１９】駆動伝達ギアとトルクリミッタの径方向の大きさの関係を示す図２
【図２０】本発明における別の実施例２の外観図
【図２１】実施例２の構成における離間位置と当接位置を示した図
【図２２】実施例２の駆動構成を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
〔実施例１〕
以下、本発明の実施形態について図を参照して詳細に説明する。
【００１５】
＜画像形成装置＞
図１は、本実施形態における画像形成装置の断面図である。図１において、２０１は画像形成装置であり、装置本体部２０１Ａと、装置本体部２０１Ａの上方に略水平に設置された画像読取装置２０２で構成されている。さらに、装置本体部２０１Ａは、シートに画像を形成する画像形成部２０１Ｂと、装置本体部２０１Ａの下部に設けられた給送装置２３０と、装置本体部２０１Ａの上部に設けられた排紙両面部２０１Ｄで構成されている。さらに、画像読取装置２０２と装置本体部２０１Ａとの間には、シート排出用の排紙空間Ｓが形成されている。
【００１６】
画像形成部２０１Ｂは、４ドラムフルカラー方式のものである。この画像形成部２０１Ｂは、レーザスキャナ２１０と、プロセスカートリッジ２１１と、中間転写ユニット２０１Ｃと、定着部２２０と、トナーカートリッジ２１５で構成される。
【００１７】
プロセスカートリッジ２１１は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの計４色のトナー画像を形成しており、感光体ドラム２１２と、帯電器２１３と、現像を行うための現像器２１４を内包しており、トナー像を形成する。トナーカートリッジ２１５は、現像器２１４にトナーを供給する。
【００１８】
中間転写ユニット２０１Ｃは、中間転写ベルト２１６、１次転写ローラ２１９で構成されており、プロセスカートリッジ２１１で形成されたトナー像は、中間転写ベルト２１６に１次転写される。また、中間転写ベルト２１６は、駆動ローラ２１６ａ、テンションローラ２１６ｂを備えており、矢印の方向に回転する。そして、中間転写ユニット２０１Ｃの駆動ローラ２１６ａと対向する位置には、中間転写ベルト上に形成されたトナー像をシートＰに転写する２次転写部を構成する２次転写ローラ２１７が設けられ、トナー像をシートＰに転写する。２次転写ローラ２１７の上部には、定着部２２０が配置されており、２次転写されたトナー像はシートＰに定着される。
【００１９】
画像形成装置２０１の下方には、給紙装置２３０が配置されている。給紙装置２３０は、複数段のカセットに積載されたシートＰを一枚毎に給送する。給送装置２３０によって給送されたシートＰは、シート搬送装置である搬送ユニットＡＡにより、斜行が補正され、斜行が補正されたシートＰが二次転写部に搬送される。その後、定着部２２０でシートＰに転写されたトナー像が定着される。
【００２０】
また、定着部２２０の左上部には、排紙両面部２０１Ｄが配置されている。排紙両面部２０１Ｄは、第１排紙ローラ対２２５ａ、第２排紙ローラ対２２５ｂ及び反転排紙部である反転ローラ対２２２で構成されている。トナーを定着されたシートＰは、第１排紙ローラ対２２５ａあるいは第２排紙ローラ対２２５ｂにより、予め選択した排紙口へ排紙される。
【００２１】
さらに、正逆転可能な反転搬送ローラ対２２２は、は、一面に画像が形成されたシートを再度、画像形成部２０１Ｂに搬送する。再搬送通路Ｒで搬送し、画像形成部２０１Ｂで、シートの二面部に画像を印字することが可能である。
【００２２】
以上、実施形態に関する画像形成装置の構成について説明した。
【００２３】
＜シート搬送部の概要＞
次に、画像形成装置内のシート搬送装置の例である搬送ユニットＡＡの詳細な構成について説明する。図２（ａ）は斜行補正ローラ対であるレジストローラ対２４０の搬送方向の上流側部、図２（ｂ）は給送装置２３０からレジストローラ対２４０までを示した図であり、特に手差し給送装置からの通紙における模式図を示す。なお、本実施形態において、画像形成装置内のシート搬送装置として、レジストローラ対２４０の搬送方向の上流側に配置されるレジ前ローラ対１０５を例示する。
【００２４】
図２（ａ）に示すように、レジストローラ対２４０は給送装置２３０から給送されたシートと両面パスＲに設けられた両面下ローラ対２２３によって搬送されたシートの両方のシートに対して斜行を補正する。斜行補正ローラ対であるレジストローラ対２４０は、シートの斜行を補正するものである。また、第１回転体であるレジ前駆動ローラ１０５ａは、レジストローラ対２４０の搬送方向の上流に配置され、駆動力が入力される駆動ローラである。そして、第２回転体であるレジ前従動ローラ１０５ｂは、レジ前駆動ローラ１０５ａに対向に配置されており、レジ前駆動ローラ１０５ａの回転に伴い従動して回転する従動ローラである。
【００２５】
なお、本実施形態では、第１回転体および第２回転体の例としてレジ前駆動ローラ１０５ａとレジ前従動ローラ１０５ｂを説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、両面下駆動ローラ２２３ａと両面下従動ローラ２２３ｂにも適用することができる。
【００２６】
図２（ｂ）は、積載トレイ１１１から斜行補正ローラ対であるレジストローラ対２４０を示した図である。給送部は、ピックアップローラ１０１とフィードローラ１０２とリタードローラ１０３を有する。ピックアップローラ１０１は、積載トレイ１１１上に積載されたシートを給送する。フィードローラ１０２は、ピックアップローラ１０１によって給送されたシートを搬送する。リタードローラ１０３は、フィードローラ１０２に圧接し図示しないトルクリミッタを介してフィードローラ１０２との間でシートを１枚ずつ分離する。その後、引き抜きローラ対１０４でシートＰを引き抜き、レジ前ローラ対１０５でシートを搬送し、レジストローラ対２４０へ送り込む。
【００２７】
図２（ｂ）における各ローラ近傍に示す矢印（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６）は、駆動入力される駆動ローラの回転方向を示している。例として、レジストローラ対２４０の搬送方向の上流に配置されるレジ前ローラ対１０５において、図中の左下部のローラが、レジ前駆動ローラ１０５ａであり、Ｒ５方向に回転する。一方で、対向する右上部のローラは、レジ前従動ローラ１０５ｂである。この他のローラ対も同様である。
【００２８】
図３は、図２における各搬送ローラの駆動源とその機能を示した図である。本実施例において、各搬送ローラの駆動源は、全てステッピングモータである。レジスト駆動ローラ２４０ａはレジモータ（レジＭ）を駆動源とし、レジ前駆動ローラ１０５ａおよび引抜駆動ローラ１０４ａは同一のレジ前モータ（レジ前Ｍ）を駆動源とする。また、ピックアップローラ１０１、フィードローラ１０２、リタードローラ１０３は同一の給紙モータ（給紙Ｍ）を駆動源とする。
【００２９】
駆動源である各モータは、駆動の回転する方向によって、機能が異なる。第１の方向に回転する時には、上述のようにシートの搬送方向に駆動を伝達しシートを搬送する。一方で、第１の方向と反対の第２の方向に回転する時には、例えば、レジＭは、レジスト駆動ローラ２４０ａをシート搬送方向に対して逆回転させる。これにより、シートの斜行補正能力を向上させる機能がある。また、レジ前Ｍは、第１の方向に回転する時には、シートを搬送する一方で、第２の方向に回転する時には、レジ前従動ローラ１０５ｂを当接位置および離間位＋置に移動させる駆動源としており、これについては後述する。給紙Ｍは、第１の方向に回転する時には、ピックアップローラ１０１とフィードローラ１０２とリタードローラ１０３に駆動を伝達し、シートを搬送する。一方で、第２の方向に回転する時には、積載トレイ１１１に積載されたシートＰを搬送するためのピックアップローラ１０１に対して、シートＰに当接する当接位置と離間位置に移動させる駆動源である。
【００３０】
＜レジ前ローラ対の概要＞
図４は、装置本体部２０１Ａに対して開閉可能に取り付けられた開閉部材である右扉２２１を開いた時の図である。図４（ａ）は画像形成装置の断面図であり、図４（ｂ）は斜行補正ローラ対であるレジストローラ対２４０の上流部を示した断面図である。開閉部材である右扉２２１は、装置本体部２０１に対してｒ１方向に回動可能に取り付けられている。つまり、レジ前従動ローラ１０５ｂを備えたレジ前従動ガイドユニット１１０は、右扉２２１の開閉に連動して、レジ前従動ローラ１０５ｂをレジ前駆動ローラに当接あるいは、レジ前駆動ローラ１０５ａから離間するように構成されている。
【００３１】
図５は、装置本体部２０１Ａに対して開閉可能に取り付けられた開閉部材である右扉２２１を閉めた時における「レジ前従動ガイドユニットとその駆動部」の外観図である。レジ前従動ガイドユニット１１０は、図４（ｂ）のように装置本体部２０１Ａに対して開閉可能に取り付けられた開閉部材である右扉２２１に配置されており、駆動ユニット１５０は装置本体部２０１Ａに固定されている。
【００３２】
図６は、図５のＡＢ領域を示した図であり、駆動の連結の様子を示した図である。図６（ａ）は、右扉を開いた時の駆動ユニット１５０の一部である揺動ユニット１５１とレジ前従動ガイドユニット１１０の位置関係を示した図である。この時、揺動ユニット１５１は図示しない揺動バネによって、ｒ２方向に付勢されて停止している。この時、揺動ユニット１５１に取り付けられた揺動ギア１６２とレジ前従動ガイドユニット１１０に取り付けられたカムギア１２０のギアの連結は分離している状態である。そして、図６（ｂ）は右扉を閉めた時の位置である。右扉側に配置された従動ガイドユニット１１０がｒ１方向に移動することによって、従動ガイドユニット１１０のカムギア１２０は、本体側に揺動可能に配置された揺動ユニット１５１の揺動ギア１６２をｒ３方向に移動させる。その結果、揺動ギア１６２とカムギア１２０のギアの連結を達成している。
【００３３】
＜駆動ユニット＞
次に、駆動ユニットに関して説明する。図７は、装置本体部に取り付けられた駆動ユニット１５０を示した図である。図７（ａ）はギアの外観図であり、図７（ｂ）はアイドルギア１５４、１５６とレジ前駆動ローラギア１５７とレジ前駆動ローラ１０５ａを取り除いた時の図７（ａ）の上部詳細図である。
【００３４】
図７（ａ）より、レジ前Ｍ１７１の駆動軸には、モータプーリ１５２が取り付けられ、ベルトを介してプーリーギア１５３が回転する。プーリーギア１５３はアイドルギア１５４、１５５に駆動を伝達する。そして、アイドルギア１５５は２方向へ駆動を伝達しており、一方は同軸上にあるアイドルギア１５６を回転し、他方はアイドルギア１５８を回転させる。アイドルギア１５６はレジ前駆動ローラギア１５７に連結しており、レジ前駆動ローラ１０５ａを回転させる。一方、図７（ｂ）より、アイドルギア１５８は、アイドルギア１５９、１６０に連結しており、ベルトを介して中間ギアであるアイドルギア１６１を回転させる。中間ギアであるアイドルギア１６１の軸中心部には、ワンウェイクラッチ１７０が備えられている。つまり、中間ギアであるアイドルギア１６１が回転することで、ワンウェイクラッチ１７０と揺動軸１６９が回転させられ、駆動伝達ギアである揺動ギア１６２に駆動を伝達するように構成されている。
【００３５】
ワンウェイクラッチ１７０が揺動軸１６９へ駆動を伝達する回転方向はｒ４であり、レジ前Ｍが第１の方向に回転する時には、揺動軸１６９に対して中間ギアであるアイドルギア１６１は空転する。一方で、レジ前Ｍが第２の方向に回転する時には、揺動軸１６９と中間ギアであるアイドルギア１６１は共に回転し、揺動ギア１６２へ駆動力を伝達する。但し、本実施例においては、レジ前駆動ローラギア１５７に図示しないワンウェイクラッチを搭載しているため、レジ前駆動ローラ対１０５がシートを上流側へ搬送する方向に駆動は伝達しない構成とした。
【００３６】
以上、駆動源であるレジ前Ｍは、モータ軸が回転する方向によって、「レジ前駆動ローラでシートを搬送する」と「揺動ギアへの駆動伝達の有無」を切り替えている。
【００３７】
＜レジ前従動ガイドユニット＞
次に、レジ前従動ガイドユニットについて説明する。図８は、図５のＡ矢視方向におけるレジ前従動ガイドユニット１１０を示した図であり、外観図を示したのが図８（ａ）、レジ前従動ガイド補強板１１６を取り除き、レジ前従動ローラ部１０５ｂを拡大したのが図８（ｂ）である。また、図９はレジ前従動ガイドユニットの断面を示した図であり、図９（ａ）が図８（ａ）のＢ１矢視図からの断面図であり、図９（ｂ）が図８（ａ）のＢ２矢視図からの断面図である。
【００３８】
シート搬送方向と直交する方向において、並列された２つのレジ前従動ローラ１０５ｂは、レジ前従動ローラ１０５ｂの回転軸を軸支するように従動ローラ軸１１４が挿通されている。そして、レジ前従動ローラ１０５ｂは、従動ローラ軸１１４を介して付勢手段である圧縮バネ１１５によってレジ前従動ローラ１０５ｂの他方にあるレジ前駆動ローラ１０５ａに向けて付勢されている。また、レジ前従動ローラ１０５ｂは、従動ローラ軸１１４に対して相対的に回転可能であり、従動ローラ軸１１４はレジ前従動ガイド１１２の筺体で支持されている。圧縮バネ１１５の他端側は、レジ前従動ガイド１１２にビスで固定されたレジ前従動ガイド補強板１１６に当接しており、レジ前従動ローラ１０５ｂはレジ前駆動ローラ１０５ａに向けて付勢されるように構成されている。
【００３９】
図１０は、図９においてレジ前従動ローラ１０５ｂを離間位置に移動させた時の図であり、図１０（ａ）が図８（ａ）のＢ１矢視図からの断面図であり、図１０（ｂ）が図８（ａ）のＢ２矢視図からの断面図である。ここで、レジ前従動ローラ１０５ｂをレジ前駆動ローラ１０５ａに対して、当接する位置から離間する位置へ移動させるメカニズムを説明する。離間スライダ１２１が、シート搬送方向に直交する方向において、２つのレジ前従動ローラ１０５ｂの間に配置されており、従動ローラ軸１１４によって支持されている。離間スライダ１２１の一端部は溝部が形成されており、リフターアーム１１７の先端が溝部と係合している。そして、リフターアーム１１７の先端が離間スライダ１２１の端部に当接し引き上げることで、従動ローラ軸１１４とレジ前従動ローラ１０５ｂをレジ前駆動ローラ１０５ａから移動させる構成である。この時、付勢手段である圧縮バネ１１５は、当接位置から離間位置に移動することで圧縮される。
【００４０】
一方で、リフターアーム１１７と離間軸１１８が離間軸１１８の一端側で軽圧入されており、離間軸１１８の他端側において離間アーム１１９が軽圧入されており、レジ前従動ガイド１１２に揺動可能に軸支されている。つまり、これら３部品は一体となって離間軸１１８の軸周りで回動する。自由状態において、これら３部品は回動軸を中心として、反時計周りに自重により付勢されている。そのため、離間アーム１１９の先端部は、カム部材１１３の表面部と当接し、その形状に従って揺動する。
【００４１】
図９は、レジ前従動ローラ１０５ｂがレジ前駆動ローラ１０５ａに当接した図である。この状態から、カム部材１１３がｒ５の方向に回転することで、図１０に示すようにカム部材１１３の表面形状に従って、離間アーム１１９とリフターアーム１１７を離間軸１１８周りで揺動する。そして、レジ前従動ローラ１０５ｂは、レジ前駆動ローラ１０５ａから離間される。
【００４２】
また、カム部材１１３はカムギア１２０と一体形成されており、カムギア１２０に駆動力が伝達し回転することにより、レジ前従動ローラ１０５ｂの移動が可能となる。つまり、レジ前Ｍの回転に連動して当接→離間→当接→離間・・・を繰り返す。上記により、レジ前駆動ローラ１０５ａに向けて付勢されているレジ前従動ローラ１０５ｂは、レジ前駆動ローラ１０５ａと当接する当接位置と離間する離間位置に移動することが可能である。
【００４３】
＜レジ前従動ローラの離間位置および当接位置の位置制御の詳細＞
図１１は、駆動ユニット１５０の一部である揺動ユニット１５１の斜視図である。図に示すように、筐体である揺動板金１６５には揺動支持板１６６が固定されており、離間検知フラグ１６４が揺動軸１６９と略平行の方向に揺動支持板１６６に回動可能に取り付けられている。また、揺動支持板１６６の端部には、離間検知フラグ１６４の端部を検出するための検出手段１６７であるフォトセンサが配置されている。離間検知フラグ１６４は、バネを使用しない自重を利用しており、ｒ６方向へ付勢されている。
【００４４】
図１２は、図５のＣ矢視方向からの「駆動ユニットの揺動部」と「レジ前従動ガイドユニットのカム部」を示した図である。図１２（ａ）はレジ前従動ローラ１０５ｂが当接位置を検知した時、図１２（ｂ）はレジ前従動ローラ１０５ｂが離間位置を検知した時の外観図である。カム検知フラグ１２２は、カムギア１２０と一体となって回転可能に取り付けられている。図１２（ａ）は、図９に示すようにレジ前従動ローラ１０５ｂが当接位置に位置する時のカム検知フラグ１２２の位置を示す。この時、カム検知フラグ１２２と離間検知フラグ１６４は互いに非接触の状態である。このため、離間検知フラグ１６４は自重によりｒ６の方向へ付勢されており、この時、検出手段であるフォトセンサ１６７は透過した状態である。一方で、図１２（ｂ）は、図１０に示すようにレジ前従動ローラ１０５ｂが離間位置に位置する時のカム検知フラグ１２２の位置を示す。カム検知フラグ１２２は、カムギア１２０の回転に連動して回転し、離間検知フラグ１６４の一端部Ｔに当接し揺動する。そして、離間検知フラグ１６４の他端側Ｕが検出手段であるフォトセンサ１６７を遮断する。
【００４５】
以上のように、レジ前従動ローラ１０５ｂの当接位置と離間位置を検出手段であるフォトセンサ１６７の信号を検出することにより、レジ前従動ローラ１０５ｂの離間位置と当接位置を把握することが可能となる。実施例においては、フォトセンサ１６７による透過から遮断の切り替えエッジの信号と遮断から透過の切り替えエッジの信号の２種類を検知している。それぞれのエッジをトリガとして、駆動源であるレジ前Ｍの駆動あるいは停止を切り替えることで、レジ前従動ローラ１０５ｂの当接位置および離間位置を制御している。
【００４６】
＜負荷力発生手段によるカム部材の回転力の低減＞
図１３は、レジ前従動ローラ１０５ｂを離間位置から当接位置へ移動する際のギア連結部を示した図である。図１３（ａ）および（ｂ）は負荷力発生手段がない場合の例であり、図１３（ｃ）および（ｄ）は負荷力発生手段がある場合の例である。図中の実線矢印であるｒ５とｒ７とｒ８とｒ９は、図示しない駆動源であるレジ前Ｍの軸がカム部材１１３に駆動を伝達する第２の方向に回転した時の各ギアの回転方向である。一方、図中の点線矢印であるｒ１０は、レジ前従動ローラ１０５ｂを離間位置から当接位置へ移動する際に、レジ前従動ローラ１０５ｂを付勢する圧縮バネ１１５の付勢力によって、カムギア１２０が回転される方向を示している。また、図中の破線矢印であるｒ１２は、負荷力発生手段の負荷力によって回転される方向を示している。
【００４７】
ここで、ｒ１０方向の回転力の発生に関して、図１４を用いて詳細に説明する。図１４は、図１３（ａ）のＤ矢視方向から示した図であり、カム部材１１３と離間アーム１１９を示している。ｒ５は、駆動源であるレジ前Ｍをカム部材１１３に駆動を伝達する第２の方向に回転した時のカム部材１１３の回転方向を示している。まず、図１４（ａ）はレジ前従動ローラ１１５ｂが当接位置にある時であり、図１４（ｂ）は離間アーム１１９がカム部材１１３によって揺動し始める時の図である。さらに、図１４（ｃ）は１４（ｂ）よりもレジ前従動ローラ１１５ｂを離間位置に向けてさらに回転された時である。そして、図１４（ｄ）はレジ前従動ローラ１１５ｂが離間位置にある時であり、図１４（ｅ）はレジ前従動ローラ１１５ｂが離間位置から当接位置へ回転される時の図である。図中のｆ１は、カム部材１１３が離間アーム１１９から受ける力を示している。この力ｆ１は、レジ前従動ローラ１０５ｂをレジ前駆動ローラ１０５ａへ付勢している圧縮バネ１１５による付勢力から発生する力であり、カム部材１１３と離間アーム１１９の接触部Ｖに作用する。
【００４８】
上記を受けて、本実施例の場合、図１４（ｂ）と図１４（ｃ）のようにレジ前従動ローラ１１５ｂが当接位置から離間位置へ移動の際は、離間アーム１１９とカム部材１１３の当接点Ｖが、カム部材１１３の回転中心Ｗに対してカム部材１１３の下部側にある。つまり、当接点Ｖに発生する力ｆ１は、駆動源による回転するｒ５の方向に対して逆方向へ作用する。その結果、駆動源であるレジ前Ｍのトルクは、付勢手段の付勢力によってカム部材が受ける力ｆ１の発生のために大きくなる。
【００４９】
次に、図１４（ｄ）のようにレジ前従動ローラ１１５ｂが離間位置にある時、力ｆ１はカム部材１１３の回転中心Ｗの方向に作用する。この時、力ｆ１によってカム部材１１３が受ける回転力は発生しない。一方、図１４（ｅ）のようにレジ前従動ローラ１１５ｂが、離間位置から当接位置への移動の際は、離間アーム１１９とカム部材１１３の当接点Ｖがカム部材の回転中心Ｗに対して、カム部材１１３の上部側にある。つまり、当接点Ｖに発生する力ｆ１は、駆動源による回転するｒ５の方向と同じ方向へ作用する。その結果、カム部材１１３の回転力は、駆動源の駆動力によるｒ５方向の回転力に加えて、上述した付勢手段による力ｆ１をｒ１０方向に受ける。
【００５０】
上記のメカニズムにより、図１３において、離間位置から当接位置へ移動する際に、カム部材１１３と一体になって回転するカムギア１２０は、ｒ５とｒ１０の両方の回転力で回転される。
【００５１】
ここで、図１３を用いて、負荷力発生手段の有無によるカム部材１１３の回転力について説明する。図１３（ａ）および図１３（ｂ）は、負荷力発生手段を有しない時の駆動構成である。一方、図１３（ｃ）および図１３（ｄ）は、負荷力発生手段を有する時の駆動構成である。まず、図１３（ａ）より、図示しない駆動源から伝達された駆動力は、アイドルギア１６０がｒ７方向に回転し、ベルトを介して、ワンウェイクラッチ１７０を搭載した中間ギアであるアイドルギア１６１がｒ８方向へ回転する。そして、ワンウェイクラッチ１７０と揺動軸１６９が一体となってｒ８方向へ回転し、揺動ギア１６２がｒ９方向へ回転し、カムギア１２０がｒ５方向に回転する。図示しない駆動源からの駆動力は、上記のような駆動経路でカムギア１２０へ伝達する。ｒ５とｒ７とｒ８とｒ９は、駆動源によって駆動力を受けた時の各ギアの回転方向を示す。
【００５２】
この駆動伝達を有する形態において、図１３（ｂ）に示すように、レジ前従動ローラ１０５ｂが離間位置から当接位置へ移動する際、カムギア１２０は付勢手段による付勢力によってｆ１の力を受ける。この力ｆ１によって、カムギア１２０は、ｒ１０方向に回転力を受ける。ｒ１０方向に回転力を受けたカムギア１２０は、揺動ギア１６２にｒ１１方向の回転力を与え、揺動ギア１６２と一体になって回転する揺動軸１６９も同様にｒ１１方向に回転される。
【００５３】
ここで、中間ギア１６１に搭載されたワンウェイクラッチ１７０と揺動軸１６９で空転現象が発生する。これはワンウェイクラッチ１７０の特性であり、揺動軸１６９は、ｒ４方向においてワンウェイクラッチ１７０に対して相対的に回転可能になる。つまり、中間ギア１６１に搭載されたワンウェイクラッチ１７０と揺動軸１６９の関係において、停止している揺動軸１６９に対して、ワンウェイクラッチ１７０をｒ４方向に回転力を加えると、揺動軸１６９も同様にｒ４方向に回転する。一方で、揺動軸１６９はワンウェイクラッチ１７０に対して、ｒ４方向に回転を受ける方向において空転可能である。
【００５４】
上述した通り、ワンウェイクラッチ１７０と揺動軸１６９は、ｒ４方向において空転する関係にあるため、揺動軸１６９と揺動ギア１６２そしてカムギア１２０は駆動源であるレジ前Ｍで回転伝達している角速度よりも大きな角速度で回転される。具体的には、カムギア１２０はｒ５とｒ１０の両方の回転力で回転され、揺動ギア１６２と揺動ギア１６９はｒ９とｒ１１の両方向の回転力で回転される。その結果、ワンウェイクラッチ１７０を搭載した中間ギアであるアイドルギア１６１と揺動軸１６９および揺動ギア１６２の回転速度は、相対的に差が発生し、揺動軸１６９と揺動ギア１６２の方がアイドルギア１６１よりも大きな速度で回転することになる。よって、カムギア１２０は、駆動源で回転する力よりも早く回転されることになり、レジ前従動ローラ１０５ｂの離間位置から当接位置への移動する速度は速くなる。その結果、レジ前従動ローラ１０５ｂはレジ前駆動ローラ１０５ａに勢いよく衝突するため、衝突音も大きくなる。この現象は、本実施例のようにワンウェイクラッチ１７０を有する駆動伝達手段で、顕著となる。
【００５５】
一方で、図１３（ｃ）および図１３（ｄ）は、揺動ユニット１５１の揺動ギア１６２の同軸上に負荷力発生手段を配置した図であり、負荷力発生手段として一定の負荷力を与えるトルクリミッタ１６８を採用した。一般的に、トルクリミッタは、機械装置にかかる過負荷に対する安全装置であり、何らかの原因によって設計値以上の過大なトルクが作用したとき、このトルクの伝達を遮断するものである。つまり、設計値以上の過大なトルクが作用した時には、その設計トルク値を保持するのである。一方で、トルクリミッタは変動も小さく、ある設計トルク値に達すると確実に伝達を遮断するため信頼性も高い。本実施例では、ある設計トルク値に達した時に、一定のトルク値（負荷力）で回転するのを利用した。
【００５６】
ここで、実施例で使用するトルクリミッタ１６８による負荷力の発生のメカニズムを詳細に説明する。図１５に本実施例で使用したトルクリミッタの外観図を示す。また、図１６は図１５で示すトルクリミッタの詳細を示す図であり、図１６（ａ）に平面図を示し、図１６（ｂ）に図１６（ａ）におけるＦ断面図を示す。
【００５７】
図１６（ｂ）に示すように、実施例で使用するトルクリミッタは、第１部材である内輪１６８ｂとコイルばね１６８ｃと第２部材である外輪１６８ａで構成される。第１部材である内輪１６８ｂとその外側に相対回転可能に設けられた外輪１６８ａとの間にコイルばね１６８ｃが組み込まれており、そのコイルばね１６８ｃの内径面と内輪１６８ｂの外径面とが締付けられるように取り付けられている。そして、コイルばね１６８ｃの一端に形成された折曲片１６８ｄは、第２部材である外輪１６８ａの穴部に挿入され係合している。
【００５８】
上記の構成において、まず、第２部材である外輪１６８ａが固定状態にある時を説明する。コイルばね１６８ｃの巻方向は、図１６（ｂ）に示すように、左側面から見た時に時計周りのｒ１４方向である。この場合、内輪１６８ｂに対して、コイルばね１６８ｃの巻き方向と同一方向に一定以下のトルクが加わった時、コイルばね１６８ｃの内径面と内輪１６８ｂの外径面の締付力により一体となって回転しようとする。しかし、実際は外輪１６８ａが固定されているため、内輪１６８ｂと外輪１６８ａは回転しない。一方で、一定以上のトルクが加わった時、コイルばね１６８ｃの一部である折曲片１６８ｄが外輪１６８ｂの穴１７に連結されているため、締付力が緩和され、内輪１６８ｂは外輪１６８ａに対して一定トルクで相対回転する。
【００５９】
次に、第２部材である外輪１６８ａが自由状態にある時を説明する。上記と同様に一定以下のトルクが加わった時、内輪１６８ｂと外輪１６８ａとが一体となって回転し、トルクが外輪１６８ａに伝達される。一方で、内輪１６８ｂに一定以上のトルクが加わった時、内輪１６８ｂの外径面とコイルばね１６８ｃの内径面との間で滑りが生じるため、ある一定のトルクが外輪１６８ａに伝達される。なお、内輪１６８ｂが上記と逆方向（コイルばねの巻方向と逆方向）に回転すると、締付力が増大し、内輪１６８ｂは外輪１６８ａに対しロックされる。以上が、実施例で使用したトルクリミッタ１６８による負荷力の発生のメカニズムである。
【００６０】
次に、図１７は、揺動ユニット１５１にトルクリミッタの取付け部を示した図である。図１７（ａ）は図１３（ｃ）のＥ矢視方向からの図であり、図１７（ｂ）は図１７（ａ）のＧ矢視方向からの断面図を示した図である。揺動軸１６９にはスプリングピン１７２が圧入されて取り付けられており、スプリングピン１７２は揺動軸１６９と一体になって回転する。その上で、トルクリミッタ１６８の内輪１６８ｂの溝部がスプリングピン１７２と係合し、外輪１６８ａの端部に形成された突起部が揺動ギア軸間カラー１６３の穴部と係合して取り付けられている。揺動ギア軸間カラー１６３は、揺動板金１６５に支持されており、揺動軸１６９を回転可能に軸支している。コイルばね１６８ｃの巻方向は、図１６（ｂ）に示す通り、左側面図から見た時に時計周りのｒ１４方向である。そのため、発生するトルクの回転方向も左側面図から見た時に内輪を時計周りに回転させた時であり、内輪１６８ｂを回転する時にコイルばね１６８ｃの締付力が緩和されるように取り付けられている。つまり、図１３（ｃ）において、揺動軸１６９とトルクリミッタの内輪１６８ｂは、外輪１６８ａとコイルばね１６８ｃに対してｒ１２の方向に回転可能であり、その時に所定のトルクを発生する構成である。
【００６１】
上記を踏まえ、図１３（ｃ）および図１３（ｄ）において、カムの回転力に関して詳細に説明する。図１３（ｂ）に示す同様のメカニズムにより、レジ前従動ローラ１０５ｂが離間位置から当接位置へ移動する際、レジ前従動ローラ１０５ｂを付勢する圧縮バネ１１５の付勢力によって、カム部材１１３は力ｆ１を受ける。その力ｆ１によって、カムギア１２０をｒ１０方向に回転させられ、揺動ギア１６２および揺動軸１６９がｒ１１の方向へ回転しようとする。しかし、図１３（ｃ）の構成では、負荷力発生手段としてトルクリミッタ１６８が配置されており、ｒ１２方向に負荷力が発生するように、一端が揺動軸１６９に固定されており、他端が揺動板金１６５に固定されている。つまり、揺動軸１６９がｒ１１方向に回転しようとする際に、その反対方向であるｒ１２方向に負荷力を与えるように取り付けられている。
【００６２】
この結果、図１３（ｄ）に示すように、揺動軸１６９はトルクリミッタ１６８のｒ１２方向の負荷力を受け、揺動ギア１６２はｒ１１方向の回転と打ち消すようにｒ１２方向の負荷力が作用する。さらに、揺動ギアに作用するｒ１２方向の負荷力は、カムギア１２０へｒ１３方向の負荷力として伝達される。その結果、カムギア１２０において、ｒ１０方向の回転力はｒ１３方向の負荷力によって相殺される。
【００６３】
以上、レジ前従動ローラ１０５ｂが離間位置から当接位置に移動する際に、カム部材１１３が受けるｒ１０方向の回転力は、負荷力発生手段であるトルクリミッタ１６８のｒ１３方向の負荷力によって抑制することができる。よって、レジ前従動ローラ１０５ｂとレジ前駆動ローラ１０５ａの衝突する速度を抑制でき、衝突音を低減することが可能となる。なお、本実施例において、負荷力発生手段をトルクリミッタとして例示した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、コイルばねを粘性のあるオイルに代用したオイルダンパーを有する形態についても適用できる。
【００６４】
＜負荷力発生手段の特徴＞
次に、本実施例における負荷力発生手段の主な特徴を説明する。それは、負荷力発生手段は、駆動伝達ギアである揺動ギア１６２が回転する時において、駆動源によってカム部材１１３が回転される方向とは反対方向に一定の負荷力を発生させることである。
【００６５】
図１３（ｄ）に示すように、負荷力発生手段であるトルクリミッタ１６８は、揺動ギア１６２と揺動軸１６９がｒ９方向に回転する際に、ｒ１２の方向に負荷力が与えられるように構成している。つまり、カム部材１１３の表面形状の位相によらず、カム部材は負荷力発生手段による負荷力を受けるように構成している。その結果、カム部材の表面形状に合わせて、負荷力発生手段の負荷力の方向を調整する必要がないため、構成をシンプルにしつつ、確実にカムの回転力を低減することが可能となる。
【００６６】
しかし、デメリットとして、駆動伝達ギアである揺動ギア１６２が回転する時に、負荷力発生手段は一定の負荷力を発生するため、駆動源によって駆動力をカム部材に伝達する際に負荷力を受けることになる。つまり、駆動源は負荷力発生手段の一定の負荷力を受けることになる。ところで、カム部材１１３でレジ前従動ローラ１０５ｂを当接位置および離間位置する移動させる場合、実施例にあるようにギアによる駆動伝達を利用してカム部材１１３へ伝達することが一般的である。これは、カム部材１１３を回転させる等の駆動源に大きな負荷（トルク）を受ける場合、ベルトやプーリによる駆動伝達よりも伝達効率の良いとされるギアを採用するためである。さらに、駆動源からカム部材１１３までの駆動伝達において、減速比を大きくとることで、駆動源の小さなトルクでカム部材に大きなトルクを発生するようにする。
【００６７】
上記を踏まえ、負荷力発生手段は駆動源であるモータ軸からギアを介して駆動伝達下流に配置することで、ギアの減速比の影響を受けるため、負荷力発生手段による負荷力が駆動源であるモータに与えるトルクの増加量は、比較的小さくなる。以上より、駆動源のトルク増加量を小さくしつつ、カム部材１１３の表面形状の位相に関わらず、確実にカムの回転力を低減可能なシンプルな負荷発生手段を提供することができる。
【００６８】
＜効果的な負荷力発生手段の配置＞
本実施例において、負荷力発生手段を配置するにあたって、次の４つの特徴があり、それぞれについて説明する。
【００６９】
１つ目は、負荷力発生手段であるトルクリミッタ１６８は、駆動源であるレジ前Ｍとカムギア１２０の伝達駆動列の間に配置したことである。一般的に、駆動源からカムギア１２０までの伝達駆動列において、減速比を設定することで、レジ前Ｍは小さな回転力で、カム部材１１３に大きな回転力を発生させている。つまり、駆動源とカム部材１１３の間の駆動列に負荷力発生手段を配置することで、小さな負荷力の発生で、より大きな負荷力をカム部材１１３に与えることが可能となる。
【００７０】
実施例において、負荷力発生手段を駆動伝達ギアである揺動ギア１６２の回転中心と同軸上に配置している。カムギア１２０の歯数はＺ＝２４で、揺動ギア１６２の歯数はＺ＝１８である。つまり、揺動ギア１６２とカムギア１２０との間には約１．３倍の減速比の差がある。よって、負荷力発生手段による負荷力は、揺動ギア軸上で発生する負荷力の約１．３倍の負荷力をカムギア軸上に与えることが可能となる。もちろん、ギアとギアの噛み合わせによるため、伝達効率による損失が考えられるが、減速比の差分による比率が大きく、結果として小さな負荷力でカム部材１１３の回転力を低減することが可能となる。
【００７１】
以上より、負荷力発生手段を駆動源からカム部材１１３の間の駆動列に回転するように配置することで、負荷力発生手段で発生する負荷力を小さくしつつ、カム部材１１３に大きな負荷力を発生させることができる。その結果、効果的な負荷力発生手段による負荷力を発生させることができ、衝突音を低減することが可能となる。
【００７２】
２つ目は、開閉部材である右扉２２１を開いた時、カム部材１１３は負荷力発生手段による負荷力を受けないように駆動ユニットに負荷力発生手段を配置したことである。つまり、右扉２２１を開いた時には、揺動ギア１６２とカムギア１２０の連結が分離されるため、装置本体側に配置されたトルクリミッタ１６８の負荷力は、右扉２２１に配置されたカムギア１２０に伝達されない。これにより、例えば、レジ前従動ローラ１０５ｂが離間位置から当接位置へ移動している最中に装置の電源が停止した場合において、右扉２２１を開くことによって負荷力発生手段による負荷力が解放される。つまり、レジ前従動ローラ１０５ｂは、右扉２２１の開く動作を実施することによって、当接位置へ移動する。もし、右扉２２１を閉じた状態で保持された場合、負荷力がカムギア１２０に保持されるため、結果としてクリープ変形する恐れがある。しかし、右扉２２１を開くことで、カムギア１２０は当接位置へ移動するため、付勢手段による回転力は解放され、負荷力発生手段による負荷力も発生しない。
【００７３】
３つ目は、負荷力発生手段であるトルクリミッタ１６８は、駆動伝達ギアである揺動ギア１６２の回転軸と同軸上で回転可能に位置することである。例えば、負荷力発生手段を同軸上でない箇所に回転可能に配置した場合、負荷力発生手段の回転で発生する回転ムラの影響を受ける恐れがある。回転ムラは、安定的で一定の負荷力の発生を妨げることとなり、効果的な配置にあるとは言えない。また、トルクリミッタ１６８は揺動ギア１６２の回転軸と同軸上に回転可能に取り付けられているが、スペースを最大限に有効活用できるのは明らかである。
【００７４】
４つ目は、揺動ギア１６２の回転中心から径方向において揺動ギア１６２の歯先円直径より内側の領域の大きさで配置したことである。つまり、負荷力発生手段を配置する前と後において、ギアの径方向でスペースが増加しないように配置した。
【００７５】
図１８に示すような実施例をもとに具体的に説明する。実施例において、駆動伝達ギアである揺動ギア１６２と負荷力発生手段であるトルクリミッタ１６８を、同軸上に配置している。実施例で採用している揺動ギア１６２は、歯数Ｚ＝１８でモジュールｍ＝０．８で圧力角α＝２０°のため、歯先円直径ｄ１は１６ｍｍと計算される。一方で、実施例で採用しているトルクリミッタ１６８の外径ｄ２は、１４ｍｍである。その結果、負荷力発生手段であるトルクリミッタ１６８の半径方向の領域の大きさは４９πｍｍ＾２と計算されるのに対して、揺動ギア１６２は６４πｍｍ＾２と計算される。つまり、トルクリミッタ１６８は、揺動ギアの歯先円直径より内側の領域の大きさで配置されている。その領域の大きさの差分は、約４７ｍｍ＾２であり、この面積は充分小さいと考えられ、本実施例における負荷力発生手段は揺動ギアの内側の領域の大きさに配置され、かつスペースを有効的に活用できたと言える。
【００７６】
一般的に、揺動ギア１６２の歯数が小さくなればなるほど、歯先までの直径は小さくなる。この時、従来例のように、離間カムとレバーとバネを用いたスペースは確保しづらくなり、負荷力発生手段が大型化するのは明らかである。基本的に一般的な「平歯車の切下げ限界歯数ｚ」は、圧力角α＝２０°の場合、歯数Ｚ＝１８であり、その時の歯先円直径は１６ｍｍと計算される。つまり、揺動ギア１６２の最小の歯先円直径は１６ｍｍであり、これを直径する領域内で従来のような構成で負荷力発生手段を配置するのは、困難と考えられる。
【００７７】
以上、本実施形態によれば、搬送ユニットＡＡにおいて、駆動伝達ギアである揺動ギア１６２の同軸上に、カムギア１２０の回転力を低減させるためのトルクリミッタ１６８を配置している。これにより、トルクリミッタで発生する負荷力を小さくしつつ、カム部材１１３の大きな回転力を低減させ、レジ前従動ローラ１０５ｂがレジ前駆動ローラ１０５ａに当接する時の衝突音を低減している。更に本実施形態によれば、揺動ギア１６２の径方向において揺動ギア１６２の歯先円直径より内側の領域にトルクリミッタ１６８を設けたことで、装置を大型化してしまうのを防止している。
【００７８】
なお、実施例１は第１回転体をレジ前駆動ローラ１０５ａとし、第２回転体をレジ前従動ローラ１０５ｂとし、第２回転体のレジ前従動ローラ１０５ｂを第１回転体のレジ前駆動ローラ１０５ａに対して、離間位置および当接位置へ移動する例を示した。しかしながら本発明はこれに限定されるものではなく、レジ前駆動ローラ１０５ａをレジ前従動ローラ１０５ｂに対して、離間位置および当接位置へ移動する形態についても適用できる。
【００７９】
図１９は、図１８の駆動伝達ギアをカムギア１２０に適用した変形例である。図１８では駆動伝達ギアを揺動ギア１６２として説明した。図１９は、変形例として、負荷力発生手段であるトルクリミッタ１６８をカムギア１２０の回転軸と同軸に回転できるように配置した図である。同様のメカニズムにより、カムギア１２０は付勢手段による圧縮バネ１１５の付勢力によって離間アーム１１９から力ｆ１を受け、ｒ１０の方向に回転する。それに対して、カム部材１１３の回転力を低減するために、ｒ１２の方向に負荷力が発生するように負荷力発生手段としてトルクリミッタ１６８を配置した。
【００８０】
この時、カムギア１２０の歯数Ｚ＝２５でモジュールｍ＝０．８で圧力角α＝２０°であるため、歯先円直径ｄ１＝２１．６ｍｍとなる。トルクリミッタ１６８の外径ｄ２＝１６ｍｍであり、トルクリミッタ１６８はカムギア１２０の歯先円直径よりも小さい径で回転可能に取り付けられている。図１９において、カム部材１１３の回転力を低減するためには、図１８に配置した位置よりも駆動伝達方向の下流側に配置しているため、図１８よりも大きな負荷力が必要となる。具体的には、付勢手段によってカム部材１１３が離間アーム１１９から受ける力ｆ１によるｒ１０方向の回転トルクと、トルクリミッタ１６８の負荷力によるｒ１２方向の回転トルクを比較する。この時、カム部材１１３の回転中心周りでｒ１２方向の回転トルクは、ｒ１０方向の回転トルクの同等かそれ以上にする必要がある。そのため、図１９に示すトルクリミッタ１６８は、図１８で使用したものではなく外径が大きくなっている。具体的には、カムギア１２０の径方向における領域の大きさは１１６．６４πｍｍ＾２と計算され、トルクリミッタ１６８は６４πｍｍ＾２と計算される。その結果、カムギア１２０の径方向において、トルクリミッタ１６８はカムギア１２０の歯先円直径より内側の領域の大きさで配置している。
【００８１】
その領域の大きさの差分は約５３πｍｍ＾２であり、この面積も充分小さいと考えられ、本実施例における負荷力発生手段１６８は、ギアの径方向において、カムギア１２０より内側の領域の大きさで配置しており、スペースを有効的に活用できたと言える。
【００８２】
以上、負荷力発生手段を配置するにあたり、上記の４つを有することによって、発生する負荷力を効果的にカム部材に適用しつつ、部品の長寿命化に寄与し、小型化が可能な負荷力発生手段を提供することが可能となる。
【００８３】
〔実施例２〕
実施例１においては、レジ前従動ローラ１０５ｂをレジ前駆動ローラ１０５ａに対して当接位置と離間位置に移動させる例について説明した。それに対して実施例２は、図１の搬送ユニットＡＡ領域に示したシート搬送装置のピックアップローラ１０１を積載トレイ１１１に対して当接位置あるいは離間位置に移動させる形態を示した例である。
【００８４】
＜シート給送部の概要＞
実施例２として、載置手段である積載トレイ１１１とシートを搬送する回転体であるピックアップローラ１０１との構成について説明する。図２０は、本実施例で示すシート給送部の図である。具体的には、図１の画像形成装置内のシート搬送装置の搬送ユニットＡＡにおいて、特に積載トレイ１１１とピックアップローラ１０１とフィードローラ１０２とリタードローラ１０３を有するシート給装部の外観図を示した図である。図２１は、図２０のＤ矢視方向からの図であり、図２１（ａ）はピックアップローラ１０１が積載トレイ１１１に積載されたシートに対して離間した離間位置を示している。一方、図２１（ｂ）はピックアップローラ１０１が積載トレイ１１１に積載されたシートに当接する当接位置を示す。つまり、回転体であるピックアップローラ１０１は、載置手段である積載トレイ１１１に積載されたシートに当接する当接位置とシートから離間する離間位置とに移動する。本実施例では、ピックアップローラ１０１の離間位置から当接位置へ移動する際に生じる衝撃音を小さくするための負荷力発生手段に関して説明する。
【００８５】
まず、シート給送装置の概要を説明する。フィードローラ１０２は、図示しないフレームに支持されたフィードローラ軸１８７に回転可能に設けられている。またフィードローラ軸１８７には、ピックアップローラ１０１を支持する支持部材として昇降プレート１８１が回動可能に設けられる。これにより、昇降プレート１８１の回動に連動して、ピックアップローラ１０１がシートと当接する当接位置と、当接位置から離間した離間位置に移動する。なお、フィードローラ軸１８７とフィードローラ１０２は不図示のカップリング部材により回転が同期される。また、ピックアップローラ軸１８９とピックアップローラ１０１も同様に回転が同期される。また、カム軸１８８とカム部材１１３も同様である。
【００８６】
次に、ピックアップローラ１０１の当接位置と離間位置の移動について、図２１（ａ）と図２１（ｂ）を用いて説明する。図２１（ａ）より、昇降プレート１８１はカム部材１１３によりリンク部材１８２を介して昇降可能である。まず、ピックアップローラ１０１を支持する昇降プレート１８１は、付勢手段１８５であるねじりコイルバネによりｒ１５方向へ付勢力ｆ２を受ける。これがフィードローラ軸１８７において、昇降プレート１８１の回転力となり、ｒ１５方向へ回動する。昇降プレート１８１の端部はリンク部材１８２の一端と接触しており、リンク部材１８２は昇降プレート１８１から力ｆ３を受ける。同様に、力ｆ３はリンク部材軸上での回転力となり、ｒ１６方向へ回動する。さらに、リンク部材１８２の他端は、カム部材１１３のカム表面と接触し、カム部材１１３はリンク部材１８２から力ｆ４を受ける。ｆ４の力は、カム部材１１３の回転中心方向へ向かっており、カム部材１３３を回転する力は発生しない。つまり、カム部材１１３は停止状態を保持し、ピックアップローラ１０１を支持する昇降プレート１８１は、積載トレイ１１１に積載されたシートに対して離間位置で保持される。
【００８７】
そして、図２１（ｂ）に示すように、駆動源である給紙Ｍによって、カムギア１２０がｒ５の方向に回転するとカム軸１８８を介してカム部材１１３は回転する。昇降プレート１８１とリンク部材１８２は、付勢手段であるねじりコイルバネ１８５の付勢力を受けて、それぞれｒ１５とｒ１６方向に回転する。その結果、ピックアップローラ１０１は、積載トレイ１１１のシートと当接する当接位置へと移動する。
【００８８】
この状態から、駆動源である給紙Ｍによって、さらにカムギア１２０がｒ５の方向に回転されると、図２１（ａ）に示すようにピックアップローラ１０１は積載トレイ１１１に積載されたシートから離間する離間位置に戻る。以上のメカニズムにより、ピックアップローラ１０１は積載トレイ１１１に積載されたシートとの当接する当接位置と離間する離間位置に移動する。
【００８９】
次に駆動構成に関して、図２２を用いて説明する。図示しない駆動源である給紙Ｍから給紙ギア１８６を介してカムギア１２０へと駆動を伝達する。給紙ギア１８６とカムギア１２０の回転中心部にはワンウェイクラッチ１７０がそれぞれ搭載されており、図３の下部に示す通り、駆動源を給紙Ｍとして、回転方向によって動作を切り替えている。第１の方向に回転する時にはピックアップローラ１０１、フィードローラ１０２とリタードローラ１０３をシート搬送方向に回転させ、第１の方向と反対の第２の方向に回転する時には、ピックアップローラ１０１の昇降動作をする。つまり、給紙Ｍが第１の方向に回転する時には、給紙ギアがＷＣＣに回転し、ワンウェイクラッチ１７０を介してフィードローラ軸１８７を回転させて給紙する。この時、カムギア１２０はＶＣ方向に回転するものの、ワンウェイクラッチ１７０とカム軸１８８の間で空転が発生し、カム部材１１３に駆動は伝達しない。一方で、第１の方向と反対の第２の方向に回転する時には、給紙ギア１８６がＷＣ方向に回転し、給紙ギア１８６は回転するもののワンウェイクラッチ１７０を介してフィードローラ軸１８７との間で空転し、フィードローラ１０２に駆動は伝達しない。給紙ギア１８６から駆動伝達されたカムギア１２０はＶＣＣ周りに回転し、この時ワンウェイクラッチ１７０を介してカム軸１８８が回転され、ピックアップローラ１０１の昇降動作をする。
【００９０】
＜負荷力発生手段によるカム部材の回転力の低減＞
実施例１と同様に、ピックアップローラ１０１を離間位置から当接位置へ移動する際、付勢手段であるねじりコイルバネによる付勢力ｆ２が発生し、カムギア１２０がＶＣＣ方向に回転される。そこで、本実施例ではＶＣ方向に負荷力が作用するように、カムギア軸上にトルクリミッタ１６８を配置した。つまり、ピックアップローラ１０１を離間位置から当接位置へ移動する際、カムギア１２０はＶＣＣ方向へ回転されるが、負荷力発生手段であるトルクリミッタ１６８によってＶＣ方向に負荷力を発生させているため、カムギア１２０の回転力は低減される。負荷力発生手段の負荷力の発生メカニズムや給送部への取り付けなどの詳細に関しては、実施例１と同様のため省略する。但し、負荷力発生手段であるトルクリミッタ１６８は、駆動伝達ギアであるカムギア１２０が回転する時において、駆動源によってカム部材が回転される方向とは反対方向に一定の負荷力を発生させている。その結果、カムの表面形状の位相によらず、構成をシンプルにしつつ、確実にカムの回転力を低減することが可能である。
【００９１】
また、カムギア１２０はＺ＝２８でモジュール０．８のため、歯先円直径ｄ１＝２９．６ｍｍと計算される。一方、トルクリミッタ１６８の外径は、実施例２と同様のｄ２＝１６ｍｍである。この時、カムギア１２０の半径方向における専有面積は２１９．０４πｍｍ＾２であり、トルクリミッタは６４πｍｍ＾２と計算される。つまり、負荷力発生手段であるトルクリミッタ１６８は、ギアの径方向においてカムギアの歯先円直径より内側の領域の大きさで配置しており、小型化を達成している。
【００９２】
以上、本実施例では、回転体の例であるピックアップローラ１０１が載置手段である積載トレイ１１１に向かって下降する際に、ねじりコイルバネ１８５の付勢力で発生するカム部材１１３の回転力を、トルクリミッタ１６８の負荷力で低減させる例を示した。これにより、ピックアップローラ１０１が離間位置から当接位置へ移動する際に発生する衝撃音を低減することができる。
【符号の説明】
【００９３】
２０１  画像形成装置
２０１Ａ  装置本体部
２０１Ｂ  画像形成部
２０１Ｃ  中間転写ユニット
２０１Ｄ  排紙両面部
２０２  画像読取装置
２１０  レーザスキャナ
２１１  プロセスカートリッジ
２１２  感光体ドラム
２１３  帯電器
２１４  現像器
２１５  トナーカートリッジ
２１６  中間転写ベルト
２１６ａ  駆動ローラ
２１６ｂ  テンションローラ
２１７  ２次転写ローラ
２２０  定着部
２２１  右扉
２２２  反転ローラ対
２２３  両面下ローラ対
２２５ａ  第１排紙ローラ対
２２５ｂ  第２排紙ローラ対
２３０  給送装置
２４０  レジストローラ対（斜行補正ローラ対）
２４０ａ  レジスト駆動ローラ
２４０ｂ  レジスト従動ローラ
Ｐ  シート
Ｒ  再搬送路（両面搬送路）
１０１  ピックアップローラ
１０２  フィードローラ
１０３  リタードローラ
１０４  引き抜きローラ対
１０５  レジ前ローラ対
１０５ａ  レジ前駆動ローラ（第１回転体）
１０５ｂ  レジ前従動ローラ（第２回転体）
１０６  引抜きセンサ
１０７  レジセンサ
１１０  レジ前従動ガイドユニット
１１１  積載トレイ（載置手段）
１１２  レジ前従動ガイド
１１３  カム（カム部材）
１１４  レジ前従動ローラ軸
１１５  圧縮バネ（付勢手段）
１１６  レジ前従動ガイド補強板
１１７  リフターアーム
１１８  離間軸
１１９  離間アーム
１２０  カムギア
１２１  離間スライダ
１２２  カム検知フラグ
１２３  カムギアカバー
１５０  駆動ユニット
１５１  揺動ユニット
１５２  モータプーリ
１５３、１５４、１５５、１５６、１５８、１５９、１６０  アイドルギア
１５７  レジ前駆動ローラギア
１６１  アイドルギア（中間ギア）
１６２  揺動ギア（駆動伝達ギア）
１６３  揺動ギア軸間カラー
１６４  離間検知フラグ
１６５  揺動板金
１６６  揺動支持板
１６７  フォトセンサ（検出手段）
１６８  トルクリミッタ（負荷力発生手段）
１６８ａ  外輪（第２部材
１６８ｂ  内輪（第１部材））
１６８ｃ  コイルばね
１６８ｄ  折曲片
１６９  揺動軸
１７０  ワンウェイクラッチ
１７１  モータ（駆動源）
１７２  スプリングピン
１８１  昇降プレート
１８２  リンク部材
１８５  ねじりコイルバネ（付勢手段）
１８６  給紙ギア
１８７  フィードローラ軸
１８８  カム軸
１８９  ピックアップローラ軸
Ｒ１  ピックアップローラの駆動入力および回転方向
Ｒ２  フィードローラの駆動入力および回転方向
Ｒ３  リタードローラの駆動入力方向
Ｒ４  引き抜き駆動ローラの駆動入力および回転方向
Ｒ５  レジ前駆動ローラの駆動入力および回転方向
Ｒ６  レジスト駆動ローラの駆動入力および回転方向
ｒ１  右扉開閉による回動方向
ｒ２  揺動ユニットの付勢方向
ｒ３  右扉が開時から閉時へ移動する時の揺動ユニットの移動方向
ｒ４  ワンウェイクラッチが揺動軸へ駆動伝達する回転方向
ｒ５  駆動源による駆動力伝達時のカムギアの回転方向
ｒ６  離間検知フラグの付勢方向
ｒ７  駆動源による駆動伝達時のアイドルギアの回転方向
ｒ８  駆動源による駆動伝達時の中間ギアの回転方向
ｒ９  駆動源による駆動伝達時の揺動ギアの回転方向
ｒ１０  ｆ１の力でカムが回転される回転方向
ｒ１１  ｆ１の力で揺動ギアが回転される回転方向
ｒ１２  負荷力発生手段で発生する負荷力の回転方向
ｒ１３  負荷力発生手段による負荷力でカムギアが受ける回転方向
ｒ１４  負荷力発生手段のトルク発生の回転方向
ｒ１５  付勢手段の付勢力によって受ける支持プレートの回転方向
ｒ１６  ｆ３の力によって受けるリンク部材の回転方向
ｆ１  付勢手段によってカム部材が離間アームより受ける力
ｆ２  付勢手段によって支持プレートが受ける付勢力
ｆ３  ｆ２の付勢力によってリンク部材が受ける力
ｆ４  ｆ３の力によってカム部材が受ける力
Ａ  レジ前従動ガイドユニットの矢視方向
Ｂ１、Ｂ２  レジ前従動ガイドユニットの矢視方向
Ｃ  カム部材と離間アームの矢視方向
Ｄ  シート給送装置の矢視方向
Ｅ  揺動ユニットの矢視方向
Ｆ  トルクリミッタの断面方向
Ｇ  揺動ユニットの矢視方向２
Ｔ  離間検知フラグの一端部
Ｕ  離間検知フラグの他端部
Ｖ  離間アームとカムの当接点
Ｗ  カム部材の回転中心
ｄ１  駆動伝達ギアの歯底円直径
ｄ２  負荷力発生手段の外径
ＡＡ  画像形成装置本体の詳細拡大範囲
ＡＢ  駆動ユニットの詳細拡大範囲
【図１】
2020172344.tif 000003
【図２】
2020172344.tif 000004
【図３】
2020172344.tif 000005
【図４】
2020172344.tif 000006
【図５】
2020172344.tif 000007
【図６】
2020172344.tif 000008
【図７】
2020172344.tif 000009
【図８】
2020172344.tif 000010
【図９】
2020172344.tif 000011
【図１０】
2020172344.tif 000012
【図１１】
2020172344.tif 000013
【図１２】
2020172344.tif 000014
【図１３】
2020172344.tif 000015
【図１４】
2020172344.tif 000016
【図１５】
2020172344.tif 000017
【図１６】
2020172344.tif 000018
【図１７】
2020172344.tif 000019
【図１８】
2020172344.tif 000020
【図１９】
2020172344.tif 000021
【図２０】
2020172344.tif 000022
【図２１】
2020172344.tif 000023
【図２２】
2020172344.tif 000024