JPH11218153A - トルクリミッタ及びシート給送装置及び画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 伝達トルク値を変更することができるトルク
リミッタ及びこれを用いたシート給送装置及び画像形成
装置を提供する。 【解決手段】 永久磁石と該永久磁石と対向して設けら
れた磁性体とが相対的に回転することにより生じるヒス
テリシストルクによって一定範囲のトルクを伝達するト
ルクリミッタにおいて、前記永久磁石は異なる磁力を有
する複数の磁石部を有し、前記磁性体が選択的に前記磁
石部に対向するように磁石部と磁性体との相対位置を変
更するための移動手段を有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は一定範囲のトルクを
伝達するためのトルクリミッタ、これを用いたシート給
送装置及び画像処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ヒステリシストルクを利用したトルクリ
ミッタは、複写機、プリンター、ファクシミリ等のシー
ト給送装置などに用いられている。

【０００３】シート給送装置として使われている例を図
７及び図８に示す。図においてリタードローラ100 はフ
ィードローラ101 に所定圧で押し付けられており、不図
示のピックアップローラによって送られてきたシート束
がニップ部に挟みこまれる。リタードローラ100 には、
トルクリミッタ102 を介してシート103 を戻す方向に常
に一定のトルクＴが与えられている。ここで、図７に示
すように、フィードローラ101 とリタードローラ100 と
の間に２枚以上のシートが挟み込まれたときには２枚目
以降のシートは１枚目と分離されてシートの進行方向と
は逆の方向に戻される。

【０００４】しかし、フィードローラ101 とリタードロ
ーラ100 とが直接接しているか、或いは図８に示すよう
に、１枚だけのシートを挟み込んでいる時には、リター
ドローラ100 はフィードローラ101 と一緒にシートを送
り出す方向に連れ回りする。従って、シート103 を１枚
ずつ確実に送り出すためには、トルクリミッタ102 によ
ってリタードローラ100 に与えられる逆方向の回転トル
クＴによって生じるシート搬送力は、シート同士の摩擦
力より大きいが、フィードローラ101 のシート搬送力よ
りは小さくなければならない。そして、トルクリミッタ
102 によってリタードローラ100 に与えられるトルクＴ
と、リタードローラ100 をフィードローラ101 に押し付
ける押し圧力は、給紙されるシートの種類や環境条件、
或いはローラ100 ，101 の材質によって適正値が微妙に
異なる。

【０００５】上記したようなトルクリミッタの発明の例
としては特開平６-221341 号がある。この発明によれ
ば、図９に示すように、同軸上で相対的に回転可能な２
つの回転体から構成されており、一方の回転体104 には
円筒状の永久磁石105 が固定され、もう片方の回転体10
6 には永久磁石105 とある一定の間隔をもって対向する
円筒状の半硬質磁性体107 が固定されているため、永久
磁石105 と半硬質磁性体107 との間に生じるヒステリシ
ストルクにより、両回転体間で一定トルクを伝達する構
造するのが一般的であった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記したような従来の
トルクリミッタ102 では、永久磁石105 と半硬質磁性体
107 との間隔によりトルクリミッタのトルクが決定され
るため、一定の空転トルク値となる。したがって、シー
トの種類によって例えば、ＯＨＴシート等のフィードロ
ーラ101 の寿命に対しては有利であるものの、シート間
の摩擦抵抗が大きいために空転トルク値を大きく設定し
なければならない場合、また特殊シートの場合、特殊シ
ート部材中に含まれている添加剤によりシート間の摩擦
抵抗は小さいものの、フィードローラ101 の寿命がもち
にくいため空転トルク値を小さく設定しなければならい
ない場合等、それぞれのシート部材にあった空転トルク
値のトルクリミッタを準備しなければならなかった。

【０００７】また、使用するシート部材の種類がに応
じ、あるいは使用環境等の違いにより、設定トルクの異
なったトルクリミッタが必要となるため、組立て時にお
ける組立て性が悪いのと同時にコストアップの原因とな
っていた。

【０００８】本発明は従来の上記点に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、伝達トルク値を変
更することができるトルクリミッタ及びこれを用いたシ
ート給送装置及び画像形成装置を提供するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る代表的な構成は、永久磁石と該永久磁石
と対向して設けられた磁性体とが相対的に回転すること
により生じるヒステリシストルクによって一定範囲のト
ルクを伝達するトルクリミッタにおいて、前記永久磁石
は異なる磁力を有する複数の磁石部を有し、前記磁性体
が選択的に前記磁石部に対向するように磁石部と磁性体
との相対位置を変更するための移動手段を有することを
特徴とする。

【００１０】上記構成にあっては、移動手段によって磁
石部と磁性体の相対位置を変更すると、該磁性体が対向
する永久磁石の磁力が変化して発生するヒステリシスト
ルクが変化する。これにより伝達トルクを変更すること
ができる。

【００１１】従って、前記構成のトルクリミッタをシー
ト給送装置に用いることにより、種々のシートに対して
適正なトルク伝達によってシート分離することが可能と
なり、重送することなくシートを給送して画像処理する
ことが可能となる。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に本発明を適用したトルクリミ
ッタ及びシート給送装置、更には画像処理装置の実施形
態について、図面を参照して説明する。

【００１３】〔第１実施形態〕図１乃至図６を用いて第
１実施形態に係るトルクリミッタ等について具体的に説
明する。尚、図１はトルクリミッタを示すものであり、
(a) は外観図であり、(b) は断面説明図である。図２及
び図３はトルクリミッタのヒステリシストルクを変化さ
せるようにセットした状態を示すものであり、(a) は外
観図、(b) は断面説明図である。また、図４は画像処理
装置の１例である複写機の全体模式説明図であり、図５
はシート給送装置の全体模式説明図、図６はシート給送
手段への駆動伝達構成の説明図である。

【００１４】ここでは、説明の順序としてまず画像処理
装置としての複写機の全体構成について説明し、次にシ
ート給送装置及びトルクリミッタについて説明する。

【００１５】｛画像処理装置の全体構成｝本実施形態に
係る画像処理装置は、図４に示すように、画像処理装置
本体１の一側部に多量のシートＳを積載収納した給送デ
ッキ２を備えるほか、画像処理装置本体１内の下部に所
定量のシートＳを積載収納した複数の給送カセット３，
４を備えている。

【００１６】そして、シートＳを給送するための給送部
としての給送デッキ２、及び各給送カセット３，４の設
置部位にはそれぞれリタード分離方式のシート給送装置
５，６，７が備えられている。尚、この給送装置につい
ては後で詳しく説明する。

【００１７】給送デッキ２、及び給送カセット３，４内
のシートＳはそれぞれのシート給送装置５，６，７によ
って給送されると、まず回転停止しているレジストロー
ラ対８に送られて、ここで斜行状態の矯正が行われる。

【００１８】次いで、読取手段21で光学的に読み取った
情報に基づき、処理手段である画像形成部を構成する感
光体ドラム９上に形成される潜像とのタイミングをとっ
て回転するレジストローラ対８により、感光体ドラム９
と転写帯電器10との間に送られて、ここで感光体ドラム
９上のトナー像が転写される。

【００１９】この後、シートＳは搬送ベルト11により定
着器12に送られて、ここで転写されたトナー像をシート
面に定着させるための定着処理がなされる。

【００２０】本画像処理装置はシートＳへの両面複写を
行う両面複写モードと多重複写を行う多重複写モードを
備えているが、通常複写モード（片面複写モード）の場
合、定着処理後のシートＳは内排出ローラ対13及び外排
出ローラ14により機外の排出トレイ15上に排出される。

【００２１】また、両面複写モード及び多重複写モード
の場合には、内排出ローラ対13又はスイッチバックロー
ラ対16により再給送パス17及び両面搬送パス18を介して
中間トレイ19上に一時的に積載収納される。

【００２２】そして、中間トレイ19上に収納されたシー
トＳは再給送装置20により再び画像形成のためにレジス
トローラ対８に搬送され、以後片面複写と同一のプロセ
スを経て機外に排出される。

【００２３】｛シート給送装置｝次に前記シート給送装
置５，６，７について説明する。尚、ここでは、給送装
置５の構成を例示して説明するが、その他の給送装置
６，７についても適宜必要に応じて同様の構成としても
よいことは言うまでもない。

【００２４】シート給送装置５は、前述した画像形成部
に向けてシートを一枚ずつ順次分離給送するものであ
り、図５に示すように、複数枚のシートＳが積み重ねら
れて収納された給送デッキ２から最上層のシートＳを一
枚ずつ給送するピックアップローラ22と、このピックア
ップローラ22により給送デッキ２から給送されたシート
Ｓを画像処理装置本体内へ搬送する分離ローラ対23と、
分離されたシートＳを下流側へ搬送するレジストローラ
対８とが設けられている。

【００２５】分離ローラ対23はシートを搬送する方向に
回転するフィードローラ24と、このフィードローラ24に
対して所定の圧で接触してシートを戻す方向に回転する
リタードローラ25からなる。ピックアップローラ22と、
分離ローラ対23のフィードローラ24とリタードローラ25
には、図６に示す動力伝達機構を介して画像処理装置本
体１内に設置された駆動源( 不図示) からの回転駆動が
伝達される。即ち、駆動源の回転動力は、駆動ベルト26
および電磁クラッチ27を介してフィードローラ24のロー
ラ軸28に伝達されている。

【００２６】このフィードローラ24のローラ軸28に伝達
された回転動力はプーリ29、タイミングベルト30、プー
リ31を介してピックアップローラ22のピックアップロー
ラ軸32に１：１に伝達されている。また、ローラ軸28か
ら回転動力がプーリ33、タイミングベルト34、プーリ35
を介して中継軸36に伝達され、更に後述するトルクリミ
ッタ37及びカップリング38を介してリタードローラ25の
ローラ軸39上に伝達されている。

【００２７】電磁クラッチ27は電圧がかけられると駆動
源の回転動力がローラ軸28に伝えられ、フィードローラ
24はシートを搬送する方向（矢印Ａ方向）に回転する。
また、ピックアップローラ22もタイミングベルト30を介
して、シートを搬送する方向（矢印Ｃ方向）に回転す
る。ローラ軸28の回転はタイミングベルト34を介して中
継軸36に伝えられる。これにより、リタードローラ25は
フィードローラ24の回転に同期してシートＳを戻す方向
（矢印Ｂ方向）に回転する。しかし、リタードローラ25
にはトルクリミッタ37を介して回転動力が伝達されるた
めに設定値以上のトルクがかかると、リタードローラ25
は空転状態となり、フィードローラ24に従動回転する。

【００２８】上記のようにして分離ローラ対23のニップ
部へピックアップローラ22により給送されたシートが１
枚のみはいると、リタードローラ25は空転状態になり、
フィードローラ24に従動回転してシートを下流に搬送す
る。また、ピックアップローラ22により給送された複数
枚のシートが入ると、リタードローラ25が矢印Ｂの方向
に回転することにより、最上層以外のシートはリタード
ローラ25に戻され、フィードローラ24により最上層のみ
１枚分離されて下流へ搬送される。

【００２９】｛トルクリミッタ｝次に前記トルクリミッ
タ37の構成について、図１乃至図３を参照して説明す
る。図１(b) に示すように、トルクリミッタ37は、それ
ぞれ磁力Ｂa ，Ｂb ，Ｂc（図示せず）をもつ、磁力の
異なる磁石部40ａ，40ｂ，40ｃを板部材40ｄを介して結
合した円筒状永久磁石40を固着した駆動側回転体41と、
従動側回転体42とが相対的に回転可能に構成されてお
り、従動側回転体42には中継軸貫通用の孔42ａが形成さ
れ、また他端は中央に軸受孔43ａを形成した蓋体43が従
動側回転体42に固着されている。この従動側回転体42の
内周面には軸方向に移動可能な円筒状の磁性体44が設け
られており、この磁性体44は外周に固着されたピン45と
従動側回転体42に設けられた溝46とによって従動側回転
体42と一体的に回転する。また従動側回転体42の内周面
には、一端を従動側回転体42に当接し他端を円筒状の磁
性体44に当接している圧縮バネ47が配置されている。そ
して、前記磁性体44は圧縮バネ47によって図１(b) の右
方向に付勢されている。尚、駆動側回転体41と中継軸36
はピン48と切欠部41ａとにより結合しており、駆動機構
と連結している。

【００３０】図１(a) において、従動側回転体42に形成
された溝46には係止用溝46ａ，46ｂが設けられている。
また、円筒状の磁性体44の軸方向の幅は円筒状の永久磁
石40の磁力の異なる磁石部40ａ，40ｂ，40ｃそれぞれの
軸方向の幅と略同じ長さを有するものである。

【００３１】円筒状の磁性体44はピン45と溝46とによっ
て従動側回転体42の軸方向に移動可能であり、図１(b)
では圧縮バネ47に付勢されて円筒状の永久磁石40の磁石
部40ａに対向する位置にある。この場合、円筒状永久磁
石40の発生する磁力はＢa となり、それ相応のヒステリ
シストルクＴa が発生し、駆動機構からの駆動をカップ
リング38を介してリタードローラ25に伝達する。

【００３２】また、図２では円筒状磁性体44は圧縮バネ
47の付勢に抗して移動させられ、ピン45が係合溝46ａに
係合して円筒状永久磁石40の磁石部40ｂに対向する位置
にある。この場合、円筒状永久磁石40の発生する磁力は
Ｂa となり、それ相応のヒステリシストルクＴb が発生
する。同様に図３ではピン45が係止用溝46ｂに係止して
磁力Ｂc に相当するヒステリシストルクＴc が発生す
る。

【００３３】円筒状永久磁石40の発生する磁力と、それ
により発生するヒステリシストルクとの関係は、磁力が
大きいほどヒステリシストルクは大きくなる。従って、
磁石部40ａ，40ｂ，40ｃの発生する磁力がそれぞれＢa
＞Ｂb ＞Ｂc の場合、ヒステリシストルクは、Ｔa ＞Ｔ
b ＞Ｔc となる。

【００３４】従って、特殊シートを給送するために設定
トルク値を変更する場合には、ピン45を係止用溝46ａ，
46ｂのいずれにも係止しない状態でセットする。これに
より、スリップ状態になりはじめるヒステリシストルク
が大きくなる（伝達トルクが大きくなる）ためにシート
Ｓが重送しないようになる。

【００３５】一方、シートに含まれる添加剤によって重
送し難いが、ローラの寿命がもち難いためにトルクを小
さく設定する必要がある場合には、ピン45を係止用溝46
ｂにセットする。これにより、スリップ状態になりはじ
めるヒステリシストルクが小さくなって（伝達トルクが
小さくなる）ローラの寿命がもつようになる。

【００３６】このように円筒状磁性体44を移動させるだ
けでトルクリミッタ37のトルクを変更することができ
る。また円筒状磁性体44の移動はトルクリミッタ37を解
体しなくても行うことが出来、トルクリミッタ37が機械
本体に組み込まれた状態でも容易に行うことができる。

【００３７】尚、円筒状永久磁石40は、フェライト磁石
や希土類磁石( いずれも焼結磁石及び樹脂磁石を含む)
が用いられるが、トルクリミッタの小型化、高トルク化
の点からは希土類磁石を用いるのが望ましい。希土類磁
石としては、Ｎd −Ｆe −Ｂ系磁石、Ｓm −Ｆe −Ｎ系
磁石、Ｓm −Ｃo 系磁石などが挙げられる。

【００３８】また円筒状磁性体44は、残留磁束密度とあ
る程度(10 〜10000 ｅ) の保磁力をもち、ヒステリシス
が角形である金属材料が用いられるが、トルクリミッタ
の小型化、高トルク化の観点から、Ｆe −Ｃo 系合金、
Ｆe −Ｃr −Ｃo 系合金等を用いるのが好ましい。

【００３９】尚、本実施形態では磁性体44の中に永久磁
石40を配置しているが、逆に永久磁石の中に磁性体を配
置してもよい。

【００４０】〔他の実施形態〕前述した実施形態ではト
ルクの大きさが３種類に調整出来るものを示したがこれ
に限定されるものではない。

【００４１】また前述した実施形態では、複数の異なる
磁力を持つ複数の磁石部40ａ，40ｂ，40ｃを板部材40ｄ
を介して結合した円筒状永久磁石40を構成したが、単一
の磁石に一定幅ごとに異なる磁力を着磁しても同様の効
果が得られるのは明らかである。

【００４２】また前述した実施形態では磁性体44を磁石
部40ａ，40ｂ，40ｃに対して移動させるようにしたが、
磁性体44と磁石部40ａ，40ｂ，40ｃとは相対的に移動す
ればよく、磁石部40ａ，40ｂ，40ｃを移動させるように
構成してもよい。

【００４３】更に前述した実施形態ではトルクリミッタ
をシート給送装置に用いた例を示したが、このトルクリ
ミッタはシート給送装置以外の回転トルクを変更して伝
達する装置にも好適に用いることができる。

【００４４】また、前述した実施形態ではシート給送装
置を複写機の記録シートを給送する場合で説明したが、
このシート給送装置は他にも複数枚セットした原稿を一
枚ずつ分離給送し、原稿記載情報を読み取る画像読取装
置等にも好適に用いることが可能である。そのため、画
像処理装置としては複写機やプリンタ等の画像形成装置
のみならず、スキャナ等の画像読取装置であってもよ
い。

【００４５】

【発明の効果】本発明は前述のように構成したために、
移動手段によって磁性体を移動させると、該磁性体が対
向する永久磁石の磁力が変化して発生するヒステリシス
トルクが変化し、伝達トルクを容易に変更することがで
きる。

【００４６】従って、前記構成のトルクリミッタをシー
ト給送装置に用いることにより、種々のシートに対して
適正なトルク伝達によってシート分離することが可能と
なり、重送することなくシートを給送して画像処理する
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】トルクリミッタを示すものであり、(a) は外観
図であり、(b) は断面説明図である。

【図２】トルクリミッタのヒステリシストルクを変化さ
せるようにセットした状態を示すものであり、(a) は外
観図、(b) は断面説明図である。

【図３】トルクリミッタのヒステリシストルクを変化さ
せるようにセットした状態を示すものであり、(a) は外
観図、(b) は断面説明図である。

【図４】画像処理装置の１例である複写機の全体模式説
明図である。

【図５】シート給送装置の全体模式説明図である。

【図６】シート給送手段への駆動伝達構成の説明図であ
る。

【図７】フィードローラとリタードローラで複数枚のシ
ートを分離給送する状態説明図である。

【図８】フィードローラとリタードローラで１枚のシー
トを給送する状態説明図である。

【図９】従来技術に係るトルクリミッタの構成断面説明
図である。

【符号の説明】

Ｓ …シート １ …画像処理装置本体 ２ …給送デッキ ３，４…給送カセット ５，６，７…シート給送装置 ８ …レジストローラ対 ９ …感光体ドラム 10 …転写帯電器 11 …搬送ベルト 12 …定着器 13 …内排出ローラ対 14 …外排出ローラ 15 …排出トレイ 16 …スイッチバックローラ対 17 …再給送パス 18 …両面搬送パス 19 …中間トレイ 20 …再給送装置 21 …読取手段 22 …ピックアップローラ 23 …分離ローラ対 24 …フィードローラ 25 …リタードローラ 26 …駆動ベルト 27 …電磁クラッチ 28 …ローラ軸 29 …プーリ 30 …タイミングベルト 31 …プーリ 32 …ピックアップローラ軸 33 …プーリ 34 …タイミングベルト 35 …プーリ 36 …中継軸 37 …トルクリミッタ 38 …カップリング 39 …ローラ軸 40 …円筒状永久磁石 40ａ，40ｂ，40ｃ…磁石部 40ｄ …板部材 41 …駆動側回転体 41ａ …切欠部 42 …従動側回転体 42ａ …孔 43 …蓋体 43ａ …軸受孔 44 …円筒状磁性体 45 …ピン 46 …溝 46ａ，46ｂ…係止用溝 47 …圧縮バネ 48 …ピン

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 永久磁石と該永久磁石と対向して設けら
   れた磁性体とが相対的に回転することにより生じるヒス
   テリシストルクによって一定範囲のトルクを伝達するト
   ルクリミッタにおいて、 前記永久磁石は異なる磁力を有する複数の磁石部を有
   し、前記磁性体が選択的に前記磁石部に対向するように
   磁石部と磁性体との相対位置を変更するための移動手段
   を有することを特徴とするトルクリミッタ。
2. 【請求項２】 ヒステリシストルクによって一定範囲の
   トルクを伝達するトルクリミッタにおいて、 回転可能な円筒状であって、回転軸方向へそれぞれ異な
   る磁力をもつ複数の磁石部を有する永久磁石と、 前記永久磁石と略同一の中心軸を中心に回転可能であ
   り、且つ前記永久磁石に対して所定の間隙をもって対向
   する円筒状の磁性体と、 前記磁性体を前記永久磁石のそれぞれの磁石部と選択的
   に対向し得るように、回転軸方向へ移動させるための移
   動手段と、 を有することを特徴とするトルクリミッタ。
3. 【請求項３】 前記永久磁石と前記磁性体のいずれか一
   方の中に他方を配置し、一方の円筒形状の内周面と他方
   の円筒形状の外周面との間に前記所定間隙が設けられて
   いることを特徴とする請求項２に記載のトルクリミッ
   タ。
4. 【請求項４】 前記永久磁石と前記磁性体とを回転軸方
   向に相対的にスライド移動可能に設け、前記移動手段
   は、前記永久磁石と前記磁性体とを相対的にスライドさ
   せることにより選択的に磁石部と磁性体とを対向させる
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のトルク
   リミッタ。
5. 【請求項５】 前記移動手段は、選択的に前記磁石部と
   前記磁性体とを対向させた状態で移動を規制するための
   係止部を有することを特徴とする請求項４に記載のトル
   クリミッタ。
6. 【請求項６】 シートを１枚ずつ分離給送するシート給
   送装置において、 シートを給送する方向へ回転する給送回転体と、 前記給送回転体にシートを押圧し、シートを戻す方向へ
   回転するリタード回転体と、 を有し、 前記リタード回転体へ請求項１乃至請求項５のいずれか
   １項に記載のトルクリミッタを介して回転力を伝達する
   ことを特徴とするシート給送装置。
7. 【請求項７】 シートを給送して画像処理を行う画像処
   理装置において、 請求項６記載のシート給送装置と、 前記シート給送装置で給送されたシートに画像処理を行
   う画像処理手段と、 を有することを特徴とする画像処理装置。