JP2019167185A - シート搬送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トルクリミッタを用いるリタードローラを設けたシート搬送装置及びこれを備える画像形成装置において、リタードローラに掛かる負荷を簡易な構成で変更可能な技術を提供する。【解決手段】シート搬送装置は、分離ローラ２２と、リタードローラ２３と、リタードローラ２３に第１負荷を与える第１トルクリミッタ２９と、第１ギヤ３０と、第２負荷を発生する第２トルクリミッタ３５と、第１ギヤ３０から第２トルクリミッタ３５への駆動力の入力及び切断を切り替える切替機構２０Ｂとを備え、切替機構２０Ｂは、分離ローラ２２よりも搬送方向下流側に配置され、第２トルクリミッタ３５への駆動力を切断する切断位置と、第２トルクリミッタ３５へ駆動力を入力する入力位置との間で変位可能であって、シートＳが当接して入力位置から切断位置へ変位するアーム部材３１を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、シート搬送装置及びそれを備えた画像形成装置に関する。

従来から画像読取装置、画像形成装置、複写機等に搭載されるシート搬送装置は、複数枚重なったシートを１枚ずつ分離して供給する機構を備えている。この機構の一つとして、シートの分離性能を向上させるためにトルクリミッタを用いるリタードローラを設けた構成がある。

例えば、特許文献１には、電磁クラッチを用いて２つのトルクリミッタを切り替えることによってリタードローラに掛かる負荷を変更する構成が開示されている。このように、リタードローラに掛かる負荷を変更可能とすることにより、シートの分離性能を維持したまま分離後の搬送抵抗を軽減している。

特開２０１３−１９３８３７号公報

しかしながら、特許文献１の構成によれば、リタードローラに掛かる負荷を変更する構成に電磁クラッチを用いているため、コストが掛かって複雑になるとともに大型化するという問題がある。

本発明は、トルクリミッタを用いるリタードローラを設けたシート搬送装置及びこれを備える画像形成装置において、リタードローラに掛かる負荷を簡易な構成で変更可能な技術を提供することを目的とする。

本発明のシート搬送装置は、シート（Ｓ）を搬送方向に搬送するように駆動する駆動ローラ（２２）と、駆動ローラ（２２）とニップを形成するリタードローラ（２３）と、リタードローラ（２３）と同軸上に配置され、リタードローラ（２３）に第１負荷を与える第１トルクリミッタ（２９）と、リタードローラ（２３）と同軸上に配置される第１ギヤ（３０）と、第１ギヤ（３０）から駆動力が入力され、複数のギヤを有する駆動ギヤ列（２０Ａ）と、駆動ギヤ列（２０Ａ）の途中に配置され、第２負荷を発生する第２トルクリミッタ（３５）と、駆動ギヤ列（２０Ａ）の途中に配置され、第１ギヤ（３０）から第２トルクリミッタ（３５）への駆動力の入力及び切断を切り替える切替機構（２０Ｂ）と、を備え、切替機構（２０Ｂ）は、駆動ローラ（２２）よりも搬送方向下流側に配置され、第２トルクリミッタ（３５）への駆動力を切断する切断位置と、第２トルクリミッタ（３５）へ駆動力を入力する入力位置との間で変位可能であって、駆動ローラ（２２）により搬送されるシート（Ｓ）が当接して入力位置から切断位置へ変位するアーム部材（３１）を備える。

上記の構成によれば、シート前端部が駆動ローラ（２２）とリタードローラ（２３）とのニップ位置に到達するときには、アーム部材（３１）が入力位置にあり、リタードローラ（２３）に第１トルクリミッタ（２９）の第１負荷及び第２トルクリミッタ（３５）の第２負荷が与えられる。これにより、複数枚のシート（Ｓ）が重なって搬送された場合には、シート前端部が分離されて１枚のシート（Ｓ）のみが搬送される。続いて、分離されたシート（Ｓ）が搬送されると、シート前端部がアーム部材（３１）に当接し、アーム部材（３１）が切断位置に変位する。これにより、リタードローラ（２３）には第１トルクリミッタ（２９）の第１負荷のみが与えられる。

本発明によれば、分離されたシートの搬送中はアーム部材が切断位置に変位することにより、シートの搬送抵抗となるリタードローラの負荷を軽減することができる。このように、リタードローラに掛かる負荷の切り替えを電磁クラッチ等の電気的な構成を用いることなく、機械的な切替機構による簡易な構成で実現することができる。よって、電磁クラッチを用いる場合に比べて、コストを削減できるとともに、小型化することができる。

一実施形態の画像形成装置の中央断面図である。 給送機構の要部を示す背面図である。 給送機構の要部を示す右側面図である。 給送機構の要部を示す右側面図である。 遊星クラッチを示す図であり、（ａ）は右面側斜視図、（ｂ）は右面側分解斜視図、（ｃ）は左面側分解斜視図である。 変形例の切替機構を用いた給送機構の要部を示す背面図である。 変形例の切替機構を用いた給送機構の要部を示す右側面図である。 変形例の切替機構を用いた給送機構の要部を示す右側面図である。

以下の説明では、図１に示すように画像形成装置１が使用可能に設置された状態を基準とし、シートトレイ１０が引き出される側を前、その反対側を後とし、画像形成装置１を前側から見て左右方向を規定し、さらに画像形成装置１の排出トレイ８２側を上、その反対を下とし、各方向を定める。

［画像形成装置の全体構成］
図１に示す画像形成装置１は、本発明に係る画像形成装置の一実施形態であり、筐体２と、供給ユニット３と、モータ４と、画像形成部の一例としての画像形成ユニット５と、排出ユニット８とを備えている。

供給ユニット３は、画像形成装置１の下部に配置され、供給ユニット３に保持されるシートＳを画像形成ユニット５に搬送するものである。画像形成ユニット５は、供給ユニット３よりもシートＳの搬送方向下流側に配置され、供給ユニット３から搬送されてきたシートＳに画像を形成するものである。排出ユニット８は、画像形成ユニット５よりもシートＳの搬送方向下流側に配置され、画像形成ユニット５により画像が形成されたシートＳを画像形成装置１の外部へ排出するものである。

供給ユニット３は、シートトレイ１０と、シート搬送装置を構成する部材の一例としての給送機構２０と、搬送ローラ２４と、レジストローラ２６とを備えている。

シートトレイ１０は筐体２の下部に形成されるシートトレイ装着部２Ａに着脱可能に装着されている。シートトレイ１０は、シートトレイ装着部２Ａに対して、前方から後方へ向けて挿入することによりシートトレイ装着部２Ａに装着され、装着位置に位置することとなる。また、シートトレイ１０は、シートトレイ装着部２Ａに対して、後方から前方へ向けて引き出すことにより、装着位置から引出位置に位置することとなる。

シートトレイ１０は、複数枚のシートＳを支持可能なトレイ本体１１と、トレイ本体１１に配置されシートＳが積載されるとともにシートＳを上下方向に変位可能な圧板１２と、圧板１２を上昇させるための圧板上昇部材１３とを有する。

圧板１２は回動支点１２Ａで回動可能に支持されており、上下方向に変位することが可能となっている。圧板上昇部材１３はモータ４により駆動されることで先端部が上昇する。圧板上昇部材１３の上昇によって圧板１２が持ち上げられ、圧板１２上に積載されているシートＳが図１に示すような給送可能位置まで上昇させられる。

給送機構２０はシートトレイ１０に積載されるシートＳを一枚ずつ分離して取り出し、搬送ローラ２４へ向けて搬送する機構である。給送機構２０は、給送ローラ２１と、駆動ローラの一例としての分離ローラ２２と、リタードローラ２３とを備えている。

給送ローラ２１は圧板１２により給送可能位置まで上昇されたシートＳを搬送方向Ｄに給送するローラであり、圧板１２の上方に配置されている。分離ローラ２２は給送ローラ２１よりもシートＳの搬送方向下流側に配置されている。リタードローラ２３は、分離ローラ２２に対向配置されるとともに分離ローラ２２に向けて付勢され、分離ローラ２２とニップを形成している。

給送ローラ２１により取り出されたシートＳは分離ローラ２２側へ送り出され、分離ローラ２２とリタードローラ２３との間で１枚ずつに分離され、搬送ローラ２４に向けて搬送される。

搬送ローラ２４はシートＳに搬送力を付与するローラであり、給送機構２０よりもシートＳの搬送方向下流側に配置されている。搬送ローラ２４の対向位置には、紙粉取りローラ２５が配置されている。給送機構２０から搬送ローラ２４に向けて搬送されてきたシートＳは搬送ローラ２４と紙粉取りローラ２５とで挟持され、レジストローラ２６へ向けて搬送される。

レジストローラ２６は搬送ローラ２４よりもシートＳの搬送方向下流側に配置されている。レジストローラ２６は対向配置されるレジストコロ２７との間で搬送されるシートＳの前端の移動を規制して一旦停止させた後、所定のタイミングにて転写位置に向けて搬送する。

画像形成ユニット５は、供給ユニット３から搬送されてきたシートＳの表面に画像を転写するプロセスカートリッジ５０と、プロセスカートリッジ５０の感光体ドラム５４の表面を露光する露光ユニット６０と、プロセスカートリッジ５０によりシートＳに転写された画像を定着させる定着ユニット７０とを備えている。

プロセスカートリッジ５０は筐体２におけるシートトレイ装着部２Ａよりも上方に配置されている。プロセスカートリッジ５０は、現像剤収容室５１と、供給ローラ５２と、現像ローラ５３と、感光体ドラム５４と、転写ローラ５５とを備えている。

現像剤収容室５１には現像剤となるトナーが収容されている。現像剤収容室５１に収容されたトナーは、図示しない撹拌部材により撹拌されながら供給ローラ５２に送られる。供給ローラ５２は現像剤収容室５１から送られてくるトナーをさらに現像ローラ５３へ供給する。

現像ローラ５３は供給ローラ５２に密着して配置されており、供給ローラ５２から供給されるとともに図示しない摺接部材により帯電されたトナーを担持する。また、現像ローラ５３には、図示しないバイアス印加手段により現像バイアスが印加される。

感光体ドラム５４は現像ローラ５３に隣接して配置されている。感光体ドラム５４の表面は図示しない帯電器により一様に帯電された後、露光ユニット６０により露光される。感光体ドラム５４の露光された部分は他の部分よりも電位が低くなり、感光体ドラム５４に画像データに基づく静電潜像が形成される。そして、静電潜像が形成された感光体ドラム５４の表面に、帯電されたトナーが現像ローラ５３から供給されることにより、静電潜像が顕像化されて現像剤像となる。

転写ローラ５５は感光体ドラム５４に対向配置され、図示しないバイアス印加手段により転写バイアスが印加される。転写ローラ５５の表面に転写バイアスがされている状態で、現像剤像が形成された感光体ドラム５４と転写ローラ５５との間（転写位置）でシートＳを挟持しなから搬送することにより、感光体ドラム５４の表面に形成された現像剤像がシートＳの表面に転写される。

露光ユニット６０は、レーザダイオードと、ポリゴンミラーと、レンズと、反射鏡とを備えており、画像形成装置１に入力された画像データに基づいてレーザ光を感光体ドラム５４へ向けて照射することにより、感光体ドラム５４の表面を露光する。

定着ユニット７０は、加熱ローラ７１と、押圧ローラ７２とを備えている。加熱ローラ７１はモータ４からの駆動力により回転駆動され、加熱ローラ７１は図示しない電源から電力を供給することで加熱される。押圧ローラ７２は加熱ローラ７１に対向配置されており、加熱ローラ７１に密着して従動回転する。現像剤像が転写されたシートＳが定着ユニット７０に搬送されてくると、加熱ローラ７１と押圧ローラ７２との間でシートＳを挟持しながら搬送し、シートＳに現像剤像を定着させる。

排出ユニット８は、排出ローラ８１と、排出トレイ８２とを備えている。排出ローラ８１は一対のローラであり、定着ユニット７０から搬送されてくるシートＳを筐体２の外部へ向けて排出する。排出トレイ８２は筐体２の上面に形成されており、排出トレイ８２には排出ローラ８１により筐体２の外部に排出されたシートＳが堆積される。

［給送機構の構成］
図２は給送機構２０の要部を示す背面図であり、図３及び図４は給送機構２０の要部を示す右側面図である。図３は、シートＳがシートトレイ１０から給送開始されてシートＳの前端部がリタードローラ２３により分離されるまでの給送・分離動作中の状態を示している。図４は、給送・分離動作に続いてシートＳの後端部がリタードローラ２３を通過するまでの搬送動作中の状態を示している。

図２に示すように、給送機構２０は、上述した給送ローラ２１と、分離ローラ２２と、リタードローラ２３とに加え、第１軸部２８と、第１トルクリミッタ２９と、第１ギヤ３０と、アーム部材３１と、遊星クラッチ３２と、第２軸部３３と、第２ギヤ３４と、第２トルクリミッタ３５とを備えている。

アーム部材３１と、遊星クラッチ３２と、第２ギヤ３４と、第２トルクリミッタ３５とは、駆動ギヤ列２０Ａに含まれる構成要素の一例である。駆動ギヤ列２０Ａは、第１ギヤ３０から駆動力が入力され、複数のギヤを有するものであり、シートトレイ１０の前部に設けられている。また、アーム部材３１と、遊星クラッチ３２とは、切替機構２０Ｂに含まれる構成要素の一例である。切替機構２０Ｂは、第１ギヤ３０から第２トルクリミッタ３５への駆動力の入力及び切断を切り替える機構である。

第１軸部２８は、左右方向に延びる第１回転軸心Ｒ１を中心に回転する軸部である。第１軸部２８には、左から順に第１トルクリミッタ２９、リタードローラ２３、第１ギヤ３０、アーム部材３１が設けられている。

第１トルクリミッタ２９は、第１軸部２８におけるリタードローラ２３の左側面に設けられ、リタードローラ２３に第１負荷を与えるトルクリミッタである。第１ギヤ３０は、リタードローラ２３の右側の第１軸部２８上に設けられたギヤであり、第１軸部２８と一体的に回転する。

アーム部材３１は、変位することで第１ギヤ３０から第２トルクリミッタ３５への駆動力の入力及び切断を切り替える部材である。アーム部材３１は、第１ギヤ３０の右側の第１軸部２８上に設けられる。図３に示すように、アーム部材３１は、第１軸部２８に支持される支持部３１１と、支持部３１１から上方へ延びる第１アーム３１２と、支持部３１１から下方へ延びる第２アーム３１３とを有する。

支持部３１１は、第１軸部２８に挿通される孔を有し、第１軸部２８に第１回転軸心Ｒ１を中心として揺動可能に支持される。第１アーム３１２は、揺動端側の第１端部３１Ａが分離ローラ２２よりもシートＳの搬送方向下流側の搬送経路へ突出する長さに形成されている。第１アーム３１２の後面の搬送経路に突出した部分は、搬送されるシートＳが当接する当接部３１Ｂである。第１アーム３１２は、搬送されるシートＳが当接部３１Ｂに当接することで前方へ押し倒される。

第２アーム３１３は、揺動端側の第２端部３１Ｃが遊星クラッチ３２に達する長さに形成されている。第２端部３１Ｃには、遊星クラッチ３２の外ギヤ部３２４Ｃと係合可能に突出した係合爪３１４が形成されている。第２アーム３１３は、シートＳによって第１アーム３１２が前方へ押し倒されることで後方へ揺動する。第２アーム３１３が後方へ揺動すると、係合爪３１４は外ギヤ部３２４Ｃから離間する。

また、アーム部材３１は、第１回転軸心Ｒ１から第１端部３１Ａまでの長さが第１回転軸心Ｒ１から第２端部３１Ｃまでの長さよりも長くなるように形成されている。これにより、腰の弱いシートＳであっても、てこの原理によって確実にアーム部材３１を押し倒すことができる。

このようなアーム部材３１は、自重又は付勢部材の付勢力によって、図３に示すようにシートＳの給送・分離動作中には、係合爪３１４が遊星クラッチ３２の外ギヤ部３２４Ｃと係合する入力位置に位置する。一方、図４に示すようにシートＳの搬送動作中には、シートＳに押し倒されて係合爪３１４が遊星クラッチ３２の外ギヤ部３２４Ｃから離間する接断位置に位置する。アーム部材３１が入力位置にある場合、第１ギヤ３０から遊星クラッチ３２を介して第２トルクリミッタ３５へ駆動力が入力され、一方、アーム部材３１が切断位置にある場合、遊星クラッチ３２によって第１ギヤ３０から第２トルクリミッタ３５への駆動力が切断される。

また上記のように、アーム部材３１が第１回転軸心Ｒ１を中心として揺動可能に支持されることにより、アーム部材３１が分離ローラ２２とリタードローラ２３とのニップ位置の近くに配置されるため、ニップされたシートＳは腰が強い状態でアーム部材３１に当接し、確実にアーム部材３１を押し倒すことができる。

また上記のアーム部材３１は、シートＳと当接する側の第１端部３１Ａと、第１回転軸心Ｒ１を介して第１端部３１Ａと反対側に配され第２トルクリミッタ３５への駆動力の入力及び切断を切り替えるための第２端部３１Ｃとを有する、ともいえる。

図５は遊星クラッチ３２を示す図であり、（ａ）は右面側斜視図、（ｂ）は右面側分解斜視図、（ｃ）は左面側分解斜視図である。遊星クラッチ３２は、いわゆるプラネタリ型の遊星歯車機構を構成し、第３ギヤ３２１と、第４ギヤ３２２と、２つの第５ギヤ３２３と、第６ギヤ３２４とを有している。第３ギヤ３２１は、第１ギヤ３０に噛み合って第１ギヤ３０から駆動力が入力される入力ギヤ部３２１Ａと、太陽ギヤ部３２１Ｂと、入力ギヤ部３２１Ａ及び太陽ギヤ部３２１Ｂの回転軸心を通る軸部３２１Ｃとが、一体的に構成された部材である。

第４ギヤ３２２は、軸部３２１Ｃに挿通されることで回転可能に支持される筒部３２２Ａと、第２ギヤ３４に噛み合い、筒部３２２Ａを回転軸心として回転することで駆動力を第２ギヤ３４へ出力する出力ギヤ部３２２Ｂと、出力ギヤ部３２２Ｂの内側に形成される２つのボスを有する遊星キャリア部３２２Ｃとが、一体的に構成された部材である。第５ギヤ３２３は、遊星キャリア部３２２Ｃのボスに回転可能に支持される遊星ギヤである。

第６ギヤ３２４は、筒部３２２Ａの外周に挿通されることで回転可能に支持される孔部３２４Ａと、第５ギヤ３２３と噛み合い孔部３２４Ａを回転軸心として回転する内ギヤ部３２４Ｂと、孔部３２４Ａを回転軸心として回転し、アーム部材３１の係合爪３１４と係合可能な係合部の一例としての外ギヤ部３２４Ｃとが、一体的に構成された部材である。

このような遊星クラッチ３２によれば、アーム部材３１が入力位置に位置することにより係合爪３１４が外ギヤ部３２４Ｃに係合している場合、第６ギヤ３２４は固定される。この状態で第１ギヤ３０からの入力によって入力ギヤ部３２１Ａが回転すると、太陽ギヤ部３２１Ｂが一体的に回転し、第５ギヤ３２３に回転力が伝達される。そして、第６ギヤ３２４が固定されていることにより、第５ギヤ３２３は自転しながら公転する。これにより、第４ギヤ３２２は第３ギヤ３２１と同方向に回転し、出力ギヤ部３２２Ｂから第２ギヤ３４へ駆動力が伝達される。すなわち、遊星クラッチ３２は第２トルクリミッタ３５へ駆動力を入力する。

一方、アーム部材３１が接断位置に位置することにより係合爪３１４が外ギヤ部３２４Ｃから離間している場合、第６ギヤ３２４は回転可能となる。この状態で第１ギヤ３０からの入力によって入力ギヤ部３２１Ａが回転すると、太陽ギヤ部３２１Ｂが一体的に回転し、第５ギヤ３２３に回転力が伝達される。そして、第６ギヤ３２４が回転可能な状態であることにより、第５ギヤ３２３は自転し、公転はしない。これにより、第５ギヤ３２３から内ギヤ部３２４Ｂへ回転力が伝達され、第６ギヤ３２４が回転する。第５ギヤ３２３が公転しないため、第４ギヤ３２２は回転しない。すなわち、遊星クラッチ３２は第２トルクリミッタ３５への駆動力を切断する。

第２軸部３３は、左右方向に延びる第２回転軸心Ｒ２を中心に回転する軸部である。第２軸部３３には、左から順に第２ギヤ３４、第２トルクリミッタ３５が設けられている。

第２ギヤ３４は、第２トルクリミッタ３５の左側の第２軸部３３上に設けられたギヤであり、第２軸部３３と一体的に回転する。第２ギヤ３４は、遊星クラッチ３２の出力ギヤ部３２２Ｂと噛み合い、出力ギヤ部３２２Ｂから駆動力が入力されることにより回転する。第２トルクリミッタ３５は、第２軸部３３における第２ギヤ３４の右側面に設けられ、第２ギヤ３４に第２負荷を与えるトルクリミッタである。

［給送機構の動作］
次に、シートＳの搬送時の給送機構２０の動作について説明する。まず、図３を参照して、シートＳがシートトレイ１０から給送開始されてシートＳの前端部がリタードローラ２３により分離されるまでの給送・分離動作について説明する。給送・分離動作において、アーム部材３１は入力位置に位置している。

給送・分離動作は、モータ４の駆動力が給紙ローラ２１及び分離ローラ２２に入力されることによって行われる。給紙ローラ２１及び分離ローラ２２は、シートＳを搬送方向Ｄに搬送するようにそれぞれ矢印Ｆ１方向及び矢印Ｆ２方向に回転する。分離ローラ２２の矢印Ｆ２方向への回転により、分離ローラ２２とニップを形成しているリタードローラ２３は矢印Ｆ３方向に回転する。このとき、第１トルクリミッタ２９は第１負荷を発生し、リタードローラ２３に第１トルクリミッタ２９の第１負荷が掛かる。

リタードローラ２３の回転により、第１軸部２８及び第１ギヤ３０も矢印Ｆ３方向に回転する。そして、第１ギヤ３０の矢印Ｆ３方向への回転により、遊星クラッチ３２の第３ギヤ３２１及び第４ギヤ３２２は矢印Ｆ４方向へ回転する。第４ギヤ３２２の矢印Ｆ４方向への回転により、第２ギヤ３４は矢印Ｆ５方向へ回転する。

このとき、第２トルクリミッタ３５は第２負荷を発生し、第２ギヤ３４に第２トルクリミッタ３５の第２負荷が掛かる。第２ギヤ３４に掛かる第２負荷は、遊星クラッチ３２及び第１ギヤ３０を介してリタードローラ２３に掛かる。よって、リタードローラ２３には、第１負荷及び第２負荷が掛かり、リタードローラ２３を矢印Ｆ３方向に回転させるためには、第１負荷及び第２負荷の和より大きな駆動力が必要となる。

この状態において、シートトレイ１０のシートＳは、給送ローラ２１によって搬送方向Ｄに給送される。このとき、１枚のシートＳが給送された場合、シートＳは分離ローラ２２及びリタードローラ２３でニップされて搬送方向Ｄへ正常に搬送される。一方、複数枚、例えば図３に示すように２枚のシートＳが重なって給送された場合、２枚のシートＳの前端部がほぼ重なった状態で分離ローラ２２及びリタードローラ２３のニップ部分に到達する。

図３に示すように、２枚のシートＳが分離ローラ２２及びリタードローラ２３でニップされた状態では、２枚のシートＳ間の摩擦力が上側のシートＳと分離ローラ２２との摩擦力及び下側のシートＳとリタードローラ２３との摩擦力よりも小さくなる。よって、２枚のシートＳ間で滑りが生じ、分離ローラ２２からリタードローラ２３へ駆動力はほとんど伝達されなくなる。その結果、上側のシートＳはモータ４の駆動力で矢印Ｆ２方向に回転している分離ローラ２２によって搬送方向Ｄに搬送される。

一方、分離ローラ２２からリタードローラ２３に伝達される搬送方向Ｄの駆動力は第１トルクリミッタ２９の第１負荷と第２トルクリミッタ３５の第２負荷の和より小さくなるため、リタードローラ２３は搬送方向Ｄである矢印Ｆ３方向に回転しなくなる。その結果、下側のシートＳはリタードローラ２３によってせき止められる。このように、リタードローラ２３はパッシブリタードローラとして機能するため、シートＳの前端部の分離性能が向上する。

次に、図４を参照して、給送・分離動作に続いてシートＳの後端部がリタードローラ２３を通過するまでの搬送動作について説明する。分離ローラ２２及びリタードローラ２３のニップ位置を通過したシートＳの前端部は、第１アーム３１２の当接部３１Ｂに当接して第１アーム３１２を前方へ押し倒しながら搬送方向Ｄへ進む。第１アーム３１２が前方へ押し倒されることで第２アーム３１３が後方へ揺動し、係合爪３１４が外ギヤ部３２４Ｃから離間する。すなわち、アーム部材３１が切断位置に変位する。

一方、シートＳが搬送されることでリタードローラ２３は矢印Ｆ３方向に回転する。このとき、第１トルクリミッタ２９は第１負荷を発生し、リタードローラ２３に第１トルクリミッタ２９の第１負荷が掛かる。

リタードローラ２３の回転により、第１軸部２８及び第１ギヤ３０も矢印Ｆ３方向に回転する。そして、第１ギヤ３０の矢印Ｆ３方向への回転により、遊星クラッチ３２の第３ギヤ３２１及び第６ギヤ３２４は矢印Ｆ４方向へ回転する。このとき、第４ギヤ３２２は回転しない。よって、遊星クラッチ３２から第２トルクリミッタ３５への駆動力が切断される。その結果、リタードローラ２３には、第１トルクリミッタ２９の第１負荷のみが掛かる。

また、上記の搬送動作中に次のシートＳが重なって給送された場合、次のシートＳの前端部は前のシートＳの下に重なった状態で分離ローラ２２及びリタードローラ２３のニップ部分に到達する。この状態において上側のシートＳは搬送ローラ２４等の駆動力によってそのまま搬送方向Ｄに搬送される。

一方、下側のシートＳは、上側のシートＳとの摩擦力よりもリタードローラ２３との摩擦力の方が大きくなるため、上側のシートＳとの間で滑りが生じる。これにより、リタードローラ２３には搬送中の上側のシートＳを介して駆動力がほとんど伝達されなくなり、その駆動力は第１トルクリミッタ２９の第１負荷より小さくなるため、リタードローラ２３は搬送方向Ｄである矢印Ｆ３方向に回転しなくなる。その結果、下側のシートＳはリタードローラ２３によってせき止められる。

このように、リタードローラ２３はパッシブリタードローラとして機能するため、搬送動作中に次のシートＳが重なって給送された場合でもシートＳの分離性能が向上する。

以上のような給送機構２０によれば、シート前端部が分離ローラ２２とリタードローラ２３とのニップ位置に到達するときには、アーム部材３１が入力位置にあり、リタードローラ２３に第１トルクリミッタ２９の第１負荷及び第２トルクリミッタ３５の第２負荷が与えられる。これにより、複数枚のシートＳが重なって搬送された場合には、シート前端部が分離されて１枚のシートＳのみが搬送される。

続いて、分離されたシートＳが搬送されると、シート前端部がアーム部材３１に当接し、アーム部材３１が切断位置に変位する。これにより、リタードローラ２３には第１トルクリミッタ２９の第１負荷のみが与えられる。よって、分離されたシートＳの搬送中は、シートＳの搬送抵抗となるリタードローラ２３の負荷を軽減することができる。このように、リタードローラ２３に掛かる負荷の切り替えを電磁クラッチ等の電気的な構成を用いることなく、機械的な切替機構２０Ｂによる簡易な構成で実現することができる。よって、電磁クラッチを用いる場合に比べて、コストを削減できるとともに、小型化することができる。

［切替機構の変形例］
上記の遊星クラッチ３２を用いた切替機構２０Ｂに替えて、振子ギヤを用いた切替機構２０Ｃを採用することもできる。図６は切替機構２０Ｃを用いた給送機構２０の要部を示す背面図であり、図７及び図８は切替機構２０Ｃを用いた給送機構２０の要部を示す右側面図である。図７は、シートＳがシートトレイ１０から給送開始されてシートＳの前端部がリタードローラ２３により分離されるまでの給送・分離動作中の状態を示している。図８は、給送・分離動作に続いてシートＳの後端部がリタードローラ２３を通過するまでの搬送動作中の状態を示している。

図６に示すように、切替機構２０Ｃは、第３軸部３６と、アイドルギヤ３７と、アーム部材３８と、振子ギヤ３９とを備えている。

第３軸部３６は、左右方向に延びる第３回転軸心Ｒ３を中心に回転する軸部である。第３軸部３６には、左から順にアイドルギヤ３７、アーム部材３８が設けられている。アイドルギヤ３７は、第３軸部３６における第１ギヤ３０と噛み合う位置に設けられたギヤであり、第３軸部３６と一体的に回転する。

アーム部材３８は、変位することで第１ギヤ３０から第２トルクリミッタ３５への駆動力の入力及び切断を切り替える部材である。アーム部材３８は、アイドルギヤ３７の右側の第３軸部３６上に設けられる。図７に示すように、アーム部材３８は、第３軸部３６に支持される支持部３８１と、支持部３８１から上後方へ延びる第１アーム３８２と、支持部３８１から下後方へ延びる第２アーム３８３とを有する。

支持部３８１は、第３軸部３６に挿通される孔を有し、第３軸部３６に第３回転軸心Ｒ３を中心として揺動可能に支持される。第１アーム３８２は、揺動端側の第１端部３８Ａが分離ローラ２２よりもシートＳの搬送方向下流側の搬送経路へ突出する長さに形成されている。第１アーム３８２の後面の搬送経路に突出した部分は、搬送されるシートＳが当接する当接部３８Ｂである。第１アーム３８２は、搬送されるシートＳが当接部３８Ｂに当接することで前方へ押し倒される。

第２アーム３８３は、揺動端側の第２端部３８Ｃが振子ギヤ３９を支持可能な長さに形成されている。第２端部３８Ｃには、振子ギヤ３９を支持するための孔を有する突出部３８４が形成されている。第２アーム３８３は、シートＳによって第１アーム３８２が前方へ押し倒されることで後方へ揺動する。第２アーム３８３が後方へ揺動すると、振子ギヤ３９は第２ギヤ３４から離間する。

また、アーム部材３８は、第３回転軸心Ｒ３から第１端部３８Ａまでの長さが第３回転軸心Ｒ３から第２端部３８Ｃまでの長さよりも長くなるように形成されている。これにより、腰の弱いシートＳであっても、てこの原理によって確実にアーム部材３８を押し倒すことができる。

また、アーム部材３８は、シートＳと当接する側の第１端部３８Ａと、第３回転軸心Ｒ３を介して第１端部３８Ａと反対側に配され第２トルクリミッタ３５への駆動力の入力及び切断を切り替えるための第２端部３８Ｃとを有する、ともいえる。

振子ギヤ３９は、突出部３８４によってアイドルギヤ３７に噛み合う位置に支持されている。振子ギヤ３９は、回転軸心を中心に回転する回転軸３９Ａを有する。回転軸３９Ａの右端部は、第２アーム３８３の突出部３８４の孔に挿通されることでアーム部材３８に回転可能に支持されている。回転軸３９Ａの左端部は、筐体２に形成された案内溝２Ｂ（図７参照）に係合しており、案内溝２Ｂに沿って案内される。

図７に示すようにシートＳの給送・分離動作中には、アイドルギヤ３７が矢印Ｆ６方向に回転し、振子ギヤ３９が矢印Ｆ７方向に回転する。このとき、振子ギヤ３９には第２ギヤ３４に押し付けられる方向の力が生じ、振子ギヤ３９は第２ギヤ３４に噛み合う入力位置に位置する。よって、第１ギヤ３０からアイドルギヤ３７、振子ギヤ３９及び第２ギヤ３４を介して第２トルクリミッタ３５へ矢印Ｆ８方向の駆動力が入力される。

その結果、リタードローラ２３には、第１トルクリミッタ２９の第１負荷及び第２トルクリミッタ３５の第２負荷が掛かり、リタードローラ２３を矢印Ｆ３方向に回転させるためには、第１負荷及び第２負荷の和より大きな駆動力が必要となる。

一方、図８に示すようにシートＳの搬送動作中には、第１アーム３８２がシートＳに押し倒されて振子ギヤ３９が第２ギヤ３４から離間する接断位置に位置する。したがって、振子ギヤ３９によって第１ギヤ３０から第２トルクリミッタ３５への駆動力が切断される。その結果、リタードローラ２３には、第１トルクリミッタ２９の第１負荷のみが掛かり、リタードローラ２３を矢印Ｆ３方向に回転させるためには、第１負荷より大きな駆動力が必要となる。

このような変形例の切替機構２０Ｃを用いても、第２トルクリミッタ３５への駆動力の入力及び切断を切り替えることができ、上記の実施形態と同様の効果を得ることができる。

なお、図７に示すように、入力位置において、第３回転軸心Ｒ３と振子ギヤ３９の回転軸心と第２回転軸心Ｒ２とがなす角度θを９０〜１３０°に設定することにより、入力位置において振子ギヤ３９が第２ギヤ３４に押し付けられる力が弱くなる。その結果、腰の弱いシートＳであってもアーム部材３８を押し倒すことができる。

［その他］
変形例のアーム部材３８も上記の実施形態のアーム部材３１のように、第１軸部２８に第１回転軸心Ｒ１を中心として揺動可能に支持されるようにしてもよい。これにより、アーム部材３８が分離ローラ２２とリタードローラ２３とのニップ位置の近くに配置されるため、ニップされたシートＳは腰が強い状態でアーム部材３８に当接し、確実にアーム部材３８を押し倒すことができる。

第１アーム３１２、３８２はシートＳを検出するシートセンサとして利用することもできる。この場合、入力位置及び切断位置で変位するアーム部材３１、３８の一部を光センサ等で検出すればよい。

［実施形態の効果］
上記の画像形成装置１に搭載されるシート搬送装置は、シートＳを搬送方向に搬送するように駆動する分離ローラ２２と、分離ローラ２２とニップを形成するリタードローラ２３とを備える。またシート搬送装置は、リタードローラ２３と同軸上に配置され、リタードローラ２３に第１負荷を与える第１トルクリミッタ２９と、リタードローラ２３と同軸上に配置される第１ギヤ３０とを備える。またシート搬送装置は、第１ギヤ３０から駆動力が入力され、複数のギヤを有する駆動ギヤ列２０Ａと、駆動ギヤ列２０Ａの途中に配置され、第２負荷を発生する第２トルクリミッタ３５とを備える。またシート搬送装置は、駆動ギヤ列２０Ａの途中に配置され、第１ギヤ３０から第２トルクリミッタ３５への駆動力の入力及び切断を切り替える切替機構２０Ｂを備える。そして、切替機構２０Ｂは、分離ローラ２２よりも搬送方向下流側に配置され、第２トルクリミッタ３５への駆動力を切断する切断位置と、第２トルクリミッタ３５へ駆動力を入力する入力位置との間で変位可能であって、分離ローラ２２により搬送されるシートＳが当接して入力位置から切断位置へ変位するアーム部材３１を備える。

この構成によれば、シート前端部が分離ローラ２２とリタードローラ２３とのニップ位置に到達するときには、アーム部材３１が入力位置にあり、リタードローラ２３に第１トルクリミッタ２９の第１負荷及び第２トルクリミッタ３５の第２負荷が与えられる。これにより、複数枚のシートＳが重なって搬送された場合には、シート前端部が分離されて１枚のシートＳのみが搬送される。続いて、分離されたシートＳが搬送されると、シート前端部がアーム部材３１に当接し、アーム部材３１が切断位置に変位する。これにより、リタードローラ２３には第１トルクリミッタ２９の第１負荷のみが与えられる。よって、分離されたシートＳの搬送中は、シートＳの搬送抵抗となるリタードローラ２３の負荷を軽減することができる。このように、リタードローラ２３に掛かる負荷の切り替えを電磁クラッチ等の電気的な構成を用いることなく、機械的な切替機構２０Ｂによる簡易な構成で実現することができる。よって、電磁クラッチを用いる場合に比べて、コストを削減できるとともに、小型化することができる。

また上記のシート搬送装置では、切替機構２０Ｂは、外ギヤ部３２４Ｃを有する遊星クラッチ３２を備える。また、アーム部材３１は、入力位置にあるときに外ギヤ部３２４Ｃと係合し切断位置にあるときに外ギヤ部３２４Ｃと離間する係合爪３１４を有する。そして、遊星クラッチ３２は、外ギヤ部３２４Ｃと係合爪３１４とが係合している場合に第２トルクリミッタ３５へ駆動力を入力し、外ギヤ部３２４Ｃと係合爪３１４とが離間している場合に第２トルクリミッタ３５への駆動力を切断する。

この構成によれば、遊星クラッチ３２を用いることによって第２トルクリミッタ３５への駆動力の入力及び切断を切り替えることができる。

また、変形例の切替機構２０Ｃは、アーム部材３８と一体的に揺動する振子ギヤ３９を有する。そして、振子ギヤ３９は、アーム部材３８が入力位置にあるときに第２トルクリミッタ３５へ駆動力を入力する入力位置と、アーム部材３８が切断位置にあるときに第２トルクリミッタ３５への駆動力を切断する切断位置との間で揺動する。

この構成によれば、振子ギヤ３９を用いることによって第２トルクリミッタ３５への駆動力の入力及び切断を切り替えることができる。

また上記のシート搬送装置では、アーム部材３１は、リタードローラ２３の回動軸心を中心として揺動可能に支持される。

この構成によれば、アーム部材３１が分離ローラ２２とリタードローラ２３とのニップ位置の近くに配置されるため、ニップされたシートＳは腰が強い状態でアーム部材に当接し、確実にアーム部材３１を押し倒すことができる。

また、変形例のアーム部材３８は、揺動中心を中心として揺動可能に支持され、シートＳと当接する側の第１端部３８Ａと揺動中心を介して第１端部３８Ａと反対側に配され第２トルクリミッタ３５への駆動力の入力及び切断を切り替えるための第２端部３８Ｃと、を有する。そして、揺動中心から第１端部３８Ａまでの長さが揺動中心から第２端部３８Ｃまでの長さよりも長くなるように形成される。

この構成によれば、腰の弱いシートＳであっても、てこの原理によって確実にアーム部材３８を押し倒すことができる。

１ 画像形成装置
５ 画像形成ユニット（画像形成部）
２２ 分離ローラ（駆動ローラ）
２３ リタードローラ
２９ 第１トルクリミッタ
３０ 第１ギヤ
２０Ａ 駆動ギヤ列
３５ 第２トルクリミッタ
２０Ｂ、２０Ｃ 切替機構
３１、３８ アーム部材
３２ 遊星クラッチ
３２４Ｃ 外ギヤ部（係合部）
３１４ 係合爪
３９ 振子ギヤ
３１Ａ、３８Ａ 第１端部
３１Ｃ、３８Ｃ 第２端部
Ｓ シート

Claims (6)

1. シートを搬送方向に搬送するように駆動する駆動ローラと、
   前記駆動ローラとニップを形成するリタードローラと、
   前記リタードローラと同軸上に配置され、前記リタードローラに第１負荷を与える第１トルクリミッタと、
   前記リタードローラと同軸上に配置される第１ギヤと、
   前記第１ギヤから駆動力が入力され、複数のギヤを有する駆動ギヤ列と、
   前記駆動ギヤ列の途中に配置され、第２負荷を発生する第２トルクリミッタと、
   前記駆動ギヤ列の途中に配置され、前記第１ギヤから前記第２トルクリミッタへの駆動力の入力及び切断を切り替える切替機構と、を備え、
   前記切替機構は、
   前記駆動ローラよりも前記搬送方向下流側に配置され、前記第２トルクリミッタへの駆動力を切断する切断位置と、前記第２トルクリミッタへ駆動力を入力する入力位置との間で変位可能であって、前記駆動ローラにより搬送されるシートが当接して前記入力位置から前記切断位置へ変位するアーム部材を備える
   ことを特徴とするシート搬送装置。
2. 前記切替機構は、係合部を有する遊星クラッチを備え、
   前記アーム部材は、前記入力位置にあるときに前記係合部と係合し前記切断位置にあるときに前記係合部と離間する係合爪を有し、
   前記遊星クラッチは、前記係合部と前記係合爪とが係合している場合に前記第２トルクリミッタへ駆動力を入力し、前記係合部と前記係合爪とが離間している場合に前記第２トルクリミッタへの駆動力を切断することを特徴とする請求項１に記載のシート搬送装置。
3. 前記切替機構は、前記アーム部材と一体的に揺動する振子ギヤを有し、
   前記振子ギヤは、前記アーム部材が前記入力位置にあるときに前記第２トルクリミッタへ駆動力を入力する入力位置と、前記アーム部材が前記切断位置にあるときに前記第２トルクリミッタへの駆動力を切断する切断位置との間で揺動することを特徴とする請求項１に記載のシート搬送装置。
4. 前記アーム部材は、前記リタードローラの回動軸心を中心として揺動可能に支持されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシート搬送装置。
5. 前記アーム部材は、揺動中心を中心として揺動可能に支持され、シートと当接する側の第１端部と、前記揺動中心を介して前記第１端部と反対側に配され前記第２トルクリミッタへの駆動力の入力及び切断を切り替えるための第２端部と、を有し、
   前記揺動中心から前記第１端部までの長さが前記揺動中心から前記第２端部までの長さよりも長くなるように形成されることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一項に記載のシート搬送装置。
6. 請求項１から請求項５の何れか一項に記載のシート搬送装置と、
   前記シート搬送装置により搬送されるシートに画像を形成する画像形成部と、を備えることを特徴とする画像形成装置。

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