JP2002372069A - トルクリミッタ及び画像形成装置の用紙分離機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低コストで製造できかつ実用上所望される所
定の耐久性及び性能を、機械の耐用期間の全てにわたっ
て安定して確保すること。 【解決手段】 相互に相対回転可能に装着された一対の
相対回転体１０及び２０と、両相対回転体１０及び２０
間に配置されたコイルばね３０とを備えているトルクリ
ミッタ１００及びこれを備えた用紙分離機構２２０。ト
ルクリミッタ１００の片方の相対回転体１０は一体に装
着されたカラー１２を含んでいる。コイルばね１２は、
カラー１２の外周面に嵌合されると共に一端が他方の相
対回転体２０に係止されている。カラー１２は鉄系の含
油焼結金属から構成されると共に外周面にはバレル研磨
が施されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トルクリミッタ、
特に、レーザプリンタ、静電複写機、ファクシミリ等の
画像形成装置に備えられている用紙分離機構に適用する
ことができるトルクリミッタ及び該トルクリミッタを備
えた画像形成装置の用紙分離機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、画像形成装置、例えばレーザ
プリンタに備えられている用紙分離機構は、搬送ローラ
と、搬送ローラに圧接された分離ローラとを備えてい
る。搬送ローラはギヤ等の動力伝達機構を介して電動モ
ータに駆動連結され、用紙を搬送する方向に回転駆動さ
れる。分離ローラは、ギヤ等の動力伝達機構を介して電
動モータに駆動連結され、用紙を逆搬送する方向に回転
駆動される。分離ローラの動力伝達機構はトルクリミッ
タを含んでいる。用紙分離機構の作動時において、搬送
ローラと分離ローラとが直接接触している状態の場合、
又は１枚の用紙を挟んで接触している状態の場合、分離
ローラは、搬送ローラによって、用紙を搬送方向に移動
させる方向に連れ回りさせられる。他方、搬送ローラと
分離ローラとの間に、２枚以上の用紙が搬送された場
合、搬送ローラに直接接触しない２枚目以降の用紙は、
トルクリミッタのトルクの作用によって逆搬送方向に戻
され、重送が防止される。

【０００３】トルクリミッタの一例は、実開平６−４４
３５公報に開示されているように、ローラを一定範囲移
動させて楔作用及び自由回転をさせうるカム面が内周面
に形成された外輪と、複数のローラを保持するポケット
を形成した保持器と、ローラをポケット内で一方向へ付
勢するばねとを備えている。金属製のローラは、高炭素
軸受鋼の伸線を切断することにより形成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来のトルク
リミッタは、部品点数が多く、構造が複雑であり、製造
コストが高くなる、との問題を有している。この問題を
解消するため、例えば、相互に相対回転可能に装着され
た一対の相対回転体と、両相対回転体間に配置されたコ
イルばねとを備えているトルクリミッタを使用すること
が考えられる。この形態のトルクリミッタにおいて、片
方の相対回転体は、内輪部材と、内輪部材の外周面に圧
入されたカラーとから構成されている。他方の相対回転
体は、内輪部材に相対回転自在に装着された外輪部材か
ら構成されている。外輪部材は、環状カバー壁と、環状
カバー壁の周縁から軸方向に延在する円筒状カバー壁と
を備えている。外輪部材と内輪部材との間にはコイルば
ねが配置され、コイルばねはカラーに嵌合され、コイル
ばねの一端は外輪部材の環状カバー壁に係止されてい
る。カラーは、例えば、含油焼結金属から構成されてい
る。このように構成されたトルクリミッタは、先に紹介
したトルクリミッタよりも部品点数が少なく、構造が簡
単であり、より低コストで製造可能である。しかしなが
ら、コイルばねと含油焼結金属製カラーとの接触面にお
ける耐摩耗性（耐久性）が実用上十分に確保されず、機
械の耐用期間の間（例えば３０万枚の用紙プリントアウ
ト期間）、トルク変動を所定の許容範囲（５０万サイク
ルで、トルク変動が±５％以内）に抑えることが困難で
ある。実用上所望される所定の耐久性及び性能を、機械
の耐用期間の全てにわたって安定して確保するために、
カラー及びコイルばねの材料等を改善する手段も考えら
れるが、コストが高くなる。したがって、低コストで、
実用上所望される所定の耐久性及び性能を確保すること
ができるトルクリミッタの開発が要望されているところ
であった。

【０００５】他方、上記した用紙分離機構は、上記形態
のトルクリミッタを含んでいるので、製造コストが高く
なると共に機械の耐用期間の全てにわたる安定した重送
防止機能を確保することが困難となる。また、分離ロー
ラとトルクリミッタとは、ギヤ等の動力伝達機構を介し
て駆動連結されているので、用紙分離機構の部品点数が
多くなり、組立性が悪く、製造コストが高くなる。

【０００６】本発明の目的は、低コストで製造できかつ
実用上所望される所定の耐久性及び性能を、機械の耐用
期間の全てにわたって安定して確保することを可能にす
る、新規なトルクリミッタを提供することである。

【０００７】本発明の他の目的は、低コストで製造でき
かつ実用上所望される所定の耐久性及び性能を、機械の
耐用期間の全てにわたって安定して確保することを可能
にするトルクリミッタを備え、その結果、部品点数が少
なく、組立性が向上し、低コストで製造することができ
ると共に機械の耐用期間の全てにわたる安定した重送防
止機能を確保することを可能にする、新規な、画像形成
装置の用紙分離機構を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の一局面によれ
ば、相互に相対回転可能に装着された一対の相対回転体
と、両相対回転体間に配置されたコイルばねとを備えて
いるトルクリミッタにおいて、片方の相対回転体は一体
に装着されたカラーを含み、コイルばねは、片方の相対
回転体におけるカラーの外周面に嵌合されると共に一端
が他方の相対回転体に係止され、カラーは鉄系の含油焼
結金属から構成されると共に外周面にはバレル研磨が施
されている、ことを特徴とするトルクリミッタ、が提供
される。カラーの外周面の表面粗さは、その表示値の小
さい方の下限を１．６μｍＲ_ｙ とする範囲内であって、
トルク変動が５０万サイクルで±５％以内に収まる表示
値となるよう、バレル研磨により仕上げられる、ことが
好ましい。カラーの外周面の表面粗さの表示値の該範囲
は、１．６μｍＲ_ｙ〜３．２μｍＲ_ｙに規定される、こ
とが好ましい。片方の相対回転体は、円形内周面及び円
形外周面を有するパイプ部材と、パイプ部材の一端部の
外周面に圧入された該カラーとから構成され、他方の相
対回転体は、円形外周面を有する軸部と、軸部の一端部
から半径方向外側に延び出す環状カバー壁と、環状カバ
ー壁の周縁から軸部の他端方向に延び出す円筒状カバー
壁とを備え、片方の相対回転体におけるパイプ部材は他
方の相対回転体における軸部に相対回転可能に嵌合装着
され、パイプ部材が軸部に嵌合装着された状態で、該カ
ラーの外周面は円筒状カバー壁の内周面に環状の隙間を
おいて位置付けられ、コイルばねは、該隙間に配置され
ると共に該一端が環状カバー壁に係止され、片方の相対
回転体におけるパイプ部材及び他方の相対回転体は、そ
れぞれ合成樹脂により一体に形成されている、ことが好
ましい。片方の相対回転体におけるパイプ部材の一端部
側には、該外周面から半径方向外側に延び出す環状壁
と、環状壁の周縁部からパイプ部材の一端方向に延び出
す環状フランジとが一体に形成され、パイプ部材の外周
面と、該環状壁と、該環状フランジとにより環状溝が形
成され、該カラーの一端部は環状溝内に圧入されてい
る、ことが好ましい。他方の相対回転体における円筒状
カバー壁の開口縁部の内周面は、片方の相対回転体にお
ける環状フランジの外周面を覆うよう配置される、こと
が好ましい。他方の相対回転体における軸部の他端部の
外周面には、環状溝が形成され、片方の相対回転体にお
けるパイプ部材の他端部には内周面から半径方向内方に
突出する複数の爪が形成され、パイプ部材の爪の各々が
軸部の環状溝に相対回転可能に係止されることにより、
パイプ部材の、上記軸部における他端方向への移動が規
制され、片方の相対回転体におけるパイプ部材の一端が
他方の相対回転体における環状カバー壁に対向して位置
付けられることにより、パイプ部材の、上記軸部におけ
る一端方向への移動が規制される、ことが好ましい。

【０００９】本発明の他の局面によれば、重送された用
紙を逆搬送方向に分離するための分離ローラを備え、分
離ローラは、請求項４〜７のいずれか１項に記載のトル
クリミッタにおける片方の相対回転体のパイプ部材の外
周面に圧入されてトルクリミッタと一体の分離ローラユ
ニットの一部として構成される、ことを特徴とする画像
形成装置の用紙分離機構、が提供される。他方の相対回
転体における軸部がホルダに固定されることにより、分
離ローラユニットはホルダと実質的に一体化され、ホル
ダと実質的に一体化された分離ローラユニットは、ホル
ダを介して給紙カセットに装着される、ことが好まし
い。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明に従って構成された
トルクリミッタ及びこれを備えた画像形成装置の用紙分
離機構の好適実施形態を添付図面を参照して更に詳細に
説明する。

【００１１】先ず図１を参照して、本発明によるトルク
リミッタが適用される用紙分離機構を備えた画像形成装
置であるレーザプリンタの実施形態の概要を説明する。
全体を番号２００で示すレーザプリンタは、図示しない
プリンタ本体内に感光体ドラム２０２を備えている。感
光体ドラム２０２の周囲には、感光体ドラム２０２の外
周面を所定の極性に一様に帯電させる主帯電器２０４、
一様に帯電された感光体ドラム２０２の外周面を画像情
報に対応したレーザ光で走査することにより静電潜像を
形成するレーザスキャニングユニットＬＳＵ、感光体ド
ラム２０２の外周面に形成された静電潜像をトナー像に
現像する現像装置２０６、感光体ドラム２０２の外周面
に現像されたトナー像を普通紙等の用紙に転写する転写
ローラ２０８、転写後の感光体ドラム２０２の外周面に
残留するトナーを回収するためのクリーニング装置２１
０等が配置されている。

【００１２】レーザプリンタ２００のプリンタ本体内に
はまた、図示の正面から見て、感光体ドラム２０２と転
写ローラ２０８との間に形成される転写部を通って実質
的に水平方向に延在し、全体としてはほぼＳ形状をなす
ように延在する用紙搬送路２１２が備えられている。用
紙搬送路２１２の最上流端位置には、所定枚数の用紙を
セットできる給紙カセット２１４がプリンタ本体に対し
離脱自在に装着されている。給紙カセット２１４の直上
方位置には、給紙ローラ２１６が配置されている。用紙
搬送路２１２の上流端部には、用紙分離機構２２０が配
設されている。後述するトルクリミッタ１００が適用さ
れる用紙分離機構２２０は、搬送ローラ２２１と、搬送
ローラ２２１に所定の圧力で圧接される分離ローラ２２
２とを備えている。搬送ローラ２２１はプリンタ本体内
に配設され、分離ローラ２２２は給紙カセット２１４に
装着されている。トルクリミッタ１００及び分離ローラ
２２２については後に詳述する。用紙搬送路２１２にお
ける、用紙分離機構２２０と上記転写部との間には、搬
送ローラ対２２４、レジストローラ対２２６が、上流か
ら下流に向かって上記順序で配設されている。用紙搬送
路２１２の、上記転写部よりも下流側には、定着ローラ
対２２８、排出ローラ対２３０が、上流から下流に向か
って上記順序で配設されている。

【００１３】レーザプリンタ２００において、外部から
受信した画像情報は、レーザ光に変換されてレーザスキ
ャニングユニットＬＳＵから感光体ドラム２０２の外周
面に照射され、該外周面に静電潜像が形成される。この
静電潜像は現像装置２０６によってトナー像に現像され
る。他方、所定のタイミングで、給紙カセット２１４か
ら普通紙等の用紙が、先ず用紙分離機構２２０に搬出さ
れる。用紙分離機構２２０の搬送ローラ２２１は、図示
しない電動モータ及び電動モータに駆動連結されたギヤ
等の動力伝達機構により用紙を搬送する方向（図１にお
いて反時計方向）に回転駆動させられる。分離ローラ２
２２は、後述するとおりにしてトルクリミッタ１００の
作用により連れ回りさせられている。給紙カセット２１
４から、搬送ローラ２２１と分離ローラ２２２との間
に、１枚の用紙が搬送された場合、該用紙は、搬送ロー
ラ２２１及び分離ローラ２２２によって下流方向に搬送
される。他方、搬送ローラ２２１と分離ローラ２２２と
の間に、２枚以上の用紙が搬送された場合、トルクリミ
ッタ１００のトルクの作用によって分離ローラ２２２の
連れ回りが阻止され、回転が停止させられる。その結
果、搬送ローラ２２１に直接接触しない２枚目以降の用
紙の搬送方向への移動が阻止されるので重送が防止さ
れ、１枚の用紙のみが搬送される。トルクリミッタ１０
０による上記作用については後の説明で明らかにされ
る。

【００１４】用紙分離機構２２０により搬送される１枚
の用紙は、搬送ローラ対２２４によりレジストローラ対
２２６に搬送され、その先端がレジストローラ対２２６
のニップ部に到達すると同時に一旦停止させられる。該
用紙は、所定のタイミングでレジストローラ対２２６に
より上記転写部に向けて搬送させられる。先に述べたと
おりにして感光体ドラム２０２の外周面に現像されたト
ナー像は、転写部において、レジストローラ対２２６に
より搬送された該用紙に転写される。該用紙に転写され
たトナー像は、定着ローラ対２２８により定着され、ト
ナー像が定着された該用紙は、排出ローラ対２３０によ
り図示しない排紙トレイに排出される。概ね以上のとお
りにしてレーザプリンタ２００によるプリント動作が繰
り返し遂行され、印刷物が生成される。なお、図１に示
す形態の機械において、該機械に原稿搬送装置及び画像
読取装置を備え、原稿搬送装置により搬送される原稿の
画像を画像読取装置によって読み取り、この画像情報に
基づいてレーザスキャニングユニットＬＳＵが作動する
よう構成した場合には、該機械を静電複写機として利用
することができる。

【００１５】次に、上記レーザプリンタ２００に備えら
れた用紙分離機構２２０に適用されるトルクリミッタ１
００について説明する。図２〜図４を参照して、トルク
リミッタ１００は、相互に相対回転可能に装着された一
対の相対回転体１０及び２０と、両相対回転体１０及び
２０間に配置されたコイルばね３０とを備えている。更
に具体的に説明すると、片方の相対回転体１０は、円形
内周面及び円形外周面を有するパイプ部材１１と、パイ
プ部材１１の一端部の外周面に圧入されたカラー１２と
から構成されている。パイプ部材１１の一端部側には、
パイプ部材１１の外周面から半径方向外側に延び出す環
状壁１３と、環状壁１３の周縁部からパイプ部材１１の
一端方向に延び出す環状フランジ１４とが一体に形成さ
れている。環状壁１３はパイプ部材１１の軸線に直交す
る方向に延在するよう形成され、環状フランジ１４はパ
イプ部材１１の軸線に平行に延在するよう形成されてい
る。そしてパイプ部材１１の外周面と、環状壁１３と、
環状フランジ１４とにより環状溝１５が形成されてい
る。環状溝１５は、その断面が、パイプ部材１１の一端
方向に開放されたチャンネル形状をなしている。パイプ
部材１１の他端部には内周面から半径方向内方に突出す
る複数の爪１６、実施形態においては２個の爪１６が形
成されている。爪１６の各々は相互に１８０°反対側に
形成されている。爪１６の各々において、パイプ部材１
１の他端側の面は、パイプ部材１１の軸線に対して直交
する方向に直線状に延在するよう形成され、他端側の面
は、先端からパイプ部材１１の他端に向かって半径方向
外側に直線状に傾斜するよう形成されている。したがっ
て、爪１６の各々の断面は三角形状をなしている。パイ
プ部材１１の、爪１６の各々が形成された部分は薄肉と
なるように形成されている。このような構成は、後述す
るスナップフィットを容易にするものである。上記のよ
うに構成された片方の相対回転体１０は、適宜の合成樹
脂、例えば、ＰＯＭから一体に形成することができる。
その結果、片方の相対回転体１０は、これを、低コスト
で軽量に、しかも容易に製造することができる。

【００１６】円筒形状をなすカラー１２は鉄系の含油焼
結金属から構成され、上記パイプ部材１１の一端部の外
周面に圧入されている。パイプ部材１１の一端部の外周
面に圧入されたカラー１２の一端部は、上記環状溝１５
内に圧入されている。このような構成により、カラー１
２はパイプ部材１１に対し一体にかつ抜け出さないよう
にしっかりと装着されている。

【００１７】上記カラー１２の外周面にはバレル研磨が
施されている。カラー１２の外周面の表面粗さは、その
表示値の小さい方の下限を１．６μｍＲ_ｙとする範囲内
であって、後述するトルク変動が５０万サイクルで±５
％以内に収まる表示値となるよう、予めバレル研磨によ
り仕上げられていることが重要である。そして、より具
体的には、カラー１２の外周面の表面粗さの表示値の該
範囲は、表示値の小さい方の下限を１．６μｍＲ_ｙと
し、表示値の大きい方の上限を３．２μｍＲ_ｙとする範
囲、すなわち、１．６μｍＲ_ｙ〜３．２μｍＲ_ｙの範囲
に規定されることが重要である。なお、表面粗さの表示
値は、ＪＩＳのＢ０６０１の規定によるものである。カ
ラー１２の外周面の表面粗さを上記の如く規定する意味
については後述する。

【００１８】他方の相対回転体２０は、円形外周面を有
する軸部２１と、軸部２１の一端部から半径方向外側に
延び出す環状カバー壁２２と、環状カバー壁２２の周縁
から軸部２１の他端方向に延び出す円筒状カバー壁２３
とを備えている。軸部２１は、円形内周面及び円形外周
面を有するパイプ形状に形成されている。環状カバー壁
２２は、軸部２１の軸線に直交する方向に延在するよう
形成され、円筒状カバー壁２３は、軸部２１の軸線に平
行に延在するよう形成されている。そして軸部２１の外
周面と、環状カバー壁２２と、円筒状カバー壁２３とに
より環状のハウジング空間部が形成されている。このハ
ウジング空間部は軸部２１の他端方向に開放されてい
る。環状カバー壁２２には軸部２１の一端方向に延び出
す係止凹部２２ａが形成されている。係止凹部２２ａ
は、後述するコイルばね３０の被係止部３０ａを係止す
るために形成されている。軸部２１の他端部の外周面に
は環状溝２４が形成されている。環状溝２４は断面がチ
ャンネル形状をなすよう形成されている。このように構
成された他方の相対回転体２０は、適宜の合成樹脂、例
えば、ＰＢＴから一体に形成することができる。その結
果、他方の相対回転体２０は、これを、低コストで軽量
に、しかも容易に製造することができる。

【００１９】コイルばね３０は断面が円形をなすよう形
成され、その一端部はコイルばね３０の軸方向外方に延
び出して被係止部３０ａを形成している。コイルばね３
０の内周面の内径及び外周面の外径はそれぞれ一定とな
るように形成されている。コイルばね３０は、適宜の金
属製線材、例えば、ＳＷＰＡから構成することができ
る。実施形態において、コイルばね３０の表面にはニッ
ケルメッキが施されている。以上の構成により、コイル
ばね３０は、これを低コストで容易に製造することがで
きる。

【００２０】片方の相対回転体１０におけるパイプ部材
１１は、他方の相対回転体２０における軸部２１の外周
面に、軸部２１の他端側から相対回転可能に嵌合装着さ
れる。パイプ部材１１が軸部２１に嵌合装着された状態
で、パイプ部材１１の一端部に圧入されたカラー１２の
外周面は、軸部２１の上記ハウジング空間部内に位置付
けられかつ、円筒状カバー壁２３の内周面に環状の隙間
をおいて配置される。コイルばね３０は、カラー１２の
外周面に対し、適宜のはめあい寸法をもって嵌合装着さ
れると共に一端部に形成された被係止部３０ａが軸部２
１の環状カバー壁２２に形成された係止凹部２２ａに嵌
合係止される。コイルばね３０の内周面とカラー１２の
外周面との間で発生するトルク値（スリップトルク値）
は、これらのはめあい寸法を適宜に設定することによ
り、所望する値に任意に設定することが可能である。

【００２１】上記した如く、パイプ部材１１が軸部２１
に嵌合装着された状態で、片方の相対回転体１０におけ
るパイプ部材１１の爪１６の各々は、他方の相対回転体
２０における軸部２１の環状溝２４に相対回転可能に係
止される（いわゆるスナップフィット）。この構成によ
り、パイプ部材１１は、上記軸部２１に対し、軸部２１
の他端方向への移動が規制される。したがって、片方の
相対回転体１０は、他方の相対回転体２０に対し、他方
の相対回転体２０の他端方向への移動が規制される。ま
た、片方の相対回転体１０におけるパイプ部材１１の一
端が他方の相対回転体２０における環状カバー壁２２に
対向して位置付けられることにより、パイプ部材１１
は、軸部２１に対し、軸部２１の一端方向への移動が規
制される。したがって、片方の相対回転体１０は、他方
の相対回転体２０に対し、他方の相対回転体２０の一端
方向への移動が規制される。他方の相対回転体２０にお
ける円筒状カバー壁２３の開口縁部の内周面は、片方の
相対回転体１０における環状フランジ１４の外周面をわ
ずかな隙間をおいて又は接触して覆うよう配置される。
このような構成により、カラー１２及びコイルばね３０
は、ハウジング空間部内に収容され、外部に対し実質的
に遮蔽されて保護される。上記説明から容易に理解され
るように、トルクリミッタ１００は、他方の相対回転体
２０に予め、コイルばね３０を係止した状態で、片方の
相対回転体１０を他方の相対回転体２０の外周面に嵌合
して軸方向に相対移動させることにより、実質的にワン
タッチで組み立てることができるので、組立作業を容易
かつ確実に遂行することができる。なお、コイルばね３
０の内周面とカラー１２の外周面とが潤滑油を介して接
触するよう、上記ハウジング空間部にグリスが所定量、
充填されることが好ましい。これにより、耐摩耗性が向
上すると共にトルクリップルが低減され、音の発生が防
止される。

【００２２】本発明によるトルクリミッタ１００におい
ては、上記した如く、他方の相対回転体２０に係止され
たコイルばね３０が嵌合される、片方の相対回転体１０
のカラー１２は、鉄系の含油焼結金属から構成されると
共に外周面にはバレル研磨が施されているので、実用上
所望される所定の耐久性及び性能を、機械の耐用期間の
全てにわたって安定して確保することを可能にするもの
である。具体的には、５０万サイクルの実験において、
トルク変動を±５％以内に抑えられることが確認され
た。ちなみに、上記トルクリミッタ１００が適用される
用紙分離機構２２０を備えたレーザプリンタ２００の耐
用期間、すなわち用紙のプリントアウトの枚数は３０万
枚であるので、実用上所望される所定の耐久性及び性能
は余裕をもってクリアすることができる。

【００２３】上記した効果は、鉄系の含油焼結金属から
構成される上記カラー１２の外周面にバレル研磨を施す
ことに起因して得られることが、本発明者等の実験によ
り見出された。すなわち、カラー１２の外周面の表面粗
さは、その表示値の小さい方の下限を１．６μｍＲ_ｙと
する範囲内であって、トルク変動が５０万サイクルで±
５％以内に収まる表示値となるよう、予めバレル研磨に
より仕上げられていることが重要であり、この事実は、
本発明等の実験により確認されている。そして、より具
体的には、カラー１２の外周面の表面粗さの表示値の該
範囲は、表示値の小さい方の下限を１．６μｍＲ_ｙと
し、表示値の大きいほうの上限を３．２μｍＲ_ｙとする
範囲、すなわち、１．６μｍＲ_ｙ〜３．２μｍＲ_ｙの範
囲に規定されることが重要である。カラー１２の外周面
の表面粗さが表示値３．２μｍＲ_ｙ を表示値の大きい方
に越えると、５０万サイクルの実験において、トルク変
動を±５％以内に抑えることができなくなる。本発明等
の実験によれば、その場合のトルク変動は±８〜１０％
となり、実用上所望される所定の耐久性及び性能をクリ
アすることはできないことも確認されている。カラー１
２の外周面の表面粗さを、その表示値の小さい方の下限
が１．６μｍＲ_ｙとなるように仕上げる方法として、バ
レル研磨が好適であるのは、一度に多数のカラー３０を
研磨処理できることに起因して、より低コスト化が実現
できるからである。カラー１２の外周面の表面粗さを、
その表示値の小さい方の下限が、１．６μｍＲ_ｙを更に
表示値の小さい方に越える値となるように仕上げること
も可能であるが、実用上所望される所定の耐久性及び性
能をクリアするためにはその必要はなく、オーバークオ
リティーとなりかつ低コスト化に反するので、表示値の
小さい方の下限が１．６μｍＲ_ｙとなるように仕上げる
ことが最適である理由である。

【００２４】上記トルクリミッタ１００において、片方
の相対回転体１０及び他方の相対回転体２０はいずれも
合成樹脂により一体に形成することができ、金属部品
は、カラー１２及びコイルばね３０のみであるので、上
記した如く、実用上所望される所定の耐久性及び性能
を、機械の耐用期間の全てにわたって安定して確保する
ことを可能にすることに加えて更に、全体として低コス
トで軽量に、しかも容易に製造することができるので、
実用上、きわめて有用である。

【００２５】図示のトルクリミッタ１００においては、
これを上記したレーザプリンタ２００の用紙分離機構２
２０の分離ローラ２２２に適用するために、片方の相対
回転体１０におけるパイプ部材１１の外周面には該分離
ローラ２２２が圧入されている。これにより分離ローラ
ユニットが構成される。分離ローラ２２２は、適宜の弾
性を有する合成ゴム、例えばＥＰＤＭから構成すること
ができる。上記した如く、分離ローラ２２２は、トルク
リミッタ１００における片方の相対回転体１０のパイプ
部材１１の外周面に圧入されてトルクリミッタ１００と
一体の分離ローラユニットの一部として構成されるの
で、従来の如く、分離ローラ２２２とトルクリミッタ１
００とが、ギヤ等の動力伝達機構を介して駆動連結され
ることはないので、部品点数が少なく、組立性が向上
し、低コストで製造することができると共に機械の耐用
期間の全てにわたる安定した重送防止機能を確保するこ
とを可能にするものである。

【００２６】図５及び図６を参照して、図示の実施形態
において、トルクリミッタ１００の他方の相対回転体２
０における軸部２１はホルダ２２５に相対回転できない
ように固定されている。適宜の弾性を有する合成樹脂か
ら一体に形成されているホルダ２２５は、相互に間隔を
おいて対向する一対の側壁２２５ａと、側壁２２５ａの
各々の下端間を連結するよう一体に形成されたブリッジ
２２５ｂとを備えている。側壁２２５ａの各々には、他
方の相対回転体２０における軸部２１の一端部及び他端
部を相対回転できないように嵌合しうる図示しない係止
孔が形成され、軸部２１の一端部及び他端部は、対応す
る該係止孔に係止されている。更に具体的に説明する
と、図２〜図４に示されているように、他方の相対回転
体２０における軸部２１の両端部の周方向の一部が軸方
向から見て接線方向に延在する面に沿って切り欠かれ、
各々の横断面は、円の一部が円弧状に切り取られたよう
な形状をなしている。ホルダ２２５の側壁２２５ａの各
々の該係止孔は、上記の如き横断面を有する軸部２１の
両端部を密着して受け入れることができるよう、ほぼ同
形の横断面を有するよう形成されている。ホルダ２２５
の側壁２２５ａの各々を相互に離隔する方向に弾性変形
させながら、軸部２１の両端部を、対応する側壁２２５
ａの該係止孔に嵌め込むことにより、軸部２１は該係止
孔に相対回転できないよう嵌合される。このようにし
て、分離ローラ２２２はホルダ２２５と実質的に一体化
される。ホルダ２２５と実質的に一体化された分離ロー
ラユニットは、ホルダ２２５を介して給紙カセット２１
４に装着されている。更に具体的に説明すると、給紙カ
セット２１４の本体部には、図６に示すように、分離ロ
ーラ装着用の凹部２１４ａが形成されている。凹部２１
４ａは、給紙方向に直交する幅方向に間隔をおいて対向
する側壁を備えており、側壁の各々には、側壁の各々か
ら相互に接近する方向に延び出す図示しない係止ボスが
形成されている。他方、ホルダ２２５の側壁２２５ａの
各々の、ブリッジ２２５ｂと反対側の先端部には被係止
溝２２５ｃが形成されている。ホルダ２２５は、側壁２
２５ａの各々の被係止溝２２５ｃを、給紙カセット２１
４の凹部２１４ａの、対応する係止ボスに圧入させて係
止させることにより、その給紙方向下流側が凹部２１４
ａに保持され、給紙方向上流側に位置付けられるホルダ
２２５のブリッジ２２５ｂは、凹部２１４ａの、対応す
る位置に配設された図示しない受部に支持される。この
ようにして分離ローラユニットは、ホルダ２２５を介し
て給紙カセット２１４に装着される。給紙カセット２１
４が、レーザプリンタ２００のプリンタ本体に離脱自在
に装着された状態で、分離ローラユニットの一部を構成
する分離ローラ２２２は、プリンタ本体に装着されてい
る搬送ローラ２２１に圧接される。

【００２７】先に述べたように、用紙分離機構２２０の
搬送ローラ２２１は、用紙を搬送する方向に回転駆動さ
せられる。この状態において、搬送ローラ２２１から分
離ローラ２２２に伝達される回転駆動力は、片方の相対
回転体１０のパイプ部材１１に圧入されたカラー１２
と、他方の相対回転体２０に装着されたコイルばね３０
との間に設定されたスリップトルク値を越えるよう設定
されているので、カラー１２はコイルばね３０に対し相
対回転させられる。その結果、分離ローラ２２２は、搬
送ローラ２２１により連れ回りさせられる。給紙カセッ
ト２１４から、搬送ローラ２２１と分離ローラ２２２と
の間に、１枚の用紙が搬送された場合においても、分離
ローラ２２２に伝達される回転駆動力は上記スリップト
ルク値を越えるよう設定されているので、該用紙は、搬
送ローラ２２１及び分離ローラ２２２によって下流方向
に搬送される。他方、搬送ローラ２２１と分離ローラ２
２２との間に、２枚以上の用紙が搬送された場合、分離
ローラ２２２に伝達される回転駆動力は、上記スリップ
トルク値よりも低下するよう設定されているので、分離
ローラ２２２の連れ回りが阻止され、回転が停止させら
れる。その結果、搬送ローラ２２１に直接接触しない２
枚目以降の用紙の搬送方向への移動が阻止されるので重
送が防止され、１枚の用紙のみが搬送される。なお、図
１において、分離ローラ２２２に記載された反時計方向
の矢印は、分離ローラ２２２に作用する、トルクリミッ
タ１００のトルクの作用方向（用紙の逆搬送方向）を示
すものである。

【００２８】以上、本発明を実施形態に基づいて添付図
面を参照しながら詳細に説明したが、本発明は上記実施
形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱す
ることなく、更に他の種々の変形あるいは修正が可能で
ある。例えば、上記トルクリミッタ１００を備えた用紙
分離機構２２０において、トルクリミッタ１００の他方
の相対回転体２０の軸部２１は回転できないような形態
で使用されているが、片方の相対回転体１０に対し常時
逆方向に相対回転させる形態で使用する他の実施形態も
成立することはいうまでもない。

【００２９】

【発明の効果】本発明によるトルクリミッタによれば、
低コストで製造できかつ実用上所望される所定の耐久性
及び性能を、機械の耐用期間の全てにわたって安定して
確保することを可能にする。また、本発明による用紙分
離機構によれば、低コストで製造できかつ実用上所望さ
れる所定の耐久性及び性能を、機械の耐用期間の全てに
わたって安定して確保することを可能にするトルクリミ
ッタを備え、その結果、部品点数が少なく、組立性が向
上し、低コストで製造することができると共に機械の耐
用期間の全てにわたる安定した重送防止機能を確保する
ことを可能にする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるトルクリミッタを含む用紙分離機
構を備えたレーザプリンタの実施形態の構成を示す正面
概略図。

【図２】本発明によるトルクリミッタの断面図であっ
て、図１に示すレーザプリンタに備えられた用紙分離機
構に含まれる分離ローラを装着して分離ローラユニット
とした状態を示す断面図。

【図３】図２に示す分離ローラユニットを図２において
右方から見た側面図。

【図４】図２に示す分離ローラユニットを分解して示す
斜視図。

【図５】図２に示す分離ローラユニットをホルダに固定
して一体化した状態を示す斜視図。

【図６】ホルダと一体化された分離ローラユニットを給
紙カセットに装着した状態を示す斜視図であって、一部
を省略して示す斜視図。

【符号の説明】

１０ 片方の相対回転体 １１ パイプ部材 １２ カラー ２０ 他方の相対回転体 ３０ コイルばね １００ トルクリミッタ ２００ レーザプリンタ ２１４ 給紙カセット ２２０ 用紙分離機構 ２２１ 搬送ローラ ２２２ 分離ローラ ２２５ ホルダ

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 相互に相対回転可能に装着された一対の
   相対回転体と、両相対回転体間に配置されたコイルばね
   とを備えているトルクリミッタにおいて、 片方の相対回転体は一体に装着されたカラーを含み、コ
   イルばねは、片方の相対回転体におけるカラーの外周面
   に嵌合されると共に一端が他方の相対回転体に係止さ
   れ、カラーは鉄系の含油焼結金属から構成されると共に
   外周面にはバレル研磨が施されている、ことを特徴とす
   るトルクリミッタ。
2. 【請求項２】 カラーの外周面の表面粗さは、その表示
   値の小さい方の下限を１．６μｍＲ_ｙとする範囲内であ
   って、トルク変動が５０万サイクルで±５％以内に収ま
   る表示値となるよう、バレル研磨により仕上げられる、
   請求項１記載のトルクリミッタ。
3. 【請求項３】 カラーの外周面の表面粗さの表示値の該
   範囲は、１．６μｍＲ_ｙ〜３．２μｍＲ_ｙに規定され
   る、請求項２記載のトルクリミッタ。
4. 【請求項４】 片方の相対回転体は、円形内周面及び円
   形外周面を有するパイプ部材と、パイプ部材の一端部の
   外周面に圧入された該カラーとから構成され、他方の相
   対回転体は、円形外周面を有する軸部と、軸部の一端部
   から半径方向外側に延び出す環状カバー壁と、環状カバ
   ー壁の周縁から軸部の他端方向に延び出す円筒状カバー
   壁とを備え、片方の相対回転体におけるパイプ部材は他
   方の相対回転体における軸部に相対回転可能に嵌合装着
   され、パイプ部材が軸部に嵌合装着された状態で、該カ
   ラーの外周面は円筒状カバー壁の内周面に環状の隙間を
   おいて位置付けられ、コイルばねは、該隙間に配置され
   ると共に該一端が環状カバー壁に係止され、片方の相対
   回転体におけるパイプ部材及び他方の相対回転体は、そ
   れぞれ合成樹脂により一体に形成されている、請求項１
   〜３のいずれか１項に記載のトルクリミッタ。
5. 【請求項５】 片方の相対回転体におけるパイプ部材の
   一端部側には、該外周面から半径方向外側に延び出す環
   状壁と、環状壁の周縁部からパイプ部材の一端方向に延
   び出す環状フランジとが一体に形成され、パイプ部材の
   外周面と、該環状壁と、該環状フランジとにより環状溝
   が形成され、該カラーの一端部は環状溝内に圧入されて
   いる、請求項４記載のトルクリミッタ。
6. 【請求項６】 他方の相対回転体における円筒状カバー
   壁の開口縁部の内周面は、片方の相対回転体における環
   状フランジの外周面を覆うよう配置される、請求項５記
   載のトルクリミッタ。
7. 【請求項７】 他方の相対回転体における軸部の他端部
   の外周面には、環状溝が形成され、片方の相対回転体に
   おけるパイプ部材の他端部には内周面から半径方向内方
   に突出する複数の爪が形成され、パイプ部材の爪の各々
   が軸部の環状溝に相対回転可能に係止されることによ
   り、パイプ部材の、上記軸部における他端方向への移動
   が規制され、片方の相対回転体におけるパイプ部材の一
   端が他方の相対回転体における環状カバー壁に対向して
   位置付けられることにより、パイプ部材の、上記軸部に
   おける一端方向への移動が規制される、請求項４〜６の
   いずれか１項に記載のトルクリミッタ。
8. 【請求項８】 重送された用紙を逆搬送方向に分離する
   ための分離ローラを備え、分離ローラは、請求項４〜７
   のいずれか１項に記載のトルクリミッタにおける片方の
   相対回転体のパイプ部材の外周面に圧入されてトルクリ
   ミッタと一体の分離ローラユニットの一部として構成さ
   れる、ことを特徴とする画像形成装置の用紙分離機構。
9. 【請求項９】 他方の相対回転体における軸部がホルダ
   に固定されることにより、分離ローラユニットはホルダ
   と実質的に一体化され、ホルダと実質的に一体化された
   分離ローラユニットは、ホルダを介して給紙カセットに
   装着される、請求項８記載の画像形成装置の用紙分離機
   構。