JP6477539B2 - ローラー駆動伝達装置、およびこれを備えた自動原稿搬送装置、画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、ローラーに駆動力を伝達するローラー駆動伝達装置、およびこれを備えた自動原稿搬送装置、画像形成装置に関するものである。

従来、ローラー駆動伝達装置を備えた装置として、特許文献１に記載された給紙装置が知られている。この給紙装置は、シートを送り出すピックアップローラーと、ピックアップローラーの下流でシートを搬送する給紙ローラーと、該給紙ローラーに当接し、シートを１枚ずつ捌く分離パッドとを有する。

給紙ローラーは、駆動力伝達装置によって回転駆動される。駆動力伝達装置は、突起部を含む動力入力部と、係合溝および係止爪とを含む動力伝達部と、ラチェット溝を含み、給紙ローラーと一体回転する動力出力部とを備える。動力伝達部の軸方向の移動に伴って、動力入力部から動力出力部への駆動力の伝達が切り替えられる。

特開平７−５３０６９号公報

特許文献１に記載の技術では、動力入力部の突起部が、係合溝の傾斜したテーパ部に当接することによって、動力伝達部が軸方向に移動される。動力伝達部の回転方向の回転負荷よりも、動力伝達部の軸方向の移動負荷が大きい場合、動力伝達部の移動不良が生じることがあった。この場合、給紙ローラーの回転不良が発生するという問題があった。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、ローラーへの回転駆動力の伝達不良を抑止したローラー駆動伝達装置、およびこれを備えた自動原稿搬送装置、画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明の一局面に係るローラー駆動伝達装置は、回転駆動力が入力され回転軸回りに第１回転方向に回転されるギアであって、前記回転における軸方向の端部に配置されたギア側面と、前記ギア側面から前記軸方向に突設された係合突起部と、を備える駆動入力ギアと、前記駆動入力ギアの前記回転軸の軸線上において前記駆動入力ギアに隣接して配置されるギアであって、前記軸方向の一方の側面に前記係合突起部が係合される切欠き部が形成され、前記軸方向において前記切欠き部とは反対側の他方の側面に配置された第１ギア歯とを備え、前記軸方向にスライド移動可能な駆動伝達ギアと、前記駆動入力ギアの前記軸線上において前記駆動伝達ギアに隣接して配置され、前記第１ギア歯と係合可能な第２ギア歯を備え、回転されることでシートを搬送するローラー部と、前記駆動入力ギアに前記回転駆動力が入力され、前記駆動入力ギアの前記係合突起部が前記駆動伝達ギアの前記切欠き部に係合することで前記駆動伝達ギアが前記ローラー部側の第１の位置にスライド移動されると、前記第１ギア歯と前記第２ギア歯との噛み合いによって、前記駆動入力ギア、前記駆動伝達ギアおよび前記ローラー部が前記第１回転方向に一体的に回転され、前記駆動入力ギアへの前記回転駆動力の入力が切断され、前記ローラー部が前記シートに従動して回転されると、前記第１ギア歯が前記第２ギア歯によって前記軸方向に押圧されることで、前記駆動伝達ギアが前記第１の位置よりも前記駆動入力ギア側の第２の位置にスライド移動され、前記ローラー部と前記駆動伝達ギアとの連結が解除されるラチェット機構と、を有し、前記ラチェット機構は、前記第２の位置に配置された前記駆動伝達ギアの前記第１回転方向における回転負荷を前記軸方向における移動負荷よりも大きくする負荷調整機構を備えることを特徴とする。

本構成によれば、ローラー駆動伝達装置は、駆動伝達ギアのスライド移動によって、ローラー部への回転駆動力の伝達が切り替えられるラチェット機構を有する。そして、負荷調整機構は、第２の位置に配置された駆動伝達ギアの第１回転方向における回転負荷を駆動伝達ギアの軸方向における移動負荷よりも大きくする。この結果、回転駆動力の伝達時に、駆動伝達ギアが第２の位置から第１の位置にスムーズに移動される。このため、ローラー部への回転駆動力の伝達不良が抑止される。

上記の構成において、前記駆動伝達ギアは、内周面を備えた円筒形状を有し、前記ローラー部は、前記駆動伝達ギアに対向する側面から突出し、前記駆動伝達ギアの円筒内部に挿入される円筒部を有し、前記負荷調整機構は、前記駆動伝達ギアの前記内周面に、周方向に沿って複数のギア歯が配置された内周面ギアと、前記ローラー部の前記円筒部の外周面に、周方向に沿って複数のギア歯が配置され、前記内周面ギアと噛み合う円筒ギアと、からなることが望ましい。

本構成によれば、内周面ギアと円筒ギアとの噛み合いによって、駆動伝達ギアの第１回転方向における回転負荷が駆動伝達ギアの軸方向における移動負荷よりも大きく設定される。

上記の構成において、前記内周面ギアは、前記第１回転方向に沿って先上がりの傾斜面を備えたノコ歯形状を備え、前記円筒ギアは、前記第１回転方向に沿って先下がりの傾斜面を備えたノコ歯形状を備えることが望ましい。

本構成によれば、ノコ歯形状を備えた内周面ギアおよび円筒ギアの噛み合いによって、駆動伝達ギアの第１回転方向における回転負荷が駆動伝達ギアの軸方向における移動負荷よりも大きく設定される。更に、ローラー部がシートに従動して回転される際には、駆動伝達ギアの回転負荷が増大されることが抑止される。この結果、ローラー部がシートに対して安定して従動回転することができる。

上記の構成において、前記駆動伝達ギアは、内周面を備えた円筒形状を有し、前記ローラー部は、前記駆動伝達ギアに対向する側面から突出し、前記駆動伝達ギアの円筒内部に挿入される円筒部を有し、前記負荷調整機構は、前記駆動伝達ギアの前記内周面および前記ローラー部の前記円筒部の外周面に配置され、前記駆動伝達ギアと前記ローラー部との間に前記回転方向に対して異なる大きさの摩擦力を発生する異方性の摩擦発生部材であることが望ましい。

本構成によれば、摩擦発生部材が発生する摩擦力によって、駆動伝達ギアの第１回転方向における回転負荷が駆動伝達ギアの軸方向における移動負荷よりも大きく設定される。

上記の構成において、前記異方性の摩擦発生部材は、前記駆動伝達ギアの前記内周面および前記ローラー部の前記円筒部の前記外周面に配置された繊維材であることが望ましい。

本構成によれば、繊維材同士の接触によって駆動伝達ギアの摩擦力を調整することができる。

上記の構成において、前記異方性の摩擦発生部材は、前記駆動伝達ギアの前記内周面および前記ローラー部の前記円筒部の前記外周面に形成された複数の溝であることが望ましい。

本構成によれば、駆動伝達ギアの内周面およびローラー部の円筒部の外周面に溝を形成することで、駆動伝達ギアの摩擦力を調整することができる。

本発明の他の局面に係る自動原稿搬送装置は、上記の何れか１に記載のローラー駆動伝達装置と、前記回転駆動力を発生する駆動部と、を備え、前記シートは、表面に形成された原稿画像が読み取られる原稿であって、前記ローラー部は、前記原稿画像が読み取られる画像読取位置に向かって前記原稿を搬送することを特徴とする。

本構成によれば、ローラー部への回転駆動力の伝達不良が抑止される。このため、原稿を安定して画像読取位置に搬送することができる。

本発明の他の局面に係る画像形成装置は、上記に記載の自動原稿搬送装置と、前記原稿画像に基づいて、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。

本構成によれば、ローラー部への回転駆動力の伝達不良が抑止される。このため、画像読取位置に搬送された原稿の原稿画像に応じて、画像を安定して形成することができる。

本発明によれば、ローラーへの回転駆動力の伝達不良を抑止した給紙装置、およびこれを備えた自動原稿搬送装置、画像形成装置が提供される。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の外観図である。 本発明の一実施形態に係る自動原稿搬送装置の搬送部の断面図である。 本発明の一実施形態に係る自動原稿搬送装置の搬送部の原稿搬送ユニットの斜視図である。 本発明の一実施形態に係るピックアップローラーユニットの斜視図である。 本発明の一実施形態に係るピックアップローラーユニットの斜視図である。 本発明の一実施形態に係る駆動入力ギアの斜視図である。 本発明の一実施形態に係る駆動入力ギアの斜視図である。 本発明の一実施形態に係るローラー部の斜視図である。 本発明の一実施形態に係るローラー部の側面図である。 図６Ｂのローラー部の一部を拡大した拡大図である。 本発明の一実施形態に係る駆動伝達ギアの斜視図である。 本発明の一実施形態に係る駆動伝達ギアの側面図である。 図７Ｂの駆動伝達ギアの一部を拡大した拡大図である。 本発明の一実施形態に係るピックアップローラーユニットの軸方向に沿った断面図である。 本発明の一実施形態に係るピックアップローラーユニットの駆動伝達の様子を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係るピックアップローラーユニットの駆動伝達の様子を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係るローラー部および駆動伝達ギアの詳細な側面図である。 図１０Ａのローラー部および駆動伝達ギアの一部を拡大した拡大図である。 本発明の変形実施形態に係るローラー部および駆動伝達ギアの一部を拡大した拡大図である。 本発明の変形実施形態に係るローラー部および駆動伝達ギアの溝部を説明するための模式図である。

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態につき詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の外観を示す斜視図である。ここでは、画像形成装置１として胴内排紙型の複写機を例示しているが、画像形成装置は、プリンター、ファクシミリ装置、或いは、これらの機能を備える複合機であってもよい。

画像形成装置１は、略直方体形状の筐体構造を有し胴内空間を備えた装置本体２と、装置本体２の上面に配置された自動原稿搬送装置３と、を含む。

装置本体２は、シートに対して画像形成処理を行う。装置本体２は、略直方体形状の下部筐体２１と、下部筐体２１の上方に配設される略直方体形状の上部筐体２２と、下部筐体２１と上部筐体２２とを連結する連結筐体２３とを含む。上部筐体２２には原稿画像を光学的に読み取るための各種機器が収容されている。下部筐体２１内には、公知の電子写真方式の画像形成部が配置されている。また、下部筐体２１は、給紙カセット２１１を備える。給紙カセット２１１は、シートを収容する。給紙カセット２１１のシートが１枚ずつ下部筐体２１内の不図示のシート搬送路を搬送された後、上記の画像形成部においてシートに画像が形成される。連結筐体２３は、装置本体２の右側面の側に配置されている。下部筐体２１、上部筐体２２及び連結筐体２３で囲まれる胴内空間が、画像形成後のシートを収容可能な胴内排紙部２４とされている。

自動原稿搬送装置３は、装置本体２の上面に、その後側において回動自在に取り付けられている。自動原稿搬送装置３は、装置本体２における第１の原稿読取位置（原稿読取位置Ｘ、図２）に向けて、複写される原稿シートを自動給紙する。一方、ユーザが原稿シートを第１の原稿読取位置に隣接した第２の原稿読取位置に手置きで載置する場合は、自動原稿搬送装置３は上方に開けられる。自動原稿搬送装置３は、原稿給紙トレイ３１と、原稿搬送部３２と、原稿排紙トレイ３３と、を備える。原稿給紙トレイ３１は、原稿読取位置へ給送される原稿シートが載置されるトレイである。原稿搬送部３２は、原稿給紙トレイ３１上の原稿シートを、原稿読取位置Ｘを経由して原稿排紙トレイ３３まで搬送する搬送路及び搬送機構を備える。原稿排紙トレイ３３は、原稿画像が光学的に読み取られた後の原稿シートが排出されるトレイである。本体ハウジング３０の右側における前記低層部分の上面が、原稿排紙トレイ３３とされている。

図２は、自動原稿搬送装置３の要部である原稿搬送部３２の断面図である。原稿搬送部３２は、原稿シートＰの搬送経路となる第１〜第３搬送路３４１〜３４３と、これら第１〜第３搬送路３４１〜３４３の適所に配置された第１搬送ローラー対３５１および第２搬送ローラー対３５２と、原稿給紙トレイ３１に載置された原稿シートを原稿搬送部３２内へ送り込む原稿給送ユニット５と、を備える。

第１、第２及び第３搬送路３４１、３４２、３４３は、給送口３０Ｈ（図２）から、原稿画像の光学的な原稿読取位置Ｘを経由して、原稿シートＰを原稿排紙トレイ３３に排紙する排紙口３０Ｅまで延びる、Ｕ字型に湾曲したシート搬送路を構成している。

第１搬送路３４１は、原稿給紙トレイ３１に連なって給送口３０Ｈから左方に、略円弧形状を有しながら、第１搬送ローラー対３５１まで、やや先下がりに延びる搬送路である。この第１搬送路３４１の上側搬送面は、原稿搬送部３２のハウジング３２Ｕのガイド部材３５５（図２）により画定されている。

第２搬送路３４２は、第１搬送路３４１の下流端から、原稿読取位置Ｘを形成する接面ガイド３６との対向位置まで延びる、円弧状の搬送路である。第３搬送路３４３は、接面ガイド３６との対向位置から右方に、排紙口３０Ｅまでやや先上がりに延びる搬送路である。

第１、第２搬送ローラー対３５１、３５２は、それぞれ、原稿シートを搬送する回転駆動力を発生する駆動ローラー３５１Ａ、３５２Ａと、これに当接されて従動回転する従動ローラー３５１Ｂ、３５２Ｂとの組み合わせからなる。

第１搬送ローラー対３５１は、第１搬送路３４１と第２搬送路３４２との間に配置され、原稿給送ユニット５から送り出された原稿シートを原稿読取位置Ｘに向けて給送する。第２搬送ローラー対３５２は、第３搬送路３４３の終端に配設され、原稿読取位置Ｘにおいて読み取り動作が終了された原稿シートＰを排紙口３０Ｅから原稿排紙トレイ３３に向けて給送する。

図３は、原稿搬送部３２の原稿給送ユニット５を下方から見た斜視図である。図２および図３を参照して、原稿給送ユニット５は、第１搬送路３４１（図２）の入口側に配置されている。

原稿給送ユニット５は、各構成部品を支持するホルダー５０と、ピックアップローラーユニット５１Ｓ（ローラー駆動伝達装置）と、給紙ローラーユニット５２Ｓと、アイドラギア５７と、駆動シャフト５８１と、を備える。

ホルダー５０は、原稿搬送部３２のハウジング３２Ｕに揺動可能に支持されている。ホルダー５０は、駆動シャフト５８１を支点として揺動する。ホルダー５０の揺動によって、ピックアップローラー５１が原稿給紙トレイ３１に載置された原稿シートに当接する。ホルダー５０は、一対の側板５０１、５０２を備える。

ピックアップローラーユニット５１Ｓは、ホルダー５０のうち原稿シートの給送方向上流側に配置されている。ピックアップローラーユニット５１Ｓは、ホルダー５０に回転可能に支持されている。ピックアップローラーユニット５１Ｓは、ピックアップローラー５１を回転駆動させる本発明のローラー駆動伝達装置として機能する。

同様に、給紙ローラーユニット５２Ｓは、ホルダー５０のうち原稿シートの給送方向下流側に配置されている。給紙ローラーユニット５２Ｓも、ホルダー５０に回転可能に支持されている。アイドラギア５７は、ピックアップローラーユニット５１Ｓと給紙ローラーユニット５２Ｓとの間に介在し、ホルダー５０に回転可能に支持されたギア列である。アイドラギア５７は、給紙ローラーユニット５２Ｓの入力ギア５６からピックアップローラーユニット５１Ｓの入力ギア５５に回転駆動力を伝達する。

駆動シャフト５８１は、ハウジング３２Ｕに回転可能に支持されたシャフトである。駆動シャフト５８１は、給紙ローラーユニット５２Ｓの回転軸心と同じ軸線上に配置されている。本実施形態では、駆動シャフト５８１は、給紙ローラーユニット５２Ｓの入力ギア５６と一体回転する。

また、自動原稿搬送装置３は、モーター７（駆動部）と、制御部８とを備える（図３）。モーター７は、ピックアップローラーユニット５１Ｓおよび給紙ローラーユニット５２Ｓを回転させる回転駆動力を発生する。モーター７は、不図示のギア機構によって駆動シャフト５８１に連結されている。制御部８は、モーター７の回転駆動のオンオフを制御する。

次に、図４Ａ乃至図８を参照して、本実施形態に係るピックアップローラーユニット５１Ｓの構造について説明する。なお、給紙ローラーユニット５２Ｓもピックアップローラーユニット５１Ｓと同様の構造を備えている。図４Ａおよび図４Ｂは、本実施形態に係るピックアップローラーユニット５１Ｓの斜視図である。図５Ａおよび図５Ｂは、本実施形態に係る入力ギア５５（駆動入力ギア）の斜視図である。図６Ａは、本実施形態に係るピックアップローラー５１（ローラー部）の斜視図である。図６Ｂは、ピックアップローラー５１の側面図であり、図６Ｃは、図６Ｂの一部を拡大した拡大図である。図７Ａは、本実施形態に係る伝達ギア５３（駆動伝達ギア）の斜視図である。図７Ｂは、伝達ギア５３の側面図であり、図７Ｃは、図７Ｂの一部を拡大した拡大図である。図８は、ピックアップローラーユニット５１Ｓの軸方向に沿った断面図である。

ピックアップローラーユニット５１Ｓは、入力ギア５５と、伝達ギア５３と、ピックアップローラー５１と、クリップ５１Ｇ（図４Ｂ）と、を備える。入力ギア５５、伝達ギア５３およびピックアップローラー５１は、本発明のラチェット機構を構成する。当該ラチェット機構は、ピックアップローラー５１の回転方向を所定の給紙方向に規制する。また、ラチェット機構は、入力ギア５５への回転駆動力の入力および当該入力の切断に応じて、ピックアップローラー５１への回転駆動力の伝達および切断を切り替える。

図４Ａ乃至図５Ｂを参照して、入力ギア５５は、前後方向に延びる軸線５１Ｌ回りに第１回転方向（図４Ａの矢印Ｄ１）に回転されるギアである。入力ギア５５には、駆動シャフト５８１から給紙ローラー５２側の入力ギア５６に入力された回転駆動力が、アイドラギア５７を介して伝達される。入力ギア５５は、樹脂材料からなる。図５Ａを参照して、入力ギア５５は、フランジ部５５Ａと、ギア本体部５５Ｂと、基端軸部５５Ｃと、突起部５５Ｄ（係合突起部）と、軸部５５Ｅと、溝部５５Ｆと、先端軸部５５Ｇと、を備える。

フランジ部５５Ａは、前後方向に面するように配置された円板形状を備える。ギア本体部５５Ｂは、フランジ部５５Ａから後方に延びるように配置されている。ギア本体部５５Ｂは、円筒形状からなり、その外周部にギア歯５５Ｂ１を備える。なお、図４Ａ乃至図５Ｂでは、ギア本体部５５Ｂのギア歯５５Ｂ１の詳細な図示は省略されている。基端軸部５５Ｃは、ギア本体部５５Ｂの円筒内部を貫通するように、フランジ部５５Ａから後方に（入力ギア５５の軸方向に）向かって突設された軸部である。基端軸部５５Ｃは、軸線５１Ｌを形成する。突起部５５Ｄは、フランジ部５５Ａから周方向に間隔をおいて前方に突設されている。図５Ｂに示すように、突起部５５Ｄは、入力ギア５５の周方向に間隔をおいて、換言すれば、径方向において互いに対向するように２つ配置されている。それぞれの突起部５５Ｄは、傾斜部５５Ｄ１と、押圧部５５Ｄ２とを備える。傾斜部５５Ｄ１は、押圧部５５Ｄ２の回転方向（図４Ａの矢印Ｄ１）の下流側に配置された傾斜部である。傾斜部５５Ｄ１は、入力ギア５５の回転方向に沿って、図４Ａのピックアップローラー５１側から入力ギア５５側に向かって傾斜している。押圧部５５Ｄ２は、傾斜部５５Ｄ１の基端部（回転方向上流側端部）に連結されている。押圧部５５Ｄ２は、前後方向に延びる端縁である。

軸部５５Ｅは、フランジ部５５Ａから前方に向かって延びる軸である。図５Ａ、図５Ｂに示すように、軸部５５Ｅは、前方に向かってやや先細り形状からなる。また、軸部５５Ｅは、中空の円筒形状からなる。後述のとおり、軸部５５Ｅは、伝達ギア５３およびピックアップローラー５１の内部を貫通するように配置される。溝部５５Ｆは、軸部５５Ｅの先端側に周方向に沿って形成された溝である。先端軸部５５Ｇは、溝部５５Ｆよりも更に前方に配置された、軸部５５Ｅの先端部である。先端軸部５５Ｇは、前述の基端軸部５５Ｃとともに軸線５１Ｌを形成する。

伝達ギア５３は、入力ギア５５と同じ軸線ＣＬ上において入力ギア５５に隣接して配置されるギアである。伝達ギア５３は、樹脂材料からなる。図７Ａおよび図７Ｂを参照して、伝達ギア５３は、伝達ギアベース部５３Ａと、凹部５３Ｂ（切欠き部）と、第１ギア歯５３Ｃと、を備える。伝達ギアベース部５３Ａは、円筒形状からなる伝達ギア５３のベース部分である。凹部５３Ｂは、伝達ギアベース部５３Ａの後側の側縁が部分的に切り欠かれた形状からなる。凹部５３Ｂは、伝達ギア５３の周方向に間隔をおいて、換言すれば、径方向において互いに対向するように２つ配置されている。それぞれの凹部５３Ｂには、入力ギア５５の突起部５５Ｄ（図５Ｂ）が対向して配置される。また、ピックアップローラーユニット５１Ｓの回転時には、突起部５５Ｄが凹部５３Ｂに係合する。凹部５３Ｂは、被押圧部５３Ｂ１を備える。被押圧部５３Ｂ１は、伝達ギア５３の回転方向（図４Ａの矢印Ｄ１）下流側において凹部５３Ｂを画定する側縁である。被押圧部５３Ｂ１は、前後方向延びるように配置されている。第１ギア歯５３Ｃは、伝達ギア５３の軸方向（前後方向）において、凹部５３Ｂとは反対側の面に配置されている。第１ギア歯５３Ｃは、伝達ギアベース部５３Ａの前側の側面において、周方向に間隔をおいて配置されたギア歯である。図７Ａに示すように、第１ギア歯５３Ｃは、ノコ歯形状を備えている。詳しくは、第１ギア歯５３Ｃの各歯は、図４Ａの第１回転方向Ｄ１に沿って、先上がりの傾斜面と当該傾斜面の回転方向下流側端部に連接された垂直面とからなる。

ピックアップローラー５１は、入力ギア５５と同じ軸線ＣＬ上において伝達ギア５３に隣接して配置されている。なお、伝達ギア５３は、軸線ＣＬ上においてピックアップローラー５１と入力ギア５５の間に移動可能に配置されている。ピックアップローラー５１は、回転されることで、原稿シートを原稿読取位置Ｘ（図２）に向かって給送（搬送）する。図６Ａ、図６Ｂおよび図８を参照して、ピックアップローラー５１は、ローラーベース部５１Ａと、弾性ローラー部５１Ｂとを備える。ローラーベース部５１Ａは、ピックアップローラー５１のベース部分であり、樹脂材料からなる。ローラーベース部５１Ａは、前後方向に延びる円筒形状からなる。ローラーベース部５１Ａは、弾性ローラー部５１Ｂを支持する。ローラーベース部５１Ａの後端部および前端部には、入力ギア５５の軸部５５Ｅが挿通される第１開口部５１Ａ１および第２開口部５１Ａ２（図８）が開口されている。ローラーベース部５１Ａは、フランジ部５１Ｃと、第２ギア歯５１Ｄと、円筒部５１Ｅと、を備える（図６Ａ、図８）。

フランジ部５１Ｃは、ローラーベース部５１Ａの一方の側面から径方向に突設された円盤形状からなる。フランジ部５１Ｃは、弾性ローラー部５１Ｂの後端部に当接する（図８）。第２ギア歯５１Ｄは、フランジ部５１Ｃの後側面に配置され、周方向に間隔をおいて配置されたギア歯である。詳しくは、第２ギア歯５１Ｄの各歯は、図４Ａの第１回転方向Ｄ１に沿って、先下がりの傾斜面と当該傾斜面の回転方向下流側端部に連接された垂直面とからなる。図６Ａに示すように、第２ギア歯５１Ｄは、ノコ歯形状を備えている。第２ギア歯５１Ｄは、伝達ギア５３の第１ギア歯５３Ｃと係合可能とされる。円筒部５１Ｅは、第２ギア歯５１Ｄよりも後方に延びるローラーベース部５１Ａの先端部である。弾性ローラー部５１Ｂは、ゴム材料から構成される円筒部材であり、ローラーベース部５１Ａの外周部に固定される。弾性ローラー部５１Ｂがローラーベース部５１Ａと一体的に回転することで、原稿給紙トレイ３１上の原稿シートが給送（搬送）される。

クリップ５１Ｇ（図４Ｂ、図８）は、伝達ギア５３および入力ギア５５がピックアップローラー５１から脱離することを防止する。クリップ５１Ｇは、入力ギア５５の溝部５５Ｆ（図５Ａ、図５Ｂ）に嵌合される。

図８を参照して、ローラーベース部５１Ａの円筒部５１Ｅに、伝達ギア５３が後方から外嵌される。この時、伝達ギア５３がピックアップローラー５１に対して相対的に回転可能とされ、更に、伝達ギア５３が前後方向（軸方向）にスライド移動可能となるように、円筒部５１Ｅの外周面と伝達ギア５３の内周面との間には、所定のクリアランスが形成されている。更に、入力ギア５５の軸部５５Ｅが、ローラーベース部５１Ａの第１開口部５１Ａ１に挿通され、ローラーベース部５１Ａの内部を貫通した後、第２開口部５１Ａ２からローラーベース部５１Ａの外側に突き出される。そして、溝部５５Ｆにクリップ５１Ｇが嵌め込まれると、ピックアップローラー５１、伝達ギア５３および入力ギア５５が一体とされる。その後、基端軸部５５Ｃおよび先端軸部５５Ｇが、ホルダー５０（図３）の不図示の軸受に回転可能に軸支されながら、ピックアップローラーユニット５１Ｓがホルダー５０に装着される。

次に、図９Ａおよび図９Ｂを参照して、ピックアップローラーユニット５１Ｓの回転駆動力の伝達について説明する。図９Ａおよび図９Ｂは、本実施形態に係るピックアップローラーユニット５１Ｓの駆動伝達の様子を示す模式図である。なお、図９Ａにおける伝達ギア５３の軸方向の位置が本発明の第２の位置に相当し、図９Ｂにおける伝達ギア５３の軸方向の位置が本発明の第１の位置に相当する。

モーター７（図３）が発生した回転駆動力は、駆動シャフト５８１、入力ギア５６、アイドラギア５７から、入力ギア５５のギア本体部５５Ｂに入力される。この結果、ピックアップローラーユニット５１Ｓにおいて、まず、入力ギア５５が予め設定された回転方向（第１回転方向）に回転される。入力ギア５５が回転されると、入力ギア５５の突起部５５Ｄが伝達ギア５３の凹部５３Ｂに係合する。詳しくは、まず突起部５５Ｄの傾斜部５５Ｄ１が凹部５３Ｂの被押圧部５３Ｂ１の後端部に当接する。この際、傾斜部５５Ｄ１の傾斜によって、被押圧部５３Ｂ１には、前方に向かう力が付与される（図９Ａの矢印Ｄ２）。より詳しくは、入力ギア５５の回転により、被押圧部５３Ｂ１の後端部が傾斜部５５Ｄ１に沿って摺動することで、軸方向に沿った力が付与される。この結果、伝達ギア５３が第２の位置（図９Ａ）からピックアップローラー５１側の第１の位置（図９Ｂ）にスライド移動される。更に、入力ギア５５の押圧部５５Ｄ２が凹部５３Ｂの被押圧部５３Ｂ１を周方向に押圧することで（図９Ｂ）、入力ギア５５および伝達ギア５３が一体的に回転される。また、第１の位置にスライド移動した伝達ギア５３の第１ギア歯５３Ｃが、ピックアップローラー５１の第２ギア歯５１Ｄと噛み合うことによって、伝達ギア５３とピックアップローラー５１とが一体的に回転する。この結果、入力ギア５５、伝達ギア５３およびピックアップローラー５１が、第１回転方向（図９Ｂの矢印Ｄ１）に一体的に回転する。

一方、原稿給紙トレイ３１上の原稿シートの給紙動作が終了した際、あるいは、複数の原稿シートの紙間に対応して、制御部８（図３）はモーター７の回転を停止する。この結果、入力ギア５５への回転駆動力の入力が切断される。一方、原稿搬送ユニット５によって送り出された原稿シートは、原稿搬送ユニット５よりも下流側の第１搬送ローラー対３５１（図２）によって搬送されている。このため、原稿シートの搬送が妨げられないために、給紙ローラー５２およびピックアップローラー５１は原稿シートに従動して回転される。

ピックアップローラー５１が原稿シートに従動してＤ１方向に回転されると、第１ギア歯５３Ｃが第２ギア歯５１Ｄによって後方（入力ギア５５に向かう方向）（軸方向）に押圧されることで、伝達ギア５３が第１の位置（図９Ｂ）から第２の位置（図９Ａ）にスライド移動される。この結果、ピックアップローラー５１および伝達ギア５３の係合が解除され、ピックアップローラー５１だけが原稿シートに安定して従動回転される。

このように、本実施形態では、伝達ギア５３のスライド移動によって、ピックアップローラー５１への回転駆動力の伝達が切り替えられる。すなわち、ピックアップローラーユニット５１Ｓは、入力ギア５５、伝達ギア５３およびピックアップローラー５１の連結および当該連結の解除を行うラチェット機構を有する。

上記のような構成では、円筒状の伝達ギア５３が、ピックアップローラー５１の円筒部５１Ｅに外嵌され、回転可能に軸支されている。ピックアップローラーユニット５１Ｓが軸線ＣＬに対して傾斜して取り付けられた場合や、伝達ギア５３と円筒部５１Ｅとの間に異物が混入した場合には、伝達ギア５３のスライド移動がスムーズに実現されない場合がある。この場合、上記のようなギア同士の連結および解除を行うラチェット機能が低下し、ピックアップローラー５１の回転不良および原稿シートの給紙不良が発生する。特に、図９Ａにおいて、伝達ギア５３の軸方向への移動負荷が、伝達ギア５３の第１回転方向（Ｄ１）への回転負荷よりも大きい場合、伝達ギア５３は図９Ｂに示される第１の位置までスライド移動することが困難となる。この場合、入力ギア５５の押圧部５５Ｄ２と伝達ギア５３の被押圧部５３Ｂ１との間に隙間が生じ、被押圧部５３Ｂ１が傾斜部５５Ｄ１上をスライド移動できない。このため、第１ギア歯５３Ｃと第２ギア歯５１Ｄとのが噛み合い不良が生じ、ピックアップローラー５１の回転不良が発生する。

本実施形態では、このような問題を解決するために、ピックアップローラーユニット５１Ｓが、負荷調整機構を備えている。負荷調整機構は、第２の位置に配置された伝達ギア５３の第１回転方向における回転負荷を伝達ギア５３の軸方向における移動負荷よりも大きくする機能を備えている。本実施形態では、負荷調整機構が、伝達ギア５３およびピックアップローラー５１に備えられている。図１０Ａは、ピックアップローラー５１および伝達ギア５３の詳細な側面図である。図１０Ｂは、図１０Ａのピックアップローラー５１および伝達ギア５３の一部を拡大した拡大図である。

図６Ａ、図１０Ａおよび図１０Ｂを参照して、ピックアップローラー５１は、外周ギア歯５１Ｈ（円筒ギア）を備える。外周ギア歯５１Ｈは、ピックアップローラー５１の円筒部５１Ｅの外周面に、周方向に間隔をおいて複数形成されている。また、外周ギア歯５１Ｈは、第１回転方向（図６Ｃの矢印Ｄ１）に沿って先下がりの傾斜面を備えたノコ歯形状からなる。

一方、図７Ａ乃至図７Ｃ、図１０Ａおよび図１０Ｂを参照して、伝達ギア５３は、内周ギア歯５３Ｄ（内周面ギア）を備える。内周ギア歯５３Ｄは、伝達ギア５３の内周面に、周方向に間隔をおいて複数形成されている。また、内周ギア歯５３Ｄは、第１回転方向（図７Ｃの矢印Ｄ１）に沿って先上がりの傾斜面を備えたノコ歯形状からなる。

図９Ａ、図１０Ａおよび図１０Ｂを参照して、入力ギア５５の傾斜部５５Ｄ１が伝達ギア５３の被押圧部５３Ｂ１を押圧する際、外周ギア歯５１Ｈが略静止した状態で、内周ギア歯５３Ｄが図１０ＢのＤ１方向に回転される。このため、内周ギア歯５３Ｄが外周ギア歯５１Ｈに噛み合い、伝達ギア５３の第１回転方向における回転負荷が、伝達ギア５３の軸方向における移動負荷よりも大きくなる。したがって、伝達ギア５３が第２の位置から第１の位置に軸方向に沿ってスムーズにスライド移動し、ピックアップローラー５１への回転駆動力の伝達が安定して実現される。換言すれば、ピックアップローラー５１への回転駆動力の伝達不良が抑止される。この結果、原稿シートを安定して原稿読取位置Ｘ（図２）（画像読取位置）に搬送することができるとともに、搬送された原稿の原稿画像に応じて、不図示の画像形成部においてシートに画像を安定して形成することができる。

更に、図１０Ｂを参照して、ピックアップローラー５１が原稿シートに従動して回転される際には、内周ギア歯５３Ｄが略静止した状態で、外周ギア歯５１Ｈが図１０ＢのＤ１方向に回転される。この際、内周ギア歯５３Ｄは、外周ギア歯５１Ｈの頂部と摺擦するが、両者が強く噛み合うことはない。したがって、伝達ギア５３の回転負荷が増大されることが抑止される。この結果、ピックアップローラー５１が原稿シートに対して安定して従動回転することができる。

以上、本発明の実施形態に係るシート搬送装置について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば次のような変形実施形態を採用することができる。

上記の実施形態では、本発明の負荷調整機構として、外周ギア歯５１Ｈおよび内周ギア歯５３Ｄ（図１０Ｂ）によって説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。負荷調整機構は、伝達ギア５３の内周面およびピックアップローラー５１の円筒部５１Ｅの外周面に配置され、伝達ギア５３とピックアップローラー５１との間に回転方向に対して異なる大きさの摩擦力を発生する異方性の摩擦発生部材であってもよい。図１１Ａは、本発明の変形実施形態として、摩擦発生部材を説明するための円筒部５１Ｅの外周面および伝達ギア５３の内周面５３Ｐを拡大して示した模式図である。本変形実施形態では、異方性の摩擦発生部材が、ピックアップローラー５１の円筒部５１Ｅに配置された第１繊維５１Ｊ（繊維材）と、伝達ギア５３の内周面５３Ｐに配置された第２繊維５３Ｊ（繊維材）と、から構成される。第１繊維５１Ｊは、第１回転方向（矢印Ｄ１）に対向するように傾斜して植毛されている。また、第２繊維５３Ｊは、第１回転方向に沿うように予め植毛されている。

このような構成によれば、伝達ギア５３が第１回転方向に回転される際には、第２繊維５３Ｊが第１繊維５１Ｊに引っ掛かるため、伝達ギア５３の回転負荷が増大される。したがって、摩擦発生部材が発生する摩擦力によって、伝達ギア５３の第１回転方向における回転負荷が伝達ギア５３の軸方向における移動負荷よりも大きく設定される。このため、伝達ギア５３の第２の位置から第１の位置へのスライド移動がスムーズに実現される。なお、ピックアップローラー５１が原稿シートに従動して回転する際には、第１繊維５１Ｊは第２繊維５３Ｊの表面に沿って移動するため、伝達ギア５３の回転負荷が増大しにくい。このように、本変形実施形態では、第１繊維５１Ｊおよび第２繊維５３Ｊの接触によって伝達ギア５３の摩擦力を調整することができる。

更に、図１１Ｂは、本発明の他の変形実施形態として、摩擦発生部材を説明するための円筒部５１Ｅの外周面および伝達ギア５３の内周面の近傍を拡大して示した模式な透視図である。本変形実施形態では、異方性の摩擦発生部材が、ピックアップローラー５１の円筒部５１Ｅに配置された第１溝５１Ｋ（溝）と、伝達ギア５３の内周面に配置された第２溝５３Ｋ（溝）と、から構成される。第１溝５１Ｋは、第１回転方向（矢印Ｄ１）に対して傾斜するように形成されている。また、第２溝５３Ｋは、軸方向に沿うように形成されている。なお、一例として、これらの溝は公知のローレット溝から構成されている。

このような構成によれば、伝達ギア５３が第１回転方向に回転される際には、第２溝５３Ｋが第１溝５１Ｋに引っ掛かるため、伝達ギア５３の回転負荷が増大される。したがって、摩擦発生部材が発生する摩擦力によって、伝達ギア５３の第１回転方向における回転負荷が伝達ギア５３の軸方向における移動負荷よりも大きく設定される。このため、伝達ギア５３の第２の位置から第１の位置へのスライド移動がスムーズに実現される。なお、本変形実施形態では、第１溝５１Ｋと第２溝５３Ｋとがなす角度θが、４５度よりも小さいことが望ましい。この場合、伝達ギア５３の回転負荷が安定して増大される。また、第１溝５１Ｋの傾斜によって、伝達ギア５３の内周面と円筒部５１Ｅの外周面で発生した摩擦力から、軸方向（図１１Ｂの矢印Ｄ２）に沿った分力が発生するため、伝達ギア５３のスライド移動が更にスムーズに実現される。このように、本変形実施形態では、伝達ギア５３の内周面およびピックアップローラー５１の円筒部５１Ｅの外周面に溝を形成することで、伝達ギア５３の摩擦力を調整することができる。

１ 画像形成装置
３ 自動原稿搬送装置
３２ 原稿搬送部
５ 原稿搬送ユニット
５０ ホルダー
５１ ピックアップローラー
５１Ａ ローラーベース部
５１Ａ１ 第１開口部
５１Ａ２ 第２開口部
５１Ｂ 弾性ローラー部
５１Ｃ フランジ部
５１Ｄ 第２ギア歯
５１Ｅ 円筒部
５１Ｇ クリップ
５１Ｈ 外周ギア歯（円筒ギア）
５１Ｊ 第１繊維（繊維材）
５１Ｋ 第１溝（溝）
５１Ｌ 軸線
５１Ｓ ピックアップローラーユニット（ローラー駆動伝達装置）
５２ 給紙ローラー
５２Ｓ 給紙ローラーユニット
５３ 伝達ギア（駆動伝達ギア）
５３Ａ 伝達ギアベース部
５３Ｂ 凹部（切欠き部）
５３Ｂ１ 被押圧部
５３Ｃ 第１ギア歯
５３Ｄ 内周ギア歯（内周面ギア）
５３Ｊ 第２繊維（繊維材）
５３Ｋ 第２溝（溝）
５４ 伝達ギア
５５ 入力ギア（駆動入力ギア）
５５Ａ 入力ギアベース部
５５Ｂ 入力ギア歯
５５Ｃ 基端軸部
５５Ｄ 突起部（係合突起部）
５５Ｄ１ 傾斜部
５５Ｄ２ 押圧部
５５Ｅ 軸部
５５Ｆ 溝部
５５Ｇ 先端軸部
５６ 入力ギア
５７ アイドラギア
５８１ 駆動シャフト
７ モーター（駆動部）
８ 制御部

Claims (4)

1. 回転駆動力が入力され回転軸回りに第１回転方向に回転されるギアであって、前記回転における軸方向の端部に配置されたギア側面と、前記ギア側面から前記軸方向に突設された係合突起部と、を備える駆動入力ギアと、
   前記駆動入力ギアの前記回転軸の軸線上において前記駆動入力ギアに隣接して配置されるギアであって、前記軸方向の一方の側面に前記係合突起部が係合される切欠き部が形成され、前記軸方向において前記切欠き部とは反対側の他方の側面に配置された第１ギア歯とを備え、前記軸方向にスライド移動可能な駆動伝達ギアと、
   前記駆動入力ギアの前記軸線上において前記駆動伝達ギアに隣接して配置され、前記第１ギア歯と係合可能な第２ギア歯を備え、回転されることでシートを搬送するローラー部と、
   前記駆動入力ギアに前記回転駆動力が入力され、前記駆動入力ギアの前記係合突起部が前記駆動伝達ギアの前記切欠き部に係合することで前記駆動伝達ギアが前記ローラー部側の第１の位置にスライド移動されると、前記第１ギア歯と前記第２ギア歯との噛み合いによって、前記駆動入力ギア、前記駆動伝達ギアおよび前記ローラー部が前記第１回転方向に一体的に回転され、前記駆動入力ギアへの前記回転駆動力の入力が切断され、前記ローラー部が前記シートに従動して回転されると、前記第１ギア歯が前記第２ギア歯によって前記軸方向に押圧されることで、前記駆動伝達ギアが前記第１の位置よりも前記駆動入力ギア側の第２の位置にスライド移動され、前記ローラー部と前記駆動伝達ギアとの連結が解除されるラチェット機構と、
   を有し
   前記ラチェット機構は、前記第２の位置に配置された前記駆動伝達ギアの前記第１回転方向における回転負荷を前記軸方向における移動負荷よりも大きくする負荷調整機構を備え、
   前記駆動伝達ギアは、内周面を備えた円筒形状を有し、
   前記ローラー部は、前記駆動伝達ギアに対向する側面から突出し、前記駆動伝達ギアの円筒内部に挿入される円筒部を有し、
   前記負荷調整機構は、前記駆動伝達ギアの前記内周面および前記ローラー部の前記円筒部の外周面に配置され、前記駆動伝達ギアと前記ローラー部との間に前記回転方向に対して異なる大きさの摩擦力を発生する異方性の摩擦発生部材であることを特徴とするローラー駆動伝達装置。
2. 前記異方性の摩擦発生部材は、前記駆動伝達ギアの前記内周面および前記ローラー部の
   前記円筒部の前記外周面に配置された繊維材であることを特徴とする請求項１に記載のローラー駆動伝達装置。
3. 請求項１または２に記載のローラー駆動伝達装置と、
   前記回転駆動力を発生する駆動部と、を備え、
   前記シートは、表面に形成された原稿画像が読み取られる原稿であって、
   前記ローラー部は、前記原稿画像が読み取られる画像読取位置に向かって前記原稿を搬送することを特徴とする自動原稿搬送装置。
4. 請求項３に記載の自動原稿搬送装置と、
   前記原稿画像に基づいて、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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