JP2021187657A - シート搬送装置、給送装置及び画像形成装置 - Google Patents

シート搬送装置、給送装置及び画像形成装置 Download PDF

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Abstract

【課題】装置のコストダウンを図ることができるシート搬送装置、給送装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】シート搬送装置は、シートを搬送する第二搬送部材へ向けてシートを搬送する第一搬送部材と、第一搬送部材に駆動源の駆動力を伝達する駆動伝達機構とを備えている。駆動伝達機構は、第一駆動伝達部材91と、第一駆動伝達部材91と同軸上に配置され、第一駆動伝達部材91から駆動力が伝達される第二駆動伝達部材92とを備えている。第二駆動伝達部材92は、少なくとの所定角度範囲で、第一駆動伝達部材91に対して相対的に回転可能に構成されている。【選択図】図4

Description

本発明は、シート搬送装置、給送装置及び画像形成装置に関するものである。
従来、シートを搬送する第二搬送部材へ向けてシートを搬送する第一搬送部材と、第一搬送部材に駆動源の駆動力を伝達する駆動伝達機構とを備えたシート搬送装置が知られている。
特許文献1には、上記シート搬送装置として、第一搬送部材に駆動源の駆動力を伝達する駆動伝達機構にワンウェイクラッチを設けたものが記載されている。第二搬送部材のシート搬送速度が第一搬送部材のシート搬送速度よりも速く、第一搬送部材がシートにより引っ張られると、ワンウェイクラッチの作用により第一搬送部材が空転し、第一搬送部材は、第二搬送部材のシート搬送速度で回転する旨が記載されている。
しかしながら、特許文献1に記載の構成は、装置のコストアップにつながるおそれがあった。
上述した課題を解決するために、本発明は、シートを搬送する第二搬送部材へ向けてシートを搬送する第一搬送部材と、前記第一搬送部材に駆動源の駆動力を伝達する駆動伝達機構とを備えたシート搬送装置において、前記駆動伝達機構は、第一駆動伝達部材と、前記第一駆動伝達部材と同軸上に配置され、前記第一駆動伝達部材から駆動力が伝達される第二駆動伝達部材とを備え、前記第二駆動伝達部材は、少なくとの所定角度範囲で、前記第一駆動伝達部材に対して相対的に回転可能であることを特徴とするものである。
本発明によれば、装置のコストダウンを図ることができる。
実施形態に係るプリンタの概略構成図。 同プリンタの斜視図。 各増設給紙装置に搭載されている駆動装置を示す図斜視図。 空転機構の斜視図。 同空転機構の分解斜視図。 第二駆動伝達部材を示す図。 変形例の空転機構の斜視図。 同変形例の空転機構の分解斜視図。 同変形例の空転機構の動作について説明する図。
以下、本発明に係る画像形成装置として、電子写真方式で画像を形成する電子写真プリンタ(以下、単にプリンタという)について説明する。
まず、実施形態に係るプリンタの基本的な構成について説明する。図1は、実施形態に係るプリンタ100の概略構成図であり、図2は、プリンタ100の斜視図である。
プリンタ100は、画像形成部10を備える本体筐体部1と、本体筐体部1の下方に取り付けられた同一形状の2つの増設給紙装置50a、50bを備える。
図1に示すように、本体筐体部1は、画像形成部10の下方に本体給紙トレイ30と本体給紙ローラ11とを備え、各増設給紙装置50a,50bは、同一構成であり、シート載置部としての増設給紙トレイ70a,70bと給送部材としての増設給紙ローラ51a,51bとを備える。本体給紙トレイ30及び増設給紙トレイ70a,70bは、本体筐体部1及び増設給紙装置50の筐体に対して、装置正面手前側(図1中の右側)に引出可能に配置されている。
プリンタ100では、本体筐体部1における本体給紙トレイ30と増設給紙装置50a,50bによって給送装置たる給紙装置200を構成する。
本体給紙トレイ30は、第一用紙束P1を積載する本体積載部36を形成する本体トレイ筐体32、本体給紙分離ローラ34及び本体給紙ガイド部材45を備える。
上段の増設給紙装置50aの増設給紙トレイ70aは、第二用紙束P2を積載する増設積載部76aを形成する増設トレイ筐体72a、増設給紙分離ローラ74a及び増設給紙ガイド部材47aを備える。下段の増設給紙装置50bの増設給紙トレイ70bは、第三用紙束P3を積載する増設積載部76bを形成する増設トレイ筐体72b、増設給紙分離ローラ74b及び増設給紙ガイド部材47bを備える。
本体筐体部1は、プリンタ100の装置正面手前側(図1中の右側)に手差し給紙トレイ3と、手差し給紙外装カバー3aとを備える。手差し給紙外装カバー3aを図1中の矢印A方向に回動して、図1中の破線で示す位置に移動させると、この移動に連動して、手差し給紙トレイ3が図1中の破線で示す位置に移動し、手差し給紙ローラ17によって給紙する手差し給紙部を構成する。
画像形成部10は、潜像担持体である感光体2と、感光体2の表面上にトナー像を作像する作像部7と、感光体2の表面上のトナー像を用紙に転写する転写ローラ14と、転写紙上に転写されたトナー像を転写紙上に定着する定着装置5と、を備える。
プリンタ100で画像を形成する場合には、作像部7が具備する露光手段によって感光体2の表面上に潜像を形成し、作像部7が具備する現像装置で感光体2の表面上の潜像を現像し、感光体2の表面上にトナー像を形成する。
一方、本体給紙トレイ30、増設給紙トレイ70または手差し給紙トレイ3に積載された用紙束から、給紙ローラ(11、51、17)によって一枚ずつ搬送される用紙が、レジストローラ対13に突き当たる位置まで搬送される。
そして、感光体2の表面上のトナー像が転写ローラ14との対向部である転写ニップに到達するタイミングにあわせるようにレジストローラ対13が回転駆動し、転写ニップで感光体2の表面上のトナー像が用紙の表面上に転写される。トナー像が転写された用紙は定着装置5での加熱及び加圧によりトナー像が定着され、排紙ローラ対16によって排紙トレイ19に排出される。
次に、本体給紙トレイ30及び増設給紙トレイ70a,70bからの用紙の搬送について、説明する。
本体給紙トレイ30に積載された第一用紙束P1に対向して設けられた本体給紙ローラ11の回転により、第一用紙束P1から一枚の用紙を給送する。給送された用紙は本体搬送ローラ対12により搬送され、本体内搬送路18を通り、レジストローラ対13に突き当たる。次に、レジストローラ対13が駆動することで、レジストローラ対13によって用紙を搬送し、転写ローラ14が配置された転写ニップで感光体2上のトナー像を用紙に転写し、定着ローラ対15を備える定着装置5でトナー像を用紙に定着する。その後、排紙ローラ対16により排紙トレイ19に用紙を排出する。
また、上段の増設給紙トレイ70aからの給紙も同様に、増設給紙トレイ70aに積載された第二用紙束P2に対向して設けられた増設給紙ローラ51aの回転により、用紙束P2から一枚の用紙を給送する。給送された用紙は増設給紙装置50に設けられた増設搬送ローラ対52aにより搬送され、本体給紙トレイ30に備えられた本体給紙トレイ通過搬送路33を通過し、本体搬送ローラ対12により下流へ搬送される。
下段の増設給紙トレイ70bからの給紙も同様に、増設給紙トレイ70bに積載された第三用紙束P3に対向して設けられた増設給紙ローラ51bの回転により、第三用紙束P3から一枚の用紙を給送する。給送された用紙は増設給紙装置50bに設けられた増設搬送ローラ対52bにより搬送され、増設給紙トレイ通過搬送路73を通過する。そして、増設給紙トレイ通過搬送路73aから本体給紙トレイ通過搬送路33に搬送され、本体給紙トレイ通過搬送路33を通過し、本体搬送ローラ対12により下流へ搬送される。
図1に示すように、プリンタ100は、本体給紙トレイ30から本体給紙ローラ11によって給送された直後の用紙を上方の本体内搬送路18に向けて案内する本体給紙搬送路21を備える。また、プリンタ100は、各増設給紙トレイ70a,70bから増設給紙ローラ51a,51bによって給送された直後の用紙を上方の本体給紙トレイ通過搬送路33に向けて案内する増設給紙搬送路22a,22bを備える。
装置本体の各搬送ローラについては、用紙が突っ張らないよう上流側の搬送ローラの線速を速く、下流側の搬送ローラの線速を遅く設定しているが、増設給紙装置50a、50bは、同仕様であるため、上段の増設搬送ローラ対52aと、下段の増設搬送ローラ対52bとの間で線速差をつけることができない。
しかしながら、直径の寸法公差によって上段の増設搬送ローラ対52aの方が、下段の増設搬送ローラ対52bよりも線速が速くなる場合があった。このように、上段側の増設搬送ローラ対52aの線速が、下段の増設搬送ローラ対52bの線速よりも速くなると、上段側の増設搬送ローラ対52aと下段の増設搬送ローラ対52bとによって搬送されている用紙が突っ張ってしまう。そして、下段の増設搬送ローラ対52bが用紙に対してスリップし、上段側の増設搬送ローラ対52aの線速で搬送されてしまう。この下段の増設搬送ローラ対52bの用紙に対してスリップした際に、スリップ音が発生するおそれがあった。
そのため従来では、増設搬送ローラ対52へモータの駆動力を伝達する駆動伝達機構にワンウェイクラッチを設け、上段の増設搬送ローラ対52aが下段の増設搬送ローラ対52bよりも線速が速いときは、ワンウェイクラッチの作用により下段の増設搬送ローラ対52aが空転することで、下段の増設搬送ローラ対52bの用紙に対するスリップの発生を防止するようにしていた。
しかしながら、ワンウェイクラッチは、一般的に、外輪、内輪、外輪と内輪との間に設けられた複数ローラ、各ローラを付勢する複数のスプリングで構成され、部品点数が多く高価である。そのため、増設給紙装置のコストが高くなるという課題があった。
そこで、本実施形態では、ワンウェイクラッチを設けずに、下段の増設搬送ローラ対52aの空転を可能とした。以下、図面を用いて本実施形態の特徴部について説明する。
図3は、各増設給紙装置50a,50bに搭載されている駆動装置80を示す図斜視図である。図3(a)は、駆動モータ側から駆動装置80を見た図であり、図3(b)は、搬送ローラ側から駆動装置80を見た図である。
この駆動装置80は、ブラシレスモータからなる駆動源としての駆動モータ81を備えている。駆動モータ81のモータ軸81aに直接形成されたモータギヤ部にアイドラギヤ82が噛み合っており、このアイドラギヤ82には、軸受83a(図4、図5参照)を介してドライブシャフト94に回転自在に支持された入力ギヤ83が噛み合っている。この入力ギヤ83には、2段ギヤ85の大径ギヤ部85aが噛み合っており、2段ギヤ85の小径ギヤ部85bは、増設給紙ローラ51a(51b)の軸151に軸受86aを介して回転自在に支持された給紙ギヤ86と噛み合っている。
増設給紙ローラ51a(51b)の軸151には、給紙ギヤ86と増設給紙ローラ51a(51b)の軸151との間を駆動連結/遮断する給紙電磁クラッチ87が取り付けられている。給紙電磁クラッチ87がONのときは、給紙ギヤ86に伝達された駆動力が、給紙電磁クラッチ87を介して増設給紙ローラ51a(51b)の軸151に伝達され、増設給紙ローラ51a(51b)が回転駆動する。
入力ギヤ83が軸受83aを介して回転自在に支持されているドライブシャフト94には、入力ギヤ83とドライブシャフト94との間を駆動連結/遮断する搬送電磁クラッチ84が取り付けられている。搬送電磁クラッチ84がONのときは、給紙ギヤ86に伝達された駆動力が、搬送電磁クラッチ84を介してドライブシャフト94に伝達され、ドライブシャフト94が回転駆動する。
このドライブシャフト94のローラ側端部には、後述する空転機構90が取り付けられており、ドライブシャフト94に伝達された駆動力は、この空転機構90を介してタイミングベルト88に伝達される。このタイミングベルト88に伝達された駆動力は、増設搬送ローラ対52a(52b)の駆動ローラの軸152に取り付けられた従動プーリ89に伝達される。これにより、増設搬送ローラ対52a(52b)が回転駆動する。
なお、図中符号88aは、タイミングベルト88にテンションを付与するタイトナローラである。
図4は、空転機構90の斜視図であり、図5は、空転機構90の分解斜視図である。図5(a)は、搬送ローラ側から見た分解斜視図であり、図5(b)は、駆動モータ側から見た分解斜視図である。
空転機構90は、第一駆動伝達部材91と、第二駆動伝達部材92を有している。
第一駆動伝達部材91は、平面部と円形部とからなる断面D形状の内周面を有する筒状の軸挿入部91cを有している。この筒状の軸挿入部91cの外周面からラジアル方向に突出する駆動爪部91aが、回転方向に120°の間隔を開けて3つ設けられている。また、駆動爪部91aのラジアル方向端部を連結するように設けられた連連結部として外輪部91bを有している。
駆動爪部91aのラジアル方向端部が外輪部91bによって連結されることで、駆動爪部91aを回転方向に補強することができる。これにより、駆動爪部91aに大きな負荷トルクが加わったときの駆動爪部91aの回転方向の変形を抑制することができ、駆動爪部91aの破損を抑制することができる。
図6は、第二駆動伝達部材92を示す図であり、(a)は、正面図、(b)は、左側面図、(c)は、右側面図、(d)は、平面図、(e)は、低面図、(f)は、斜視図である。
第二駆動伝達部材92は、タイミングベルト88が巻き付く筒状のプーリ部92cを有している。このプーリ部92cの第一駆動伝達部材側端部には、スラスト方向に延び出すように設けられた従動爪部92aが、回転方向に120°の間隔を開けて3つ設けられている。これら従動爪部92aは、プーリ部92cの外周面からラジアル方向に突出するように設けられており、これら従動爪部92aがタイミングベルト88のプーリ部92cから抜けるのを止める抜け止めとして機能している。
プーリ部92cの軸受83a側端部には、プーリ部92cの外周面からラジアル方向に突出するように設けられた抜け止め部92bが回転方向に120°の間隔を開けて3つ設けられている。3つの抜け止め部92bのうちの一つは、プーリ部92cからスラスト方向に突出するように設けられている。これら抜け止め部92bによってタイミングベルト88がプーリ部92cの軸受83a側端部から抜けるの止める。
3つの抜け止め部92bは、回転方向において、従動爪部92aに対して60°ずれた位置に設けられている。第二駆動伝達部材92樹脂成形品であり、抜け止め部92bを従動爪部92aに対しての回転方向において異なる位置に設けることで、スラスト方向に相対的に移動する2つの金型で第二駆動伝達部材92を成形可能となり、製造コストを抑えることができる。
各従動爪部92aは、駆動爪部91aから駆動力を受けるものであり所定の負荷トルクが加わる。この負荷トルクにより破損しないように、従動爪部92aは、ある程度の強度が必要である。よって、従動爪部92aは、それなりの厚みや幅を有している。このように、従動爪部92aが厚みや幅を有すると、従動爪部92aにヒケが発生し、従動爪部92aの精度がでないおそれがあり、駆動爪部91aとの接触状態が悪くなり、爪部の破損などにつながるおそれがある。
そのため、本実施形態では、各従動爪部92aには、肉抜き部Nが設けている。これにより、ヒケの発生を抑制でき、従動爪部92aの精度低下を抑制することができる。
図5に示すように、ドライブシャフト94は、両端が、平面部と円周部とからなる断面D字形状のDカット部94a,94bを有している。モータ側の軸方向に長いDカット部94bには、搬送電磁クラッチ84が取り付けられる。一方、ローラ側の軸方向に短いDカット部94aには、第一駆動伝達部材91が取り付けられる。これに第一駆動伝達部材91は、ドライブシャフト94と一体的に回転するように、ドライブシャフト94に取り付けられる。
ドライブシャフト94の軸方向中央には、入力ギヤ83が取り付けられる軸受83aのモータ側の移動を規制する止め輪96が嵌め込まれる止め輪溝94dが設けられている。ドライブシャフト94のローラ側端部には、第一駆動伝達部材91がドライブシャフト94から抜けるのを規制する止め輪93が嵌め込まれる止め輪93が嵌め込まれる止め輪溝94cが設けられている。
第二駆動伝達部材92は、ドライブシャフト94の第一駆動伝達部材91と軸受83aとの間に設けられる。第二駆動伝達部材92は、ドライブシャフト94に対して相対的に回転自在にドライブシャフト94に支持される。
本実施形態では、ドライブシャフト94と一体的に回転する第一駆動伝達部材91を、第二駆動伝達部材92よりもドライブシャフト94の端部側に取り付けるように構成している。かかる構成とすることで、第一駆動伝達部材91がドライブシャフト94と一体回転するために形成するDカット部94aをドライブシャフトの端部付近にのみ設ければよい。Dカット部94aは、切削加工により平面部を形成するため、Dカット部94aが短いと、それだけ加工時間が短くて済み、製造コストの削減につながる。
図4に示すように、第二駆動伝達部材92の従動爪部92aが、駆動爪部91aと外輪部91bと軸挿入部91cとの囲われた連通空間に挿入されるように、第一駆動伝達部材91がドライブシャフト94に取り付けられる。
本実施形態では、第一駆動伝達部材91の従動爪部92aが入り込む箇所が、軸方向に連通している構成である。そのため、図5に示す状態から第一駆動伝達部材91を反転させてドライブシャフト94に組み付けた場合でも、従動爪部92aを、駆動爪部91aの間に入り込ませることができる。このように、本実施形態では、第一駆動伝達部材91は、ドライブシャフト94に対する組み付け方向がないので、第一駆動伝達部材91を容易にドライブシャフト94に組付けることができる。
図4に示すように、駆動爪部91aの間に入り込んだ従動爪部92aと駆動爪部91aとの間には、回転方向に所定の隙間を有している。上述したように、第二駆動伝達部材92は、ドライブシャフト94に対して回転自在に支持されている。そのため、第二駆動伝達部材92は、第一駆動伝達部材に対して、図4に示す角度θの範囲で、相対的に移動可能である。
本実施形態では、駆動爪部91aをラジアル方向に突出するラジアル爪部とし、従動爪部92aをスラスト方向に突出するスラスト爪部として、従動爪部92aを駆動爪部91aの間に入り込ませているが、逆でもよい。すなわち、従動爪部92aをラジアル爪部とし、駆動爪部91aをスラスト爪部とし、駆動爪部91aを従動爪部92aの間に入り込ませる構成でもよい。
しかし、スラスト爪部を設けた駆動伝達部材はドライブシャフト94への組み付けの方向が決まってしまうので、第一駆動伝達部材91、第二駆動伝達部材92のうち、ドライブシャフト94への組み付けの方向が決まっている方の部材にスラスト爪部を設けるのが好ましい。本実施形態では、第二駆動伝達部材92は、プーリ部92cを有している関係上、従動爪部92aが、プーリ部92cよりもローラ側(第一駆動伝達部材91側)となるようにドライブシャフト94へ組み付ける必要があり、ドライブシャフト94への組み付けの方向が決まっている。よって、本実施形態では、ドライブシャフト94への組み付け方向が決まっている第二駆動伝達部材92部材の従動爪部92aをスラスト爪部としている。そして、第一駆動伝達部材91の駆動爪部91aをラジアル爪部とすることで、上述したように、図5に示す状態から第一駆動伝達部材91を反転させてもドライブシャフト94に組み付けることができる。
本実施形態では、第二駆動伝達部材92が第一駆動伝達部材91により所定角度範囲で相対的に移動可能に構成されている。よって、上段の増設搬送ローラ対52aが下段の増設搬送ローラ対52bよりも線速が速く、用紙が下段の増設搬送ローラ対52bと上段の増設搬送ローラ対52aとの間で突っ張って、用紙が下段の増設搬送ローラ対52bを回転方向に引き込んだとき、第二駆動伝達部材92が第一駆動伝達部材91に対して相対的に回転し、第一駆動伝達部材91と第二駆動伝達部材92との間の駆動連結が外れる。これにより、下段の増設搬送ローラ対52bが、上段の増設搬送ローラ対52aの用紙搬送速度で回転(空転)する。これにより、下段の増設搬送ローラ対52bが、用紙に対してスリップすることがなく、スリップ音が発生することがない。
また、本実施形態では、第一駆動伝達部材91と第二駆動伝達部材92の二部材で、増設搬送ローラ対52を空転させることができ、ワンウェイクラッチを設けて、増設搬送ローラ対52を空転させる場合に比べて、部品点数を削減することができ、増設給紙装置のコストダウンを図ることができる。
第二駆動伝達部材92が第一駆動伝達部材91に対して相対的に回転可能な角度である空転機構90の空転角θ[rad]は、増設給紙搬送ローラの駆動ローの直径、上段の増設搬送ローラ対52aと上段の増設搬送ローラ対52aとの線速差、用紙先端が上段の増設搬送ローラ対52aに到達した段階での、下段の増設搬送ローラ対52bから後端までの用紙長さより決まる。具体的には、増設搬送ローラ対52bの駆動ローラの直径をD[mm]、上段の増設搬送ローラ対52aの線速をV[mm/s]、下段の増設搬送ローラ対52bの線速をV[mm/s]、下段の増設搬送ローラ対52bから上段の増設搬送ローラ対52aまでの用紙搬送距離をL[mm]、増設給紙トレイ70が載置可能な最大用紙長をLMAX[mm]第二駆動伝達部材92から増設給紙搬送ローラ対の駆動ローラまでの減速比をZとすると、空転角θは、以下の式(1)で表すことができる。
θ={2Z(V−V)(LMAX−L)}/VD・・・(式1)
例えば、D=10[mm]、製造誤差による上段の増設搬送ローラ対52aと下段の増設搬送ローラ対52bとの間の最大線速差(V−V)=1[mm/s]、減速比Z=0.5(プーリ部92cの歯数:20、従動プーリ89の歯数:10)、(LMAX−L)≒420[mm]のときは、空転角θ=0.42≒24[deg]となる。従って、かかる構成においては、第一駆動伝達部材91に対して24[deg]以上、第二駆動伝達部材92が相対的に回転可能に構成すれば、用紙の後端が下段の増設搬送ローラ対52bを抜けるまで、下段の増設搬送ローラ対52bを空転させることができる。これにより、スリップ音が発生することがない。
また、上段の増設給紙装置50aも上述した駆動装置80を搭載しているので、本体搬送ローラ対12の線速が上段の増設搬送ローラ対52aの線速よりも速く、上段の増設搬送ローラ対52aと本体搬送ローラ対12との間で用紙が突っ張って、上段の増設搬送ローラ対52aが回転方向に引き込まれたとき、上段の増設搬送ローラ対52aが本体搬送ローラ対12の用紙搬送速度で回転(空転)させることができる。これにより、上段の増設搬送ローラ対52aが、用紙に対してスリップすることがなく、スリップ音が発生することがない。
次に、空転機構の変形例について、説明する。
図7は、変形例の空転機構190の斜視図であり、図8は、変形例の空転機構190の分解斜視図である。図8(a)は、軸方向一方側(ローラ側)から変形例の空転機構190を見た分解斜視図であり、図8(b)は、軸方向他方側(駆動モータ側)から変形例の空転機構190を見た分解斜視図である。
この変形例の空転機構190は、第一駆動伝達部材191と、第二駆動伝達部材192との間に中間部材193を配置し、第二駆動伝達部材192が中間部材193を介して第一駆動伝達部材191から駆動力が伝達されるように構成されている。中間部材193は、第一駆動伝達部材191と第二駆動伝達部材192とにスラスト方向に移動可能、かつ、回転自在に支持されている。
ドライブシャフト94から駆動力が伝達される第一駆動伝達部材191は、筒状の軸挿入部91cと、筒状の外輪部191eとを有し、軸方向一方側(ローラ側)端部に軸挿入部91cと、外輪部191eとを連結する軸方向に対し直交する連結壁部191fとを有している。
外輪部191eの内周面から軸挿入部91cに向かって延び出すように、駆動爪部191aが回転方向に180°の間隔を開けて2個設けられている。連結壁部191fの中間部材193と対向する対向面には、一端が駆動爪部191aの駆動回転方向下流側端部に接続し、駆動回転方向下流に行くに従って、中間部材193から離れるように傾斜した傾斜部191dを有している。
第二駆動伝達部材192は、中間部材193を回転自在に保持する筒状の中間保持部192dと、中間保持部192dの外周面に対向する外輪部192eと、外輪部192eの軸方向他方側(モータ側)端部に中間保持部192dと、外輪部192eとを連結する軸方向に対し直交する連結壁部192fとを有している。この連結壁部192fよりも軸方向他方側(モータ側)にタイミングベルト88が巻き付けられるプーリ部192cを有している。
第二駆動伝達部材192の連結壁部192fの中間部材193との対向面には、駆動回転方向下流に行くに従って中間部材193から離れるように傾斜した傾斜爪部192aが回転方向に複数設けられている。
中間部材193は、第一駆動伝達部材191の軸挿入部91c及び第二駆動伝達部材192の中間保持部192dが挿入される筒状支持部193cと、筒状支持部193cの軸方向略中央部からラジアル方向に延び出した円盤部193eとを有している。
この円盤部193eの第一駆動伝達部材191に対向する面には、駆動爪部191aと回転方向から当接する第一爪部193aが回転方向に180°の間隔を開けて2つ設けられている。
円盤部193eの第二駆動伝達部材192に対向する面には、第二駆動伝達部材192の傾斜爪部192aに噛み合う駆動回転方向上流側に行くに従って第二駆動伝達部材192から離れるように傾斜した傾斜爪部193bが複数設けられている。
中間部材193は、第一駆動伝達部材191と第二駆動伝達部材192とに回転時自在に保持され、かつ、第一駆動伝達部材191と第二駆動伝達部材192に収納されるような形で設けられる。
図9は、変形例の空転機構190の動作について説明する図である。(a)は、駆動連結時を示しており、(b)は、空転時を示している。
図9(a)に示すように、駆動連結時は、中間部材193の第一爪部193aは、駆動爪部191aに駆動回転方向下流側から当接しており、駆動爪部191aから第一爪部193aへ駆動力が伝達される。また、第一駆動伝達部材の傾斜部191dの頂部Dが第一爪部193aと軸方向から当接しており、中間部材193は、第二駆動伝達部材192側に位置している。
中間部材193が、第二駆動伝達部材192側に位置しているときは、中間部材193の傾斜爪部193bが、第二駆動伝達部材192の傾斜爪部192aに噛み合っている。その結果、駆動爪部191aから中間部材193に伝達された駆動力が、第二駆動伝達部材192へ伝達される。そして、第二駆動伝達部材192からタイミングベルト88を介して駆動力が増設搬送ローラ対52の駆動ローラへ伝達され、増設搬送ローラ対52が回転駆動する。
用紙が下段の増設搬送ローラ対52bを回転方向に引き込んで第二駆動伝達部材192の回転速度が第一駆動伝達部材191の回転速度よりも速くなると、中間部材193は、第二駆動伝達部材192の傾斜爪部192aの傾斜面に押されて、第二駆動伝達部材192とともに回転する。その結果、中間部材193の第一爪部193aが駆動爪部191aから離間し、中間部材193と第一駆動伝達部材191との駆動連結が切れる。これにより、下段の増設搬送ローラ対52bが、上段の増設搬送ローラ対52aの用紙搬送速度で回転(空転)する。
また、このとき、中間部材193は、第二駆動伝達部材192の傾斜爪部192aの傾斜面から、スラスト方向において第一駆動伝達部材191側へ押し出される。そのため、第二駆動伝達部材192とともに回転しながら、第一爪部193aが、第一駆動伝達部材191の傾斜部191dを駆け下りていくように、中間部材193は、第一駆動伝達部材側へ移動していく。そして、最終的に、図9(b)に示すように第二駆動伝達部材192の傾斜爪部192aとの噛み合いが外れる。
第二駆動伝達部材192の傾斜爪部192aとの噛み合いが外れると、今度は、中間部材193は、第一駆動伝達部材191の傾斜部191dに押されて、第一駆動伝達部材191とともに回転しながら、第一爪部193aが傾斜部191dを駆け上がっていき、中間部材193が第二駆動伝達部材192へと移動していく。そして、再度、中間部材193の傾斜爪部193bが、第二駆動伝達部材192の傾斜爪部192aと噛み合う。中間部材193の傾斜爪部193bが、第二駆動伝達部材192の傾斜爪部192aと噛み合うと、再び、中間部材193は、第二駆動伝達部材192とともに回転しながら、第一駆動伝達部材191へ移動する。
用紙の後端が増設搬送ローラ対52bを抜けるまで、中間部材193は、第一駆動伝達部材191と第二駆動伝達部材192との間を往復移動する。そして、用紙の後端が増設搬送ローラ対52bを抜けて、増設搬送ローラ対52bが用紙から回転方向に力を受けなくなると、中間部材193の傾斜爪部193bが、第二駆動伝達部材192の傾斜爪部192aと噛み合ったとき、第二駆動伝達部材192の傾斜爪部192aの傾斜面から力を受けない。よって、中間部材193は、第一駆動伝達部材191側へ移動せず、図9(a)の状態となり、駆動連結状態となる。
この変形例の空転機構では、360°空転させることが可能である。これにより、例えば、減速比Zを大きく取る必要があり、空転角が360°以上となるような装置に適用することが可能となる。
上述では、増設給紙装置50に本発明を適用した実施形態について説明したが、画像形成部10のシート搬送装置など、複数の搬送ローラ対で用紙を搬送するシート搬送装置であれば、本発明を適用することができる。
以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する。
(態様1)
用紙などのシート搬送する上段の増設搬送ローラ対52aなどの第二搬送部材へ向けてシートを搬送する下段の増設搬送ローラ対52bなどの第一搬送部材と、第一搬送部材に駆動モータ81などの駆動源の駆動力を伝達する駆動伝達機構とを備えた増設給紙装置50などのシート搬送装置において、駆動伝達機構は、第一駆動伝達部材91と、第一駆動伝達部材91と同軸上に配置され、第一駆動伝達部材91から駆動力が伝達される第二駆動伝達部材92とを備え、第二駆動伝達部材92は、少なくとの所定角度範囲で、第一駆動伝達部材91に対して相対的に回転可能である。
一般的にワンウェイクラッチは、外輪、内輪、外輪と内輪との間に設けられた複数ローラ、各ローラを付勢する複数のスプリングで構成され、部品点数が多く高価である。
態様1では、上段の増設搬送ローラ52aなどの第二搬送部材のシート搬送速度が下段の増設搬送ローラ52bなどの第一搬送部材のシート搬送速度よりも速いと、第一搬送部材が用紙などのシートにより引っ張られて、第一搬送部材が速く回転しようとする。このとき、第一搬送部材に駆動力を伝達する第二駆動伝達部材92が、第一搬送部材とともに速く回転しようとする。すると、第二駆動伝達部材92が第一駆動伝達部材91に対して相対的に回転し、第二駆動伝達部材92と第一駆動伝達部材91との駆動連結が外れる。その結果、第一搬送部材に駆動源から駆動力が伝達されなくなり、第一搬送部材が第二搬送部材のシート搬送速度で回転(空転)する。
そして、少なくとも、上述した(式1)の計算式で算出される空転角θなどの所定角度範囲、第二駆動伝達部材92を第一駆動伝達部材91に対して相対的に回転できるように構成することで、シートの後端が第一搬送部材を抜けるまでの間、第一搬送部材を空転させ続けることができる。
このように、態様1では、第一駆動伝達部材91と第二駆動伝達部材92との2部材で、第一搬送部材を空転させることができ、ワンウェイクラッチを設けて第一搬送部材を空転させる場合に比べて、部品点数を削減することができ、装置のコストダウンを図ることができる。
(態様2)
態様1において、第一駆動伝達部材91は、駆動モータ81などの駆動源の駆動力が伝達されて回転駆動するドライブシャフト94などの回転軸と一体的に回転するように回転軸に支持されており、第二駆動伝達部材92は、回転軸に対して回転自在に回転軸に支持されおり、第一駆動伝達部材91が、第二駆動伝達部材92よりも回転軸の端部側で支持されている。
これによれば、実施形態で説明したように、第一駆動伝達部材91がドライブシャフト94などの回転軸と一体的に回転するようにするために回転軸のDカット部94aを回転軸の端部側のみ形成すればよい。よって、第二駆動伝達部材92が第一駆動伝達部材91よりも回転軸の端部側に配置したものに比べて、回転軸に施す加工が少なくて済み、製造のコストダウンを図ることができる。
(態様3)
態様1または2において、第一駆動伝達部材91および第二駆動伝達部材92は、それぞれ爪部を有し、駆動爪部91aなどの第一駆動伝達部材91の爪部から従動爪部92aなどの第二駆動伝達部材92の爪部へ駆動力が伝達されるものであって、第一駆動伝達部材91の爪部および第二駆動伝達部材92の爪部の少なくとも一方に肉抜き部を有する。
これによれば、成形時のヒケの発生を抑制し、爪部を精度よく製造することができる。
(態様4)
態様1乃至3いずれかにおいて、第一駆動伝達部材91および第二駆動伝達部材92の一方の駆動伝達部材(本実施形態では、第一駆動伝達部材91)には、ラジアル方向に延び出すラジアル爪部(本実施形態では、駆動爪部91a)が、回転方向に所定の間隔を開けて複数設けられており、他方の駆動伝達部材(本実施形態では、第二駆動伝達部材92)には、スラスト方向に延び出して、ラジアル爪部の間に入り込むスラスト爪部(本実施形態では、従動爪部92a)が、回転方向に所定の間隔を開けて複数設けられており、隣接するラジアル爪部間を連結する外輪部91bなどの連結部を有する。
これによれば、実施形態で説明したように、駆動爪部91aなどのラジアル爪部を補強することができ、ラジアル爪部の破損を抑制することができる。
(態様5)
態様4において、ラジアル爪部の間は、軸方向に連通している。
これによれば、実施形態で説明したように、ラジアル爪部を有する駆動伝達部材に対して、軸方向どちらの方向からでも、スラスト爪部をラジアル爪部の間に入り込ませることができる。これにより、ラジアル爪部を有する駆動伝達部材を、ドライブシャフト94などの回転軸に組付け可能な第一の姿勢、この第一の姿勢に対して反転させた第二の姿勢いずれかでも回転軸に組付けることが可能となる。
(態様6)
態様3乃至5いずれかにおいて、第二駆動伝達部材92は、タイミングベルト88などのベルト部材が巻きまわされるプーリ部92cを有し、第二駆動伝達部材92の従動爪部92aなどの爪部は、プーリ部92cの一端からラジアル方向に突出している。
これによれば、実施形態で説明したように、従動爪部92aなどの爪部で、タイミングベルト88などのベルト部材が、プーリ部92cから抜けるのを止めることができる。
(態様7)
態様6において、プーリ部92cの他端には、ラジアル方向に突出してタイミングベルト88などのベルト部材がプーリ部92cから抜けるのを防止する抜け止め部92bが設けられており、抜け止め部92bと、従動爪部92aなどの第二駆動伝達部材の爪部の回転方向の位置が互いに異なる。
これによれば、実施形態で説明したように、軸方向に相対的に移動する2つの金型で第二駆動伝達部材を成形することが可能となり、製造コストの削減を図ることができる。
(態様8)
態様1または2において、第一駆動伝達部材191と第二駆動伝達部材192との間に設けられ、かつ、スラスト方向に移動可能な中間部材193を備え、第二駆動伝達部材192は、中間部材193を介して第一駆動伝達部材191から駆動力が伝達されるものであり、中間部材193が第一駆動伝達部材側へ移動することで、第二駆動伝達部材192と中間部材193との駆動連結が外れる。
これによれば、変形例で説明したように、中間部材193を第一駆動伝達部材側へ移動させて、第一駆動伝達部材191と第二駆動伝達部材192との駆動連結を遮断することで、第一搬送部材を空転させることができ、第一搬送部材を第二搬送部材のシート搬送速度で回転させることができる。
(態様9)
態様8において、中間部材193は、スラスト方向に延び出して駆動爪部191aなどの第一駆動伝達部材191の爪部から駆動力が伝達される第一爪部193aと、スラスト方向に延び出して第二駆動伝達部材192の傾斜爪部192a爪部へ駆動力を伝達する傾斜爪部193bなどの第二爪部とを有し、第一駆動伝達部材191の爪部には、第一爪部193aとスラスト方向から当接し、スラスト方向に勾配を有する傾斜部191dが連結されており、第二駆動伝達部材192の爪部には、第二爪部がスラスト方向から当接し、スラスト方向に勾配を有する傾斜部が連結されている。
これによれば、変形例1で説明したように、第一搬送部材が、用紙などのシートにより引っ張られて速く回転すると、中間部材193の爪部が、第二駆動伝達部材の傾斜部に押され、中間部材は、第二駆動伝達部材ともに第一駆動伝達部材に対して相対的に回転する。その結果、中間部材193の第一爪部が第一駆動伝達部材の爪部から離間する。これにより、第二駆動伝達部材192と第一駆動伝達部材191との間の駆動伝達が遮断され、第一搬送部材を空転させることができ、第一搬送部材を第二搬送部材のシート搬送速度で回転させることができる。
また、第二爪部が、第二駆動伝達部材の傾斜部に押されることで、中間部材が第一駆動伝達部材側へ移動し、第二爪部と第二駆動伝達部材の爪部から離間する。これにより、第二駆動伝達部材が中間部材193に対して相対的に回転する。よって、中間部材の第一爪部が第一駆動伝達部材の爪部に突き当たって中間部材の第一駆動伝達部材に対する相対的な回転が規制されても、第二駆動伝達部材は、そのまま第一駆動伝達部材に対して相対的な回転を継続し続けることができる。これにより、第二駆動伝達部材を、第一駆動伝達部材に対して360°相対的に回転させることが可能となる。
さらに、第二爪部が、第二駆動伝達部材の爪部から離間した後は、第一爪部が、第一駆動伝達部材の傾斜部に押されて、第一駆動伝達部材とともに回転しながら、第二駆動伝達部材側へ移動し、第二爪部を第二駆動伝達部材の爪部に当接させることができる。
(態様10)
シートが載置される増設給紙トレイ70などのシート載置部と、シート載置部に載置されたシートを搬送する搬送手段とを備えた給送装置において、搬送手段として、態様1乃至9いずれか一項に記載のシート搬送装置を用いた。
これによれば、装置のコストダウンを図ることができる。
(態様11)
シートを搬送する搬送手段を有し、シート搬送手段によって搬送されるシートに対して画像を形成する画像形成装置において、搬送手段として、態様1乃至10いずれかのシート搬送装置を用いた。
これによれば、装置のコストダウンを図ることができる。
10 :画像形成部
11 :本体給紙ローラ
12 :本体搬送ローラ対
13 :レジストローラ対
18 :本体内搬送路
21 :本体給紙搬送路
22a :増設給紙搬送路
22b :増設給紙搬送路
30 :本体給紙トレイ
32 :本体トレイ筐体
33 :本体給紙トレイ通過搬送路
34 :本体給紙分離ローラ
36 :本体積載部
45 :本体給紙ガイド部材
47a :増設給紙ガイド部材
47b :増設給紙ガイド部材
50 :増設給紙装置
51 :増設給紙ローラ
52 :増設搬送ローラ対
70 :増設給紙トレイ
72 :増設トレイ筐体
73 :増設給紙トレイ通過搬送路
74 :増設給紙分離ローラ
76 :増設積載部
80 :駆動装置
81 :駆動モータ
81a :モータ軸
82 :アイドラギヤ
83 :入力ギヤ
83a :軸受
84 :搬送電磁クラッチ
85a :大径ギヤ部
85b :小径ギヤ部
86 :給紙ギヤ
86a :軸受
87 :給紙電磁クラッチ
88 :タイミングベルト
89 :従動プーリ
90 :空転機構
91 :第一駆動伝達部材
91a :駆動爪部
91b :外輪部
91c :軸挿入部
92 :第二駆動伝達部材
92a :従動爪部
92b :抜け止め部
92c :プーリ部
93 :止め輪
94 :ドライブシャフト
94a :Dカット部
94b :Dカット部
94c :止め輪溝
94d :止め輪溝
96 :止め輪
100 :プリンタ
190 :空転機構
191 :第一駆動伝達部材
191a :駆動爪部
191d :傾斜部
191e :外輪部
191f :連結壁部
192 :第二駆動伝達部材
192a :傾斜爪部
192c :プーリ部
192d :中間保持部
192e :外輪部
192f :連結壁部
193 :中間部材
193a :第一爪部
193b :傾斜爪部
193c :筒状支持部
193e :円盤部
200 :給紙装置
N :肉抜き部
P1 :第一用紙束
P2 :第二用紙束
P3 :第三用紙束
2019−182616号公報

Claims (11)

  1. シートを搬送する第二搬送部材へ向けてシートを搬送する第一搬送部材と、
    前記第一搬送部材に駆動源の駆動力を伝達する駆動伝達機構とを備えたシート搬送装置において、
    前記駆動伝達機構は、第一駆動伝達部材と、前記第一駆動伝達部材と同軸上に配置され、前記第一駆動伝達部材から駆動力が伝達される第二駆動伝達部材とを備え、
    前記第二駆動伝達部材は、少なくとの所定角度範囲で、前記第一駆動伝達部材に対して相対的に回転可能であることを特徴とするシート搬送装置。
  2. 請求項1に記載のシート搬送装置において、
    前記第一駆動伝達部材は、前記駆動源の駆動力が伝達されて回転駆動する回転軸と一体的に回転するように前記回転軸に支持されており、
    前記第二駆動伝達部材は、前記回転軸に対して回転自在に前記回転軸に支持されおり、
    前記第一駆動伝達部材が、前記第二駆動伝達部材よりも前記回転軸の端部側で支持されていることを特徴とするシート搬送装置。
  3. 請求項1または2に記載のシート搬送装置において、
    前記第一駆動伝達部材および前記第二駆動伝達部材は、それぞれ爪部を有し、
    前記第一駆動伝達部材の爪部から前記第二駆動伝達部材の爪部へ前記駆動力が伝達されるものであって、
    前記第一駆動伝達部材の爪部および前記第二駆動伝達部材の爪部の少なくとも一方に肉抜き部を有することを特徴とするシート搬送装置。
  4. 請求項1乃至3いずれか一項に記載のシート搬送装置において、
    前記第一駆動伝達部材および前記第二駆動伝達部材の一方の駆動伝達部材には、ラジアル方向に延び出すラジアル爪部が、回転方向に所定の間隔を開けて複数設けられており、他方の駆動伝達部材には、スラスト方向に延び出して、前記ラジアル爪部の間に入り込むスラスト爪部が、回転方向に所定の間隔を開けて複数設けられており、
    隣接するラジアル爪部間を連結する連結部を有することを特徴とするシート搬送装置。
  5. 請求項4に記載のシート搬送装置において、
    前記ラジアル爪部の間は、軸方向に連通していることを特徴とするシート搬送装置。
  6. 請求項3乃至5いずれか一項に記載のシート搬送装置において、
    前記第二駆動伝達部材は、ベルト部材が巻きまわされるプーリ部を有し、
    前記第二駆動伝達部材の爪部は、前記プーリ部の一端からラジアル方向に突出していることを特徴とするシート搬送装置。
  7. 請求項6に記載のシート搬送装置において、
    前記プーリ部の他端には、ラジアル方向に突出してベルト部材が前記プーリ部から抜けるのを防止する抜け止め部が設けられており、
    前記抜け止め部と、前記第二駆動伝達部材の爪部の回転方向の位置が互いに異なることを特徴とするシート搬送装置。
  8. 請求項1または2に記載のシート搬送装置において、
    前記第一駆動伝達部材と前記第二駆動伝達部材との間に設けられ、かつ、スラスト方向に移動可能な中間部材を備え、
    前記第二駆動伝達部材は、中間部材を介して前記第一駆動伝達部材から駆動力が伝達されるものであり、
    前記中間部材が前記第一駆動伝達部材側へ移動することで、第二駆動伝達部材と前記第一駆動伝達部材との駆動伝達が遮断されることを特徴とするシート搬送装置。
  9. 請求項8に記載のシート搬送装置において、
    前記中間部材は、前記第一駆動伝達部材および前記第二駆動伝達部材に対して相対的に回転可能であり、
    前記中間部材は、スラスト方向に延び出して第一駆動伝達部材の爪部から駆動力が伝達される第一爪部と、スラスト方向に延び出して前記第二駆動伝達部材の爪部へ駆動力を伝達する第二爪部とを有し、
    前記第一駆動伝達部材の爪部には、前記第一爪部とスラスト方向から当接し、スラスト方向に勾配を有する傾斜部が連結されており、
    前記第二駆動伝達部材の爪部には、前記第二爪部がスラスト方向から当接し、スラスト方向に勾配を有する傾斜部が連結されていることを特徴とするシート搬送装置。
  10. シートが載置されるシート載置部と、
    前記シート載置部に載置されたシートを搬送する搬送手段とを備えた給送装置において、
    前記搬送手段として、請求項1乃至9いずれか一項に記載のシート搬送装置を用いたことを特徴とする給送装置。
  11. シートを搬送するシート搬送手段を有し、
    前記シート搬送手段によって搬送されるシートに対して画像を形成する画像形成装置において、
    前記シート搬送手段として、請求項1乃至10いずれか一項に記載のシート搬送装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
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