JPH08198471A - 画像形成装置の給紙装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 トルクリミッタの滑りトルクの変動によっ
て、給紙ローラや、さばきローラの支持部分に発生する
騒音を防止し、且つ、安定した給紙動作を行うことので
きる画像形成装置の給紙装置を提供する。 【構成】 さばきローラ５が、トルクリミッタを介した
歯車伝動手段１６によって、揺動自在な支持フレーム９
の支軸を兼ねる、駆動軸７Ａに駆動連結されて、駆動軸
７Ａからさばきローラ５に用紙搬送方向と反対方向の駆
動トルクが付加される。駆動軸７Ａに加えられるトルク
と、さばきローラ５表面に、給紙ローラ４側から作用す
る摩擦力による駆動軸７Ａ回りのモーメントとが方向が
反対となるように、前記歯車伝動手段１６が構成されて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真複写機等の画
像形成装置の給紙部に用いられる給紙装置に関し、特
に、用紙さばき機構を、給紙ローラへの用紙さばきロー
ラの当接圧力が、用紙さばきローラの駆動トルクに影響
されないように構成した給紙装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真複写機や、レーザプリン
タ等の画像形成装置の給紙部には、給紙トレイからピッ
クアップローラによって取り出した用紙を、用紙さばき
機構により一枚ずつ分離させて、用紙搬送路に向けて送
り出す構成とした給紙装置が用いられている。前記用紙
さばき機構を備えた給紙装置としては、例えば、特開昭
５９−７４８４１号公報、特開昭６３−１３９８４２号
公報、および、特開平３−２３１２５号公報等に記載さ
れているような装置が知られている。前記のような給紙
装置においては、図６に示すように、給紙トレイ１の給
紙側端部付近の上部に、支軸３Ａによって支持されたピ
ックアップローラ３と、前記ピックアップローラ３の給
紙方向下流側に配置された用紙さばき機構１７との組み
合わせによって給紙トレイ１内に収容された用紙２を、
上部のものから順に取り出して一枚ずつ送り出す機能を
備えた給紙装置１５を構成している。

【０００３】前記給紙装置１５の用紙さばき機構１７
は、用紙２を給紙方向に搬送する給紙ローラ４と、用紙
２を給紙方向と反対方向、すなわち、給紙トレイ１に戻
す方向に駆動力が付与されるさばきローラ５とを対向さ
せて配置し、用紙２に対するさばき動作を行うように構
成している。そして、支軸５Ａには、さばきローラ歯車
６を取り付けて、駆動軸７Ａに設けた駆動歯車７によっ
て駆動力を伝達するようにし、また、前記駆動軸７Ａと
駆動歯車７との間には、トルクリミッタ１３を配置して
いる。さばきローラ５が設けられている支軸５Ａは、駆
動軸７Ａを中心にして揺動自在に支持された支持フレー
ム９に取り付けられており、また、前記支持フレーム９
は、その給紙方向下流側の下部に設けられたブラケット
９Ａと、画像形成装置本体側のコイルバネ固定部１２と
の間に張設されたコイルバネ１０によって、給紙ローラ
４にさばきローラ５を圧接する方向に付勢されている。

【０００４】前述したような従来構造の給紙装置１５に
おける、用紙さばき機構１７は、図７に示されるよう
に、図示しない駆動源によって、駆動軸７Ａを時計方向
に回転駆動することにより、駆動歯車７と、さばきロー
ラ歯車６とを介して、さばきローラ５を反時計方向に回
転駆動する向きのトルクを生じる。したがって、用紙さ
ばき機構１７に対して、用紙が２枚重なった状態で侵入
した場合には、上下の用紙の間で滑りが生じて、さばき
ローラ５と接している下方の用紙は、さばきローラ５の
反時計方向の回転によって給紙トレイ１側に戻され、給
紙ローラ４の下面と接している上方の用紙のみが用紙搬
送路１１に向けて送り出される。

【０００５】また、用紙さばき機構１７に対して、用紙
が１枚だけ侵入した場合には、用紙とさばきローラ５と
の摩擦力がトルクリミッタ１３の伝達力よりも大きくな
ることから、さばきローラ５にトルクを伝達するトルク
リミッタ１３が、駆動軸７Ａに対してスリップし、さば
きローラ５は、用紙下面から受ける摩擦力によって、時
計方向に回転され、用紙は、給紙ローラ４からの摩擦力
によって、用紙搬送路１１側へ送り出される。なお、前
記図６に示される給紙装置は、従来より画像形成装置の
給紙部に配置されるフリクションリタード方式とよばれ
る用紙さばき機構を備えたものであって、給紙ローラ４
とさばきローラ５、及び、ピックアップローラ３に対す
る駆動は、単一の駆動源によって行われている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前述したような、用紙
さばき機構１７を用いた場合には、駆動軸７Ａに設けた
駆動歯車７が、支軸５Ａに設けたさばきローラ歯車６と
噛み合って駆動力を伝達する構成であるため、図７に示
すように、駆動歯車７は、さばきローラ歯車６に対して
上向き力Ｘを作用し、また、さばきローラ５は、給紙ロ
ーラ４から水平方向の摩擦力Ｆを受けることになる。し
たがって、さばきローラ５の給紙ローラ４への圧接力
は、コイルバネ１０による付勢力Ｙと、さばきローラ５
の外周に作用する摩擦力Ｆと、駆動歯車７とさばきロー
ラ歯車６との間に作用する力Ｘとに関係し、このうち、
力Ｆと力Ｘとは、トルクリミッタ１３の滑りトルクに比
例する。しかし、一般的に、トルクリミッタ１３の滑り
トルクは、周期的に変動する傾向があるため、上記力Ｆ
とＸとが変動し、さばきローラ５の給紙ローラ４に対す
る押圧力が変動することになる。その結果、給紙ローラ
４を保持している部材や、支持フレーム９が振動して騒
音が大きくなったり、給紙動作に支障をきたしたりする
問題が生じる。

【０００７】

【発明の目的】本発明は、上記したような従来技術にお
ける、給紙装置の問題点を解決するもので、トルクリミ
ッタの滑りトルクの変動によって、給紙ローラや、さば
きローラの支持部分に発生する騒音を防止し、且つ、安
定した給紙動作を行うことのできる画像形成装置の給紙
装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的のため、本発明
は、用紙搬送方向に回転駆動される給紙ローラに、さば
きローラが対向して配置され、前記さばきローラは、給
紙ローラに対して接離方向に揺動自在に支持された支持
フレームに軸支されるとともに、前記支持フレームには
付勢手段が連結されて、さばきローラが給紙ローラに圧
接されるように付勢され、前記さばきローラは、トルク
リミッタを介した歯車伝動手段によっ、支持フレームの
支軸もしくは、同軸心上の駆動軸からさばきローラに用
紙搬送方向と反対方向の駆動トルクが付加されるように
構成された画像形成装置の給紙装置において、前記駆動
軸に加えられるトルクと、さばきローラ表面に給紙ロー
ラ側から作用する摩擦力による支軸回りのモーメントと
が、方向が反対となるように、前記歯車伝動手段を構成
したものである。特に、前記トルクとモーメントは、大
きさが等しく方向が反対となるように、前記歯車伝動手
段を構成することが好ましい。

【０００９】

【作用】駆動軸の回転駆動力は、歯車伝動手段を介して
さばきローラに伝えられ、さばきローラには用紙搬送方
向と反対方向の駆動トルクが付与される。その際、駆動
軸と駆動連結されている歯車伝動手段に介在されたトル
クリミッタによって、さばきローラ側への伝達トルクが
制限される。前記駆動軸に加えられる駆動トルクは、支
軸まわりに揺動自在に設けられている支持フレームを回
転させようとするが、さばきローラに、給紙ローラ側か
ら作用する摩擦力の支軸回りのモーメントが、前記駆動
軸に加えられるトルクと、反対向きになるように、前記
歯車伝動手段が構成されているので、さばきローラ表面
に加わる給紙ローラ側からの、摩擦力による前記モーメ
ントと、駆動軸に加えられるトルクとが互いに打ち消し
合うことになる。その結果、さばきローラは、支持フレ
ームに連結された付勢手段の、一定した付勢力によって
給紙ローラに圧接され、トルクリミッタの伝達トルクが
周期的に変動しても、給紙ローラに対するさばきローラ
の圧接力の変動が軽減される。上記の場合、特に前記モ
ーメントとトルクとが大きさが等しく方向が反対となる
ように前記歯車伝動手段を構成することによって、トル
クリミッタの伝達トルクの変動の影響を完全に除去する
ことができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は、本発明の画像形成装置の給紙装置の第１
実施例を示すものであって、前述した図６に示す従来例
と同様な機能を有する部材に対しては同一の番号を付与
してある。図１において、給紙装置１５は、前記従来例
と同様に、給紙トレイ１に収容されている用紙２をその
給紙側より送り出す、支軸３Ａ回りに回転駆動されるピ
ックアップローラ３と、その下流部に位置する用紙さば
き機構１７とを組み合わせて構成されており、用紙２を
一枚ずつ、用紙搬送路１１に向けて送り出すように設け
られている。用紙さばき機構１７は、前記ピックアップ
ローラ３の下流側の定位置に配置された給紙ローラ４
と、給紙ローラ４に対向したさばきローラ５とを備えて
おり、用紙２の上面に接して給紙方向に給紙ローラ軸４
Ａを軸として回転駆動される給紙ローラ４に対して、さ
ばきローラ５は用紙２の下面に接して、支軸５Ａを軸と
して用紙２を戻す方向に駆動トルクが付与されるように
構成されている。

【００１１】さばきローラ５の支軸５Ａは、駆動軸７Ａ
を支軸として揺動自在に支持された、支持フレーム９に
取り付けられており、前記駆動軸７Ａに設けられた駆動
歯車７、支持フレーム９にアイドル歯車軸８Ａで回転自
在に支持されているアイドル歯車８、及び、さばきロー
ラ５と共に支軸５Ａに設けられたさばきローラ歯車６に
よって構成される歯車伝動手段１６で、駆動軸７Ａに加
えられる駆動トルクがさばきローラ５に伝達されるよう
に構成されている。また、支持フレーム９には、前記駆
動軸７Ａに対して、さばきローラ５側と反対側の下部に
ブラケット９Ａが突出して形成されており、前記ブラケ
ット９Ａと、画像形成装置本体側に設けられたコイルバ
ネ固定部１２との間に、付勢手段としてのコイルバネ１
０が張設されている。前記歯車伝動手段１６は、図２に
示すように、駆動軸７Ａと駆動歯車７との間にトルクリ
ミッタ１３が介在されており、駆動軸７Ａに付加される
駆動トルクが一定値以上ではスリップするように構成さ
れている。

【００１２】図３は、上述したように構成された、用紙
さばき機構１７の各部分に加わる力の作用する方向を示
したものであって、駆動軸７Ａに外部から付加される駆
動トルクは、トルクリミッタ１３によって設定されてい
る大きさ以下に制限されて、駆動歯車７に伝達され、駆
動歯車７とアイドル歯車８との噛み合い部分で、図３に
示すように、駆動歯車７からアイドル歯車８に対して力
Ｘが作用し、この力Ｘはアイドル歯車８を介して、さば
きローラ歯車６へ伝達されて、さばきローラ歯車６と一
体に回転されるさばきローラ５を、反時計方向に回転さ
せようとする。これに対し、さばきローラ歯車６は、反
時計方向に回転する給紙ローラ４との接触位置Ｐにおい
て、接線方向の摩擦力Ｆを受けている。また、前記支持
フレーム９は、ブラケット９Ａと、コイルバネ固定部１
２との間に連結されたコイルバネ１０から付勢力Ｙを受
けている。

【００１３】図４に示されるように、支持フレーム９の
揺動支点である駆動軸７Ａの中心Ｏ2 は、給紙ローラ４
とさばきローラ５との接触位置Ｐの、接線方向に対する
垂直距離ａだけ、下方にずれた位置に設けられている。
また、さばきローラ５の外周面の支軸５Ａの中心Ｏ1 か
らの半径Ｒ、さばきローラ歯車６のピッチ円の半径ｒ1
、及び、駆動歯車７のピッチ円の半径ｒ2 の間の関係
を、ｒ2 ／ｒ1 ＝ａ／Ｒとなるように設定している。そ
して、前記力Ｘは、アイドル歯車８によって伝達され
て、アイドル歯車８と、さばきローラ歯車６との噛み合
い位置に作用し、さばきローラ歯車６のピッチ円の半径
ｒ1 と、さばきローラ５の半径Ｒとの関係により、前記
接触位置Ｐには、さばきローラ歯車６から給紙ローラ４
側に給紙方向と反対向きで大きさＸ・（ｒ1 ／Ｒ）の力
が作用しており、前記力の反力として、さばきローラ５
は、給紙ローラ４側から給紙方向の力Ｆを受ける。した
がって、前記力Ｆの大きさは、Ｘ・（ｒ1 ／Ｒ）に等し
く、この力Ｆによって、支持フレーム９は、揺動支点で
あるＯ2 に対する、時計回りのモーメントａ・Ｆ＝ａＸ
・（ｒ1 ／Ｒ）を受ける。また、支持フレーム９は、Ｏ
2 回りに、駆動歯車７からの反時計回り駆動トルクを受
けており、これは、駆動歯車７のピッチ円半径が、ｒ2
であるのでその大きさがｒ2 ・Ｘとなっている。そし
て、上記した関係から、ｒ2 ＝ｒ1 ・（ａ／Ｒ）である
ので、支持フレーム９が駆動歯車７からうける、駆動ト
ルクの大きさは、ａＸ・（ｒ1 ／Ｒ）となり、前記モー
メントは、駆動歯車７に駆動軸７Ａから付加される駆動
トルクと打ち消し合い、支持フレーム９に作用するモー
メントは、コイルバネ１０の付勢力によるものだけとな
る。上記の関係は、駆動軸７Ａに加えられる、駆動トル
クの大きさと無関係に成り立つから、トルクリミッタ１
３の伝達トルクが周期的に変動したとしても、支持フレ
ーム９に作用するモーメントは、コイルバネ１０の付勢
力のみによるものだけとなって、前記伝達トルクの変化
による影響は取り除かれる。

【００１４】次に、図５は、本発明の第２実施例を示す
ものであって、同実施例のものは、駆動軸７Ａの位置
を、さばきローラ５よりも、用紙搬送方向の上流側に位
置させているものである。そして、支持フレーム９に
は、給紙トレイ１側の下部にブラケット９Ａが設けられ
ており、前記ブラケット９Ａと、画像形成装置本体側に
固定されたコイルバネ固定部１２との間に、コイルバネ
１０が水平に取り付けられている。前記コイルバネ１０
は、駆動軸７Ａを支軸として、揺動自在に支持されてい
る支持フレーム９を、図５における反時計方向に回動す
るように付勢しており、その付勢力によって、給紙ロー
ラ４に対して、さばきローラ５が圧接されている。駆動
軸７Ａと駆動歯車７との間には、前述した第１実施例と
同様に、トルクリミッタ１３が介在されており、一定以
上の大きさの負荷トルクが加わると、駆動軸７Ａに対し
て駆動歯車７側がスリップするように構成されている。

【００１５】そして、本実施例においては、前述した第
１実施例の場合と反対に、駆動歯車７に、駆動軸７Ａか
ら付加される駆動トルクによって、支持フレーム９に
は、給紙ローラ４に対して、さばきローラ５を圧接させ
る向きである、反時計方向の回転力が作用し、また、給
紙ローラ４側から支持フレーム９に作用する摩擦力は、
支持フレーム９を、時計方向に回転するように作用して
いる。そして、この実施例の場合にも、前記した第１実
施例の場合と同様に、前記駆動軸７Ａに加えられる駆動
トルクと、さばきローラ５表面に給紙ローラ４側から作
用する摩擦力による駆動軸７Ａ回りのモーメントとが、
大きさが等しく方向が反対となるように、歯車伝動手段
を構成することで、トルクリミッタ１３の駆動トルクの
変動を除去することができるものである。

【００１６】以上に説明した各実施例では、トルクリミ
ッタ１３は、駆動軸７Ａと駆動歯車７との間に介在させ
ている例を示したが、トルクリミッタ１３を設ける位置
は、歯車伝動手段１６における、さばきローラ５から駆
動軸７Ａまでの間に設けてあれば良い。また、前述の各
実施例においては、歯車伝動手段１６中に、一個のアイ
ドル歯車８を用いているが、これに限定するものではな
く、駆動軸７Ａに加えられる駆動トルクと、さばきロー
ラ５の表面に給紙ローラ４側から作用する摩擦力による
駆動軸７Ａ回りのモーメントとが、方向が反対となるよ
うに、歯車伝動手段が構成されていればよい。そして、
前記実施例では駆動軸７Ａが支持フレームの支軸を兼ね
ているが、前記支軸と駆動軸７Ａとを同軸心上に別々に
構成することもできる。さらに、前記各実施例では、駆
動軸７Ａに加えられる駆動トルクと、支持フレーム９に
作用する駆動軸７Ａ回りのモーメントとが大きさが等し
く方向が反対となるように歯車伝動手段１６を設定して
いるが、大きさを等しくしなくても方向が反対であれ
ば、支持フレーム９に作用するトルク変動を低減する効
果を得ることができる。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
駆動軸に加えられるトルクと、さばきローラ表面に給紙
ローラ側から作用する摩擦力による支持フレームの支軸
回りのモーメントとが、方向が反対となるように歯車伝
動手段を構成したので、さばきローラを支持する支持フ
レームに作用する、付勢手段以外のモーメントが低減さ
れる。その結果、さばきローラを駆動する駆動伝動系に
介在されるトルクリミッタによる、トルク変動の影響が
低減されて、給紙ローラの保持部や、さばきローラを支
持している支持フレームが、トルク変動によって振動し
て、騒音を発生することが防止されるとともに、給紙ロ
ーラに対するさばきローラの当接力変動が少なくなり、
安定した給紙動作を行うことができる。特に、前記トル
クとモーメントとが大きさが等しく方向が反対となるよ
うに、前記歯車伝動手段を構成している場合には、前記
トルク変動の影響を完全に除去することができ、付勢手
段のみの一定したモーメントにより、最適な給紙動作を
行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の給紙装置の第１実施例を示す側面図
である。

【図２】 図１に示した給紙装置の用紙さばきローラの
駆動系の構成を示す平面図である。

【図３】 図１の給紙装置における、用紙さばき機構の
各部分に加わる力の作用方向を示した図である。

【図４】 図１の給紙装置における、用紙さばき機構の
各部材の位置関係を示す図である。

【図５】 本発明の給紙装置の第２実施例を示す側面図
である。

【図６】 従来の給紙装置の一例を示す側面図である。

【図７】 図６に示した給紙装置における、用紙さばき
機構の各部分に加わる力の作用方向を示した図である。

【符号の説明】

１ 給紙トレイ、 ２ 用紙、 ３ ピックアッ
プローラ、４ 給紙ローラ、 ５ さばきローラ、
６ さばきローラ歯車、７ 駆動歯車、 ８
アイドル歯車、 ９ 支持フレーム、１０ コイル
バネ、 １１ 用紙搬送路、 １２ コイルバネ固
定部、１３ トルクリミッタ、 １５ 給紙装置、
１６ 歯車伝動手段、１７ 用紙さばき機構。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 用紙搬送方向に回転駆動される給紙ロー
   ラに、さばきローラが対向して配置され、前記さばきロ
   ーラは、給紙ローラに対して接離方向に揺動自在に支持
   された支持フレームに軸支されるとともに、前記支持フ
   レームには付勢手段が連結されて、さばきローラが給紙
   ローラに圧接されるように付勢され、前記さばきローラ
   は、トルクリミッタを介した歯車伝動手段によって、支
   持フレームの支軸もしくは、同軸心上の駆動軸からさば
   きローラに用紙搬送方向と反対方向の駆動トルクが付加
   されるように構成された画像形成装置の給紙装置におい
   て、 前記駆動軸に加えられるトルクと、さばきローラ表面に
   給紙ローラ側から作用する摩擦力による支軸回りのモー
   メントとが、方向が反対となるように、前記歯車伝動手
   段を構成したことを特徴とする画像形成装置の給紙装
   置。
2. 【請求項２】前記駆動軸に加えられるトルクと、さばき
   ローラ表面に給紙ローラ側から作用する摩擦力による支
   軸回りのモーメントとが、大きさが等しく方向が反対と
   なるように、前記歯車伝動手段を構成したことを特徴と
   する請求項１に記載された画像形成装置の給紙装置。