JPH11247880A - 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】 伝達トルク値を容易に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】 駆動側回転体40から従動側回転体41へ摩
擦力を介し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、前記駆動側回転体40と一体的に回転する駆
動側摩擦部材45と、従動側回転体41と一体的に回転する
従動側摩擦部材43とを圧接可能に構成し、且つ前記摩擦
部材相互の圧接力を変更可能に構成したことを特徴とす
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】摩擦力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】前記トルクリミッタ102 としては摩擦力を
利用したものがあるが、これは例えば図９に示すような
ものが用いられていた。図９に示すトルクリミッタ102
は、同軸上で相対的に回転可能な２つの駆動側回転体10
4 と従動側回転体105 からなり、駆動側回転体104 には
駆動側摩擦板106 が固着又は係止され、従動側回転体10
5 には従動側摩擦板107 が固着されている。そして、駆
動側摩擦板106 は圧縮バネ108 によって従動側摩擦板10
7 に押し付けられており、駆動側摩擦板106 の摩擦面10
6 ａと従動側摩擦板107 の摩擦面とに生じる摩擦力によ
って両回転体間でトルクを伝達する構造である。

【０００６】前記駆動側回転体104 は図示しない駆動手
段とシャフト109 に設けられたピン110 を介して連結さ
れており、駆動側摩擦板106 と係合して一体的に回転す
る。また従動側回転体105 とリタードローラ100 の保持
カラー111 とは連結され、前記トルクリミッタ102 によ
って伝達されたトルクによって回転する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ト
ルクリミッタ102 では摩擦板106 ，107 と圧縮バネ108
のばね圧によって決るトルクしか得られず、送られるシ
ートの種類や環境条件あるいはローラ100 ，101 の材質
の種類によって変わるリタードローラ100 に与えられる
適正トルクに対応するのは難しかった。

【０００８】この場合、設定トルクの異なったトルクリ
ミッタ102 をいくつも用意して、それぞれに合ったもの
を使用するのが通常であった。しかし、機械本体の仕向
け先によって使用されるシートの種類が異なったり、環
境の違いがあるため仕向け先毎に設定トルクの異なった
トルクリミッタを用意しておかなければならず、組立て
作業性が非常に悪いのと同時に、コストアップの要因と
なっていた。更に、サービスマンがシートの種類の変更
等によりトルクリミッタのトルク値を変更したい場合、
トルクリミッタを装置本体から取り外して交換しなけれ
ばならず、この点でも効率が悪いものであった。

【０００９】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、伝達トルク値を容
易に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。

【００１０】

【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、駆動側回転体から従動
側回転体へ摩擦力を介し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、前記駆動側回転体と一体的に
回転する駆動側摩擦部材と従動側回転体と一体的に回転
する従動側摩擦部材とを圧接可能に構成し、且つ前記摩
擦部材相互の圧接力を変更可能に構成したことを特徴と
する。

【００１１】上記構成にあっては、摩擦部材相互の圧接
力を変更することにより、伝達トルクを変更することが
できる。

【００１２】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。

【００１３】

【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。

【００１４】〔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はトルクリミッタの構成断面説明図で
あり、図２はトルクリミッタを部品単位に分解した斜視
説明図、図３は電磁ソレノイドの駆動構成説明図であ
る。また、図４は画像処理装置の一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。

【００１５】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。

【００１６】｛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。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】｛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。

【００２５】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。

【００２６】分離ローラ対23はシートを搬送する方向に
回転する回転体であるフィードローラ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
向に回転する回転体であるリタードローラ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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】｛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。図に示すように、このトルクリミッタ37は、駆動側
回転体40と、従動側回転体41とからなっており、従動側
回転体41にはシャフト貫通用の孔41ａが形成され、また
他端は中央に軸受孔42ａを形成した蓋体42が従動側回転
体41に取り付けられている。そして、前記従動側回転体
41の中には円盤状の従動側摩擦部材としての従動側摩擦
板43が設けられており、これが接着等の手段により従動
側回転体41に固定されて一体的に回転するように構成さ
れている。また蓋体42には突部42ｂ1，42ｂ2 が設けら
れており、カップリング38に形成された切欠38ａ1 ，38
ａ2 と係合することにより、従動側回転体41とカップリ
ング38及びリタードローラ25は一体的に回転する。

【００３１】また、駆動側回転体40と中継軸36はピン44
と切欠部40ａとにより結合しており、前述した駆動機構
と連結して一体的に回転すると共に、駆動側回転体40が
中継軸36の軸方向に移動可能となっている。この駆動側
回転体40には円筒部40ｂ，40ｃと突部40ｄ1 ，40ｄ2 及
び切欠部40ａが形成されている。また駆動側回転体40は
磁性材料でできている。

【００３２】前記駆動側回転体40の円筒部40ｃに駆動側
摩擦部材としての駆動側摩擦板45が軸方向に移動可能な
ように嵌合している。そして、駆動側摩擦板45には駆動
側回転体40の突部40ｄ1 ，40ｄ2 と係合する切欠部45ａ
1 ，45ａ2 が形成されているため、駆動側回転体40と一
体的に回転する。また、駆動側回転体40が従動側回転体
41より外部に突き出た部分のまわりには駆動側回転体40
を可動鉄心とした電磁ソレノイドが構成されている。

【００３３】ここで前記電磁ソレノイドの構成について
説明する。図１に示すように、開口端に磁性プレート46
が架設されたヨーク47内に固定鉄心48が設けられている
と共に、コイルボビン49ａに巻き付けられた電磁コイル
49が設けられている。50は装置本体に電磁ソレノイドの
固定するための固定部材50である。

【００３４】前記電磁ソレノイドはヨーク47と磁性プレ
ート46によって磁路が形成され、且つ図３に示すような
駆動手段51から電磁コイル49に駆動電流が供給される。

【００３５】次に前記構成のトルクリミッタ37の動作に
ついて説明する。駆動手段51によって電磁コイル49に駆
動電流が供給されると、これにより発生する磁束は可動
鉄心である駆動側回転体40→ギャップｇ→固定鉄心48→
ヨーク47→磁性プレート46→駆動側回転体40を通る磁路
を通って流れる。このため固定鉄心48と可動鉄心である
駆動側回転体40の間に吸引力が発生し、駆動側回転体40
は固定鉄心48に向かって吸引されることになる。この吸
引による力は駆動側回転体40は駆動側摩擦板45を従動側
摩擦板43に押し付ける方向に働き、両摩擦板43，46が当
接した位置で停止する。このとき、駆動側回転体40と固
定鉄心48は密着せずにギャップｇを残して対向し、図１
の状態で駆動側回転体40は保持される。このようにして
回転駆動手段からの回転が従動側摩擦板43に伝達され、
従動側回転体41、蓋体42及びカップリング38を介してリ
タードローラ25に伝達される。そして、一定以上のトル
クの場合は前記摩擦板43，46間でスリップが生じ、リタ
ードローラ43に回転力が伝達されなくなる。

【００３６】前記駆動側摩擦板45が従動側摩擦板43に押
し付けられる力の大きさは、電磁コイル49に供給される
電流の大きさによって決定される。従って、伝達される
トルクの大きさも電磁コイル49に供給される電流の大き
さによって決まる。この電磁コイル49に供給される電流
の大きさは駆動手段51によって設定し得るのでトルクリ
ミッタ37に必要な伝達トルク値を容易に変更することが
できる。

【００３７】ここで、伝達トルク値を変更するための駆
動手段51の一例を図３に示す。図において、51ａは制御
部であり、２つのトランジスタＴr1，Ｔr2の各ベース端
子が接続され、各トランジスタＴr1，Ｔr2のオン、オフ
制御を行う。トランジスタＴr2のコレクタ端子と電源Ｖ
との間には抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 が直列に接続され、また、エ
ミッタ端子は電磁コイル49を介して接地されている。ま
た、トランジスタＴr1のコレクタ端子は抵抗Ｒ2 との間
に接続され、コレクタ端子はトランジスタＴr2のエミッ
タ端子と電磁コイル49との間に接続されている。制御部
51ａにより、トランジスタＴr1がオン、トランジスタＴ
r2がオフされると、電源Ｖから抵抗Ｒ1、トランジスタ
Ｔr1を介して電磁コイル49に電流Ｉ1 が流れる。一方、
トランジスタＴr1がオフ、トランジスタＴr2がオンされ
ると、電源Ｖから抵抗Ｒ1 、抵抗Ｒ2 、トランジスタＴ
r2を介して電磁コイル49に電流Ｉ2 が流れる。

【００３８】従って、前記電流Ｉ1 と電流Ｉ2 の大きさ
を違えておけば、それぞれに応じた伝達トルクを得るこ
とができる。

【００３９】前記のように電磁コイル49に供給する電流
値によってトルクリミッタ37のトルク値を容易に変更す
ることができるため、従来のようにトルクリミッタを取
り替える必要がなく、またトルク値の違うトルクリミッ
タを用意する必要もないため手間が省けコスト削減にも
なる。

【００４０】〔他の実施形態〕前述した実施形態では、
電磁コイル49に供給する電流値が２通りの場合で説明し
たが、これを３通り以上に設定し得る駆動手段51を構成
することは容易である。

【００４１】また、前述した実施形態では駆動側回転体
40を可動鉄心とした例を示したが、これは従動側回転体
41を可動鉄心とし、この従動側回転体41を吸引すること
によって従動側摩擦板43と駆動側摩擦板45との圧接力を
変更するように構成しても同様の効果を得ることができ
る。

【００４２】また、前述した実施形態では従動側回転体
41の中に駆動側回転体40を配置するようにしたが、逆に
駆動側回転体の中に従動側回転体を配置するようにして
もよい。

【００４３】また、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、
駆動側摩擦部材と従動側摩擦部材相互の圧接力を変更す
ることにより、伝達トルクを容易に変更することができ
る。よって、トルク値の異なるトルクリミッタを複数用
意する必要がなくなり、コストダウンを図ることが可能
となる。

【００４６】また、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】トルクリミッタの構成断面説明図である。

【図２】トルクリミッタを部品単位に分解した斜視説明
図である。

【図３】電磁ソレノイドの駆動構成説明図である。

【図４】画像処理装置の一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 38ａ1 ，38ａ2 …切欠 39 …ローラ軸 40 …駆動側回転体 40ａ …切欠部 40ｂ，40ｃ…円筒部 40ｄ1 ，40ｄ2 …突部 41 …従動側回転体 41ａ …孔 42 …蓋体 42ａ …軸受孔 42ｂ1 ，42ｂ2 …突部 43 …従動側摩擦板 44 …ピン 45 …駆動側摩擦板 45ａ1 ，45ａ2 …切欠部 46 …磁性プレート 47 …ヨーク 48 …固定鉄心 49 …電磁コイル 49ａ …コイルボビン 50 …固定部材 51 …駆動手段 51ａ …制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｇ０３Ｇ 15/00 ５１０ Ｆ１６Ｄ 27/10 ３２１Ｚ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動側回転体から従動側回転体へ摩擦力
   を介し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、 前記駆動側回転体と一体的に回転する駆動側摩擦部材と
   従動側回転体と一体的に回転する従動側摩擦部材とを圧
   接可能に構成し、且つ前記摩擦部材相互の圧接力を変更
   可能に構成したことを特徴とするトルクリミッタ。
2. 【請求項２】 前記圧接力は電磁ソレノイドを駆動制御
   することによって変更することを特徴とする請求項１記
   載のトルクリミッタ。
3. 【請求項３】 前記電磁ソレノイドは、前記駆動側回転
   体又は従動側回転体のいずれかを可動鉄心とし、該可動
   鉄心をギャップを介して吸引する固定鉄心と、前記可動
   鉄心を吸引するために駆動電流により励磁される電磁コ
   イルと、該電磁コイルの発生磁束を所定の磁路に導くヨ
   ークとで構成し、前記電磁コイルへ供給する駆動電流を
   変更することによって前記可動鉄心の吸引力を変更可能
   に構成したことを特徴とする請求項２記載のトルクリミ
   ッタ。
4. 【請求項４】 前記駆動側回転体と前記従動側回転体と
   は略同一の中心軸を中心に回転可能であることを特徴と
   する請求項１記載のトルクリミッタ。
5. 【請求項５】 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４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。
6. 【請求項６】 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５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。