(57)【要約】【課題】トルクリミッタ装置、並びにこれを用いたロール、記録媒体供給装置及び画像形成装置を容易に小型化する。【解決手段】リング７４は、切欠き８４が設けられた略Ｃ形の板状部材であり、弾性を有する溶融樹脂により成型されている。また、リング７４は、外径がコア７２の内径よりも小さく、内径が軸部７０の外径よりも若干小さくされており、内側の面が溶融樹脂の弾性によって軸部７０の外面に圧接するとともに、切欠き８４にコア７２の係合部８２が係合する。リング７４は、コア７２に対して周方向に所定の力が加えられた場合、切欠き８４が係合部８２によって広げられ、軸部７０に対する接触面積が少なくなるようにされている。したがって、画像形成装置本体１２に固定された軸部７０に対し、コア７２が周方向に所定の力を受けると、リング７４が軸部７０に対して滑り、軸部７０を固定軸として軸部７０以外の構成部分が一体となって回転する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸部と、この軸部の少なくとも一部を覆う筒状部と、この筒状部と前記軸部との間に設けられ、前記軸部の外面又は前記筒状部の内面のいずれか一方に弾性をもって圧接された少なくとも１つの介装部材とを有し、該介装部材は、前記軸部又は前記筒状部のいずれか他方の周方向に係合する係合部を有するトルクリミッタ装置。
【請求項２】
前記介装部材は、樹脂によって成型されている請求項１記載のトルクリミッタ装置。
【請求項３】
前記介装部材は、切欠きを有する略Ｃ形の板状部材である請求項１又は２記載のトルクリミッタ装置。
【請求項４】
前記軸部又は前記筒状部に対する前記介装部材の位置を規制する規制部材をさらに有する請求項１乃至３いずれか記載のトルクリミッタ装置。
【請求項５】
前記介装部材は、前記軸部又は前記筒状部に対する圧接力の大きさ、圧接力の方向、圧接力の変化方向、圧接力の変化量、及び前記軸部に対する前記筒状部の回転方向の少なくともいずれかが形状によって設定されている請求項１乃至４いずれか記載のトルクリミッタ装置。
【請求項６】
前記筒状部は、前記介装部材の数に応じた周方向の力が加えられた場合に、前記軸部に対して回転する請求項１乃至５いずれか記載のトルクリミッタ装置。
【請求項７】
前記筒状部は、前記介装部材の材質に応じた周方向の力が加えられた場合に、前記軸部に対して回転する請求項１乃至６いずれか記載のトルクリミッタ装置。
【請求項８】
軸部と、この軸部の少なくとも一部を覆う円筒状部と、この円筒状部の外面の少なくとも一部を覆う高摩擦係数部材と、前記円筒状部と前記軸部との間に設けられ、前記軸部の外面又は前記円筒状部の内面のいずれか一方に弾性をもって圧接された少なくとも１つの介装部材とを有し、該介装部材は、前記軸部又は前記円筒状部のいずれか他方の周方向に係合する係合部を有するロール。
【請求項９】
請求項１乃至７いずれか記載のトルクリミッタ装置、又は請求項８記載のロールを有する記録媒体供給装置。
【請求項１０】
請求項９記載の記録媒体供給装置を有する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トルクリミッタ装置、ロール、記録媒体供給装置及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば画像形成装置において、用紙を供給する紙送り装置として、給紙トレイに積載された用紙を１枚ずつ分離供給するために、トルクリミッタが用いられている。
この種のトルクリミッタとして、軽量化を図るために、動力入力用部材と動力出力用部材との間に短繊維が露出している短繊維配合ゴムを設けて、一定値以上のトルクの伝達を防止することは公知である（特許文献１参照）。また、特許文献２は、コイルスプリングの一端の回転を可動ドラム部の規制部によって規制し、コイルスプリングの巻きが回転によって緩むことにより、トルクの伝達を制限するトルクリミッタを取り付けたシート分離給送機構を開示する。また、特許文献３は、永久磁石の外周面とそれに対向する磁性体ヒス板が階段形状に構成され回転軸方向にスライド可能にされたトルクリミッタを開示する。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−８６３２０号公報
【特許文献２】特開平８−２７２６号公報
【特許文献３】特開平２００３−３０１８５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、容易に小型化することができるトルクリミッタ装置、並びにこれを用いたロール、記録媒体供給装置及び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】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明の第１の特徴とするところは、軸部と、この軸部の少なくとも一部を覆う筒状部と、この筒状部と前記軸部との間に設けられ、前記軸部の外面又は前記筒状部の内面のいずれか一方に弾性をもって圧接された少なくとも１つの介装部材とを有し、該介装部材は、前記軸部又は前記筒状部のいずれか他方の周方向に係合する係合部を有するトルクリミッタ装置にある。したがって、筒状部の周方向に加えられる所定の力によって、軸部に対する介装部材の圧接力が変化するので、軸部に対する摩擦力の大きさ、及び軸部に対する筒状部の滑り（回転）の発生を変化させることができ、軸部と筒状部との間で所定値以上の力が伝達することを防止することができる。
【０００６】
好適には、前記介装部材は、樹脂によって成型されている。軸部と筒状部との間で力を伝達する介装部材は、成型によって容易に加工することができるので、トルクリミッタ装置を容易に小型化することができる。すなわち、金属又は磁石などを用いることなく、トルクリミッタ装置を構成することができ、トルクリミッタ装置を容易に軽量化することができる。
【０００７】
また、好適には、前記介装部材は、切欠きを有する略Ｃ形の板状部材である。すなわち、介装部材を容易に高精度で加工することができ、軸部に対する筒状部の滑り（回転）の精度を容易に向上させることができる。また、介装部材の軸部に対する着脱を容易にすることができ、トルクリミッタ装置の保守性を向上させることができる。
【０００８】
また、好適には、前記軸部又は前記筒状部に対する前記介装部材の位置を規制する規制部材をさらに有する。したがって、軸部又は筒状部と介装部材との接触位置を安定させることができるので、トルクリミッタ装置の動作を安定させることができる。
【０００９】
また、好適には、前記介装部材は、前記軸部又は前記筒状部に対する圧接力の大きさ、圧接力の方向、圧接力の変化方向、圧接力の変化量、及び前記軸部に対する前記筒状部の回転方向の少なくともいずれかが形状によって設定されている。すなわち、介装部材の形状により、軸部に対して筒状部が回転をするために必要な力の大きさ、力の方向、所定値以上の力によって筒状部が軸部に対して回転を開始するようにすること、所定値以上の力によって筒状部が軸部に対して回転をしなくなるようにすること、介装部材に加わる力の設定方法、及び軸部と筒状部との間のトルクの伝達方向などを設定することができる。
【００１０】
また、好適には、前記筒状部は、前記介装部材の数に応じた周方向の力が加えられた場合に、前記軸部に対して回転する。すなわち、介装部材の数に応じて、軸部と筒状部との間のトルクの伝達を設定することができる。
【００１１】
また、好適には、前記筒状部は、前記介装部材の材質に応じた周方向の力が加えられた場合に、前記軸部に対して回転する。すなわち、介装部材の材質によって、軸部と介装部材との間で生じる摩擦力を設定することができるので、介装部材の材質に応じて軸部と筒状部との間のトルクの伝達を設定することができる。
【００１２】
また、本発明の第２の特徴とするところは、軸部と、この軸部の少なくとも一部を覆う円筒状部と、この円筒状部の外面の少なくとも一部を覆う高摩擦係数部材と、前記円筒状部と前記軸部との間に設けられ、前記軸部の外面又は前記円筒状部の内面のいずれか一方に弾性をもって圧接された少なくとも１つの介装部材とを有し、該介装部材は、前記軸部又は前記円筒状部のいずれか他方の周方向に係合する係合部を有するロールにある。すなわち、ロールは、トルクリミッタ装置の機能を有するので、他にトルクリミッタ装置を設けることなく、周方向に所定の力が加えられた場合に、円筒状部と軸部との間のトルクの伝達を変化させることができる。
【００１３】
また、本発明の第３の特徴とするところは、上記のトルクリミッタ装置又はロールを有する記録媒体供給装置にある。
【００１４】
また、本発明の第４の特徴とするところは、上記の記録媒体供給装置を有する画像形成装置にある。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、トルクリミッタ装置、並びにこれを用いたロール、記録媒体供給装置及び画像形成装置を容易に小型化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１において、本発明の実施形態に係る画像形成装置１０の概要が示されている。画像形成装置１０は、画像形成装置本体１２を有し、この画像形成装置本体１２内に像形成手段１４が搭載され、この画像形成装置本体１２の上部に排出部１６が設けられていると共に、この画像形成装置本体１２の下部に例えば２段の記録媒体供給装置１８，１８が配置されている。
【００１７】
それぞれの記録媒体供給装置１８，１８は、記録媒体供給装置本体２０と、用紙などの記録媒体が積載される記録媒体カセット２２とを有する。記録媒体カセット２２の奥端近傍上部にはピックアップロール２３が配置され、このピックアップロール２３の前方にフィードロール２４及びリタードロール２６が配置されている。フィードロール２４は、図示しない駆動部によって駆動され、記録媒体を後述する搬送路２８に向けて送り出すように回転する。リタードロール２６は、フィードロール２４に対して圧接され、フィードロール２４の回転に従動可能にされており、フィードロール２４とともに記録媒体を１枚ずつ送り出すように回転する。
【００１８】
搬送路２８は、下段の記録媒体供給装置１８のフィードロール２４から排出ロール３０近傍の排出口までの記録媒体通路であり、この搬送路２８は、画像形成装置本体１２の正面（図１の左側面）近傍にあって、下段の記録媒体供給装置１８のフィードロール２４から後述する定着装置３６まで略垂直に形成されている部分を有する。この搬送路２８の定着装置３６の上流側に後述する転写装置４２と像担持体４４が配置され、転写装置４２と像担持体４４の上流側にレジストローラ３８が配置されている。
【００１９】
したがって、記録媒体供給装置１８，１８の記録媒体カセット２２からピックアップロール２３により送り出された記録媒体は、リタードロール２６及びフィードロール２４の協働により捌かれて最上部の記録媒体のみ搬送路２８に導かれ、レジストローラ３８により一次停止され、タイミングをとって後述する転写装置４２と像担持体４４との間に形成される転写ニップ部４３を通って現像剤像が転写され、この転写された現像剤像が定着装置３６により定着され、排出ロール３０により排出口から排出部１６へ排出される。
【００２０】
両面印刷の場合は、反転路に戻される。即ち、搬送路２８の排出ロール３０の手前は二股に分かれ、その分かれた部分に切換装置６４が設けられていると共に、分けられた部分からレジストローラ３８まで戻る反転路６６が形成されている。この反転路６６には搬送ローラ６８ａ〜６８ｃが設けられており、両面印刷の場合には、切換装置６４が反転路６６を開く側に切り換えられ、排出ロール３０に記録媒体の後端手前がかかる時点で排出ロール３０が反転し、記録媒体が反転路６６に導かれ、レジストローラ３８、転写装置４２と像担持体４４及び定着装置３６を通って排出部１６へ排出されるものである。
【００２１】
像形成手段１４は、例えば電子写真方式のもので、像担持体４４と、この像担持体４４を圧接によって一様帯電する帯電ロール４６と、この帯電ロール４６により帯電された像担持体４４に、光により潜像を書き込む光書込み装置４８と、この光書込み装置４８により形成された像担持体４４の潜像を現像剤により可視化する現像装置５０と、この現像装置５０による現像剤像を記録媒体に転写する例えば転写ロールからなる転写装置４２と、像担持体４４に残存する現像剤をクリーニングするクリーニング装置５２と、転写装置４２により転写された記録媒体上の現像剤像を記録媒体に定着させる例えば加圧ロールと加熱ロールとからなる定着装置３６とから構成されている。光書込み装置４８は例えば走査型のレーザ露光装置からなり、前述した記録媒体供給装置１８，１８と平行で画像形成装置本体１２の手前側近傍に配置され、現像装置５０内を横切って像担持体４４を露光する。クリーニング装置５２は、像担持体４４に接触するクリーニング部材としてのクリーニングブレード５４と、このクリーニングブレード５４で掻き落とされた現像剤を収納する現像剤回収部５６とを有する。なお、この実施形態においては、光書込み装置４８として走査型のレーザ露光装置を用いたが、他の実施形態としてＬＥＤや面発光レーザ等を用いることができる。
【００２２】
プロセスカートリッジ６０は、像担持体４４、帯電ロール４６、現像装置５０及びクリーニング装置５２を一体化したものである。また、プロセスカートリッジ６０は、像担持体４４、帯電ロール４６及びクリーニング装置５２が配置された像担持体ユニット６２と現像装置５０とに着脱自在に分けられている。
【００２３】
次に、記録媒体供給装置１８のリタードロール２６について詳述する。
図２乃至図４において、リタードロール２６の構成が示されている。リタードロール２６は、例えば軸部７０、コア７２、５枚のリング７４、１０枚のスペーサ７６、キャップ７８及び高摩擦係数部材８０から構成される。
【００２４】
軸部７０は、例えば両端それぞれが二方向からＤカットされ、両端が画像形成装置本体１２に固定されるようになっている。
コア７２は、軸部７０のＤカットされた両端がそれぞれ突出するように軸部７０を覆う略円筒状の部材であり、一端が軸部７０の外径よりも大きく開口する開口部８１ａとなっており、他端がリング７４及びスペーサ７６をコア７２内に挿入可能なように開口する開口部８１ｂとなっているとともに、後述する切欠き８４に係合する係合部８２が内側に突出するように設けられている。また、コア７２の外面は、高摩擦係数部材８０が嵌着されるように例えば凹部８３が形成されている。
【００２５】
リング７４は、切欠き８４が設けられた略Ｃ形の板状部材であり、弾性を有する例えば溶融樹脂により成型されている。また、リング７４は、外径がコア７２の内径よりも小さく、内径が軸部７０の外径よりも若干小さくされており、内側の面が溶融樹脂の弾性によって軸部７０の外面に圧接するとともに、切欠き８４にコア７２の係合部８２が係合するように、コア７２の内部に収容されている。リング７４は、軸部７０に対する必要な摩擦力を高い精度で確保するために、加工精度を容易に高めることができるように厚さが必要最小限にされている。
したがって、軸部７０に対するリング７４の接触面積がリング７４の枚数によって調節されるので、作業者は、軸部７０と７４との間で生じる摩擦力をリング７４の枚数によって設定することができる。また、リング７４は、撓むことによって軸部７０に対して容易に着脱される。
【００２６】
また、リング７４は、コア７２に対して周方向に所定の力が加えられた場合、切欠き８４が係合部８２によって広げられ、軸部７０に対する接触面積が少なくなるようにされている。したがって、画像形成装置本体１２に固定された軸部７０に対し、コア７２が周方向に所定の力を受けると、リング７４は、軸部７０に対して滑り、回転する。
【００２７】
スペーサ７６は、リング７４の切欠き８４よりも大きく切欠かれた切欠き８６を有する略Ｃ形の板状部材であり、弾性を有する例えば溶融樹脂により成型されて、コア７２内でリング７４の軸部７０に対する軸方向の位置を規制する。また、スペーサ７６は、例えば外径がコア７２の内径よりも若干大きくされており、外側の面が溶融樹脂の弾性によってコア７２の内面に圧接するとともに、内径が軸部７０の外径よりも大きくされて、コア７２の内部に収容されている。つまり、スペーサ７６は、軸部７０及び係合部８２に接触することがないように内径及び切欠き８６の大きさが設定されている。スペーサ７６の枚数は、リング７４の枚数に応じて設定される。
【００２８】
キャップ７８は、軸部７０の外径よりも大きく開口する開口部７９を有し、コア７２内にリング７４及びスペーサ７６それぞれが挿入された後に、コア７２の開口部８１ｂに圧入されることにより、軸部７０の一端を貫通させて開口部８１ｂを封止する。
【００２９】
高摩擦係数部材８０は、例えばゴムからなり、コア７２の凹部８３に嵌着されて、フィードロール２４、又はフィードロール２４とリタードロール２６との間を通過する記録媒体から受ける周方向の力をコア７２に伝達する。
【００３０】
このように、リタードロール２６は、フィードロール２４、又はフィードロール２４とリタードロール２６との間を通過する記録媒体から受ける周方向の力が所定値以上になると、リング７４が軸部７０に対して滑り、軸部７０を固定軸として高摩擦係数部材８０、コア７２、スペーサ７６、リング７４及びキャップ７８が一体となって回転する（滑りを生じる）トルクリミッタ装置としての機能を有するロールである。
また、軸部７０とリング７４との間で生じる摩擦力の大きさが、軸部７０を固定軸として高摩擦係数部材８０、コア７２、スペーサ７６、リング７４及びキャップ７８が一体となって回転することを妨げる力の支配的な大きさになるように、開口部８１ａと軸部７０との間、及び開口部７９と軸部７０との間にそれぞれベアリングなどが設けられてもよい。
【００３１】
次に、記録媒体供給装置１８の作用について詳述する。
記録媒体供給装置１８は、像形成手段１４に対して記録媒体を供給する場合、まず、記録媒体カセット２２に積載された最上部の記録媒体をピックアップロール２３がピックアップし、フィードロール２４に向けて搬送する。フィードロール２４は、図示しない駆動部によって駆動され、図５に示すように記録媒体を搬送路２８に向けて送り出す方向（図５において時計回り）に回転する。
【００３２】
リタードロール２６は、上述したように、フィードロール２４に圧接し、フィードロール２４の回転に従動して回転可能にされている。また、リタードロール２６は、リタードロール２６とフィードロール２４との間に１枚の記録媒体が搬送されている場合には、フィードロール２４の駆動力が記録媒体及び高摩擦係数部材８０を介してコア７２に伝達され、コア７２が記録媒体を搬送する方向の力を受けて、係合部８２がリング７４の切欠き８４を記録媒体の搬送方向に向けて広げる。切欠き８４が広がるようにリング７４が撓むと、リング７４と軸部７０との間の摩擦力が小さくなり、リタードロール２６は、記録媒体を搬送する方向に回転する。
【００３３】
一方、リタードロール２６とフィードロール２４との間に２枚以上の記録媒体が搬送されている場合には、リング７４と軸部７０との間の摩擦力、及び高摩擦係数部材８０と記録媒体との間の摩擦力よりも、記録媒体相互間の摩擦力の方が小さいので、切欠き８４を記録媒体の搬送方向に向けて広げるために必要な力がコア７２に伝達されず、フィードロール２４によって直接搬送されている最上部の記録媒体のみがその他の記録媒体の上を滑りながら搬送路２８に向けて搬送され、上から２枚目以降の記録媒体はリタードロール２６とともに停止する。
このように、記録媒体供給装置１８は、リタードロール２６及びフィードロール２４の協働により、記録媒体カセット２２に積載された最上部の記録媒体のみを捌いて搬送路２８に導く。
【００３４】
次に、軸部７０に対するリング７４の圧接力の変化について詳述する。
図６は、リング７４の形状と、軸部７０に対するリング７４の圧接力の変化との関係を示す模式図であって、（Ａ）は図４に示したリング７４の撓む方向を示し、（Ｂ）はリング７４の第１の変形例の撓む方向を示し、（Ｃ）はリング７４の第２の変形例の撓む方向を示す模式図である。
【００３５】
図６（Ａ）に示すように、リング７４が切欠き８４において平行になる面を有し、この平行になる面に対して係合部８２が面で係合する場合、リング７４は、切欠き８４にリタードロール２６の正転方向及び逆転方向のいずれに向けて力が加えられても外側に向けて撓み、切欠き８４が広がる。つまり、図６（Ａ）に示した平行になる面を有する切欠き８４がリング７４に設けられている場合、リタードロール２６は、正転及び逆転のいずれの方向に対しても、周方向の所定値以上の力によってリング７４の軸部７０に対する圧接力が減少するトルクリミッタ装置としての機能を有する。
【００３６】
図６（Ｂ）に示すように、リング７４が外周に向けて一方向に広げられた切欠き８４を有し、この広げられた面に対して係合部８２が係合する場合、広げられた面に向けて係合部８２が移動するように力が加えられると、リング７４は、内側に向けて撓み、軸部７０に対する圧接力が増加する。つまり、図６（Ｂ）に示した外周に向けて一方向に広げられた切欠き８４がリング７４に設けられている場合、リタードロール２６は、一方の周方向に加えられる所定値以上の力によってリング７４の軸部７０に対する圧接力が増加するトルクリミッタ装置としての機能を有する。
【００３７】
図６（Ｃ）に示すように、リング７４が内周に向けて一方向に広げられた切欠き８４を有し、切欠き８４の外周部分に対して係合部８２が係合する場合、広げられた面側に向けて係合部８２が移動するように力が加えられると、リング７４は、広げられていない面に向けて係合部８２が移動するように加える力よりも弱い力で外側に向けて撓み、軸部７０に対する圧接力が減少する。つまり、図６（Ｃ）に示した内周に向けて一方向に広げられた切欠き８４がリング７４に設けられている場合、リタードロール２６は、周方向の弱い所定値以上の力によってリング７４の軸部７０に対する圧接力が減少するトルクリミッタ装置としての機能を有する。
【００３８】
つまり、リタードロール２６は、リング７４の形状、数及び材質などを調整することにより、軸部７０に対する圧接力の大きさ、方向、変化の方向及び変化量を容易に調整することができる。
また、リング７４が弾性を有する樹脂によって成型されているので、リタードロール２６を容易に小型軽量化することができるとともに、金属のばねによる異音の発生及びグリスの必要性がない。
【００３９】
上記実施形態においては、リタードロール２６がトルクリミッタ装置としての機能を一体に備える場合を例に説明したが、これに限定されることなく、例えばトルクリミッタ装置として機能する部分を分離させて、リタードロールの回転軸に設けるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の概要を示す断面図である。
【図２】リタードロールの概観を示す図であって、（Ａ）はリタードロールの斜視図であり、（Ｂ）はリタードロールをキャップ側から見た側面図であり、（Ｃ）はリタードロールを反キャップ側から見た側面図である。
【図３】リタードロールの構成を示し、図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】リタードロールの構成を示し、図３のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】リタードロール及びフィードロールの位置関係と回転方向を示す斜視図である。
【図６】リングの形状と、軸部に対するリングの圧接力の変化との関係を示す模式図であって、（Ａ）は図４に示したリングの撓む方向を示し、（Ｂ）はリングの第１の変形例の撓む方向を示し、（Ｃ）はリングの第２の変形例の撓む方向を示す模式図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０  画像形成装置
１２  画像形成装置本体
１４  像形成手段
１８  記録媒体供給装置
２０  記録媒体供給装置本体
２２  記録媒体カセット
２３  ピックアップロール
２４  フィードロール
２６  リタードロール
２８  搬送路
７０  軸部
７２  コア
７４  リング
７６  スペーサ
７８  キャップ
７９  開口部
８０  高摩擦係数部材
８１ａ  開口部
８１ｂ  開口部
８２  係合部
８４  切欠き
８６  切欠き
【図１】
2007331857.tif 000003
【図２】
2007331857.tif 000004
【図３】
2007331857.tif 000005
【図４】
2007331857.tif 000006
【図５】
2007331857.tif 000007
【図６】
2007331857.tif 000008