特許 7563028 仕分け装置およびそれを備えた画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-30

(45)【発行日】2024-10-08

(54)【発明の名称】仕分け装置およびそれを備えた画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   B65H 31/00 20060101AFI20241001BHJP

   G03G 21/16 20060101ALI20241001BHJP

   B65H 33/06 20060101ALI20241001BHJP

【ＦＩ】

B65H31/00 Z

G03G21/16 161

B65H33/06

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020131381

(22)【出願日】2020-08-03

(65)【公開番号】P2022028160

(43)【公開日】2022-02-16

【審査請求日】2023-07-24

(73)【特許権者】

【識別番号】000006150

【氏名又は名称】京セラドキュメントソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001933

【氏名又は名称】弁理士法人 佐野特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山田 知靖

【審査官】大山 広人

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－１４５５３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－１８６１２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０７１７９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－０５８７５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０６６３４６４０（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｈ ３１／００－３１／４０

Ｂ６５Ｈ ３３／０６

Ｇ０３Ｇ １５／００

Ｇ０３Ｇ ２１／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ベース部と、
前記ベース部に支持され、シート排出方向と直交するシート幅方向に往復移動可能なトレイ部と、
前記トレイ部を前記シート幅方向に往復移動させるトレイ駆動部と、
を備え、
前記トレイ部を前記ベース部に対し前記シート幅方向に移動させることにより２以上の仕分け位置に配置してシート束の仕分けを行う仕分け装置であって、
前記トレイ駆動部は、
モーターと、
前記ベース部に支持される支軸と、
前記モーターの駆動力が伝達されるギア部と、前記支軸が挿通される軸孔が形成された第１ボス部と、を有し、前記モーターの回転駆動力によって回転する入力ギアと、
前記入力ギアの前記第１ボス部の上端にラチェット機構を介して連結される第２ボス部を有し、前記トレイ部に駆動力を出力する出力部材と、
を備え、前記入力ギアは前記支軸に沿って上下方向に往復移動可能であり、
前記ラチェット機構は、
前記入力ギアの前記第１ボス部の上端縁に設けられた第１ラチェット歯と、
前記出力部材の前記第２ボス部の下端縁に設けられ、前記第１ラチェット歯と係合する第２ラチェット歯と、
前記入力ギアを前記出力部材に接近する方向に付勢する弾性部材と、
を有し、
前記ラチェット機構は、前記トレイ部を介して前記出力部材に所定以上の負荷が加えられた場合、前記弾性部材の付勢力に抗して前記入力ギアが押し下げられ、前記第１ラチェット歯と前記第２ラチェット歯の係合が解除されることを特徴とする仕分け装置。

【請求項2】

前記出力部材から前記第１ラチェット歯と前記第２ラチェット歯の係合面に作用する抗力のうち、垂直下向きに作用する分力が前記弾性部材の付勢力よりも大きいとき前記ラチェット機構による駆動力の伝達が遮断されることを特徴とする請求項１に記載の仕分け装置。

【請求項3】

前記出力部材は、前記第２ボス部を中心として回転する円形状のフランジ部と、前記フランジ部の上面の前記第２ボス部から径方向にずれた位置に形成される凸部と、を有し、
前記トレイ部の裏面には、前記シート排出方向に沿って延在する楕円形状のガイド溝が形成されており、
前記ガイド溝に前記凸部が移動可能に係合するとともに、前記トレイ部の前記シート排出方向と平行な方向への移動が規制されることにより、前記トレイ部が前記シート幅方向に往復移動することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の仕分け装置。

【請求項4】

シートに画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部により画像が形成された前記シートを胴内排出空間に排出する排出部と、
前記排出部から排出された前記シートを仕分けする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の仕分け装置と、
を備えた画像形成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、シートを積載するトレイを移動させてシートの仕分けを行う仕分け装置およびそれを備えた画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、複写機、プリンター等の画像形成装置によって画像が形成された用紙を複数枚スタックして、スタックされた用紙束をまとめてステープルで綴じる綴じ処理、およびパンチ穴形成装置でパンチ穴（穿孔）を空けるパンチ穴形成処理、用紙束の仕分け（ソート）処理等を実行可能な用紙後処理装置が利用されている。

【0003】

例えば特許文献１には、排出トレイ上へのシート束の積載位置を変更する積載位置変更手段と、一のシート束におけるシートの枚数に応じて、同一の積載位置に連続して排出すべきシート束の部数を決定する決定手段と、決定された部数のシート束が排出トレイ上に積載されるごとに、積載位置変更手段を駆動して、シート束の積載位置を変更させる制御手段とを備えるシート処理装置が開示されている。

【0004】

特許文献２には、装置本体と、装置本体から排出される用紙を積載するトレイと、トレイを少なくとも２つの仕分け位置に揺動させる揺動手段とを備え、トレイを揺動させて排出される用紙を仕分ける画像形成装置において、揺動手段がモーターまたはソレノイドであるものが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００１－３１３１７号公報

【文献】特開２００５－１３２５４６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上述したように用紙を積載するトレイを移動させて用紙の仕分けを行う仕分け装置では、トレイに想定外の負荷が加えられた場合に駆動部が破損するおそれがあった。また、トレイとユーザーの距離が近いため、ユーザーが手指を挟むなどして怪我をするおそれもあった。

【0007】

本発明は、上記問題点に鑑み、トレイに負荷が加えられた場合の駆動部の破損を抑制するとともに、ユーザーの安全性も確保できる仕分け装置およびそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するために本発明の第１の構成は、ベース部と、トレイ部と、トレイ駆動部と、を備え、トレイ部をベース部に対しシート幅方向に移動させることにより２以上の仕分け位置に配置してシート束の仕分けを行う仕分け装置である。トレイ部は、ベース部に支持され、シート排出方向と直交するシート幅方向に往復移動可能である。トレイ駆動部は、トレイ部をシート幅方向に往復移動させる。トレイ駆動部は、モーターと、支軸と、入力ギアと、出力部材と、を有する。支軸は、ベース部に支持される。入力ギアは、モーターの駆動力が伝達されるギア部と、支軸が挿通される軸孔が形成された第１ボス部と、を有し、モーターの回転駆動力によって回転する。出力部材は、入力ギアの第１ボス部の上端にラチェット機構を介して連結される第２ボス部を有し、トレイ部に駆動力を出力する。入力ギアは支軸に沿って上下方向に往復移動可能である。ラチェット機構は、第１ラチェット歯と、第２ラチェット歯と、弾性部材と、を有する。第１ラチェット歯は、入力ギアの第１ボス部の上端縁に設けられる。第２ラチェット歯は、出力部材の第２ボス部の下端縁に設けられ、第１ラチェット歯と係合する。弾性部材は、入力ギアを出力部材に接近する方向に付勢する。ラチェット機構は、トレイ部を介して出力部材に所定以上の負荷が加えられた場合、弾性部材の付勢力に抗して入力ギアが押し下げられ、第１ラチェット歯と第２ラチェット歯の係合が解除される。

【発明の効果】

【0009】

本発明の第１の構成によれば、ラチェット機構を用いて入力ギアから出力部材への駆動力の伝達を行うことにより、トレイ部を介して出力部材に一定以上の負荷が加えられたときラチェット機構を構成する第１ラチェット歯と第２ラチェット歯の係合が外れて駆動力の伝達が遮断される。これにより、トレイ駆動部の破損を未然に防止することができる。また、ユーザーが怪我をするおそれもなくなる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の仕分け装置２０が装着された画像形成装置１００の内部構成を示す概略図

【図2】画像形成装置１００の胴内排出空間１６に仕分け装置２０を装着する様子を上方から見た斜視図

【図3】胴内排出空間１６に仕分け装置２０を装着する様子を画像形成装置１００の正面側から見た側面図

【図4】仕分け装置２０のベース部２１を上方から見た斜視図

【図5】仕分け装置２０のトレイ部２２を裏面側から見た平面図

【図6】トレイ駆動部３０を構成する入力ギアおよび出力部材３７の縦断面図であって、トレイ部２２が正常に動作している状態を示す図

【図7】図６における入力ギア３５および出力部材３７の連結部分の拡大図

【図8】第２ラチェット歯４３ｂから第１ラチェット歯４３ａに加わる抗力を示す図

【図9】トレイ駆動部３０を構成する入力ギア３５および出力部材３７の縦断面図であって、トレイ部２２に一定以上の負荷が加えられた状態を示す図

【図10】図９における入力ギア３５および出力部材３７の連結部分の拡大図

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の画像形成装置１００および仕分け装置２０の内部構成を示す概略図である。なお、本実施形態においては画像形成装置１００の一例としてデジタル複合機を例示しているが、本発明の仕分け装置２０は、デジタル複合機以外の、例えばレーザープリンターやインクジェットプリンター、ファクシミリ装置等にも同様に連結可能である。

【0012】

図１に示すように、画像形成装置（例えばモノクロ複合機）１００本体内には、帯電、露光、現像および転写の各工程によりモノクロ画像を形成する画像形成部Ｐが配設されている。

【0013】

画像形成部Ｐには、感光体ドラム１の回転方向（図１の反時計回り方向）に沿って、帯電部２、露光ユニット３、現像装置４、転写ローラー７、クリーニング装置８、および除電装置（図示せず）が配設されている。画像形成部Ｐでは、感光体ドラム１を図１において反時計回り方向に回転させながら、感光体ドラム１に対する画像形成プロセスが実行される。

【0014】

感光体ドラム１は、例えばアルミドラムに感光層が積層されたものであり、帯電部２により、表面の感光層を一様に帯電させるようになっている。そして、後述する露光ユニット３からのレーザービームを受けた表面に、帯電を減衰させた静電潜像を形成する。なお、上記の感光層は、特に限定されるものではないが、例えば耐久性に優れるアモルファスシリコン（ａ－Ｓｉ）感光層や、帯電時のオゾンの発生が少なく高解像度の画像が得られる有機感光層（ＯＰＣ）等が好ましい。

【0015】

帯電部２は、感光体ドラム１の表面を均一に帯電させるものである。例えば帯電部２として、細いワイヤー等を電極として高電圧を印加することにより放電するコロナ放電装置が用いられる。なお、コロナ放電装置に代えて、帯電ローラーに代表される帯電部材を感光体ドラム１の表面に接触させた状態で電圧を印加する接触式の帯電装置を用いても良い。露光ユニット３は、画像読取部１８において読み取られた原稿画像データに基づいて光ビーム（例えばレーザービーム）を感光体ドラム１に照射し、感光体ドラム１の表面に静電潜像を形成する。

【0016】

現像装置４は、感光体ドラム１の静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成させるものである。この現像装置４へのトナーの供給はトナーコンテナ５によって行われる。なお、ここでは磁性を有するトナー成分のみから構成される一成分現像剤（以下、単にトナーともいう）が現像装置４に収容されている。

【0017】

転写ローラー７は、感光体ドラム１の表面に形成されたトナー像を乱さずに用紙搬送路１１を搬送されてくる用紙に転写する。クリーニング装置８は、感光体ドラム１の長手方向に線接触するクリーニングローラーやクリーニングブレード等を備えており、トナー像が用紙に転写された後に、感光体ドラム１の表面の残留トナーを除去する。

【0018】

画像読取部１８は、複写時に原稿を照明するスキャナーランプや原稿からの反射光の光路を変更するミラーが搭載された走査光学系、原稿からの反射光を集光して結像する集光レンズ、および結像された画像光を電気信号に変換するＣＣＤセンサー等（いずれも図示せず）から構成されており、原稿画像を読み取って画像データに変換する。

【0019】

コピー動作を行う場合、画像読取部１８において原稿の画像データを読み取り画像信号に変換する。一方、画像形成部Ｐにおいて、帯電部２により図中の反時計回り方向に回転する感光体ドラム１の表面が均一に帯電される。次に、画像読取部１８で読み取られた原稿画像データに基づいて露光ユニット３が感光体ドラム１上にレーザービーム（光線）を照射することで、画像データに基づく静電潜像を感光体ドラム１の表面に形成する。その後、現像装置４が静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する。

【0020】

上記のようにトナー像が形成された画像形成部Ｐに向けて、用紙収容部１０から用紙が用紙搬送路１１およびレジストローラー対１３を経由して所定のタイミングで搬送される。そして、画像形成部Ｐにおいて感光体ドラム１の表面に形成されたトナー像が転写ローラー７により用紙に転写される。そして、トナー像が転写された用紙は感光体ドラム１から分離され、定着部９に搬送されて加熱および加圧されることで用紙にトナー像が定着される。

【0021】

定着部９を通過した用紙は、用紙搬送路１１を通過して排出ローラー対１４ａまたは１４ｂに搬送される。用紙の片面のみに画像を形成する場合は、排出ローラー対１４ａによって胴内排出空間１６に装着された仕分け装置２０に排出される。

【0022】

一方、用紙の両面に画像を形成する場合は、定着部９を通過した用紙の先端を一旦排出ローラー対１４ｂから胴内排出空間１６内に突出させる。次に、排出ローラー対１４ｂを逆回転させることにより用紙をスイッチバックさせて反転搬送路１９に案内し、画像面を反転させた状態でレジストローラー対１３に再搬送する。そして、感光体ドラム１の表面に形成された次の画像が転写ローラー７により用紙の画像が形成されていない面に転写される。その後、用紙は定着部９に搬送されてトナー像が定着され、排出ローラー対１４ａにより仕分け装置２０に排出される。

【0023】

仕分け装置２０は、胴内排出空間１６の底部１６ａに着脱可能に装着されている。仕分け装置２０は、排出ローラー対１４ａから排出された用紙を所定枚数ずつ排出方向と直交する用紙幅方向（図１の紙面と垂直な方向）に交互に移動させる仕分け処理（ソート処理）を実行する。仕分け装置２０が胴内排出空間１６から取り外されているときは、底部１６ａが用紙排出トレイとして用いられる。

【0024】

底部１６ａには傾斜面１６ｂと凹部１６ｃが形成されている。傾斜面１６ｂは、仕分け装置２０の挿入方向（矢印Ａ方向）に対し底部１６ａの下流側に形成され、用紙排出方向の上流側から下流側に向かって（図１の右から左方向に向かって）上向きに傾斜する。排出ローラー対１４ａによって底部１６ａに排出された用紙は、傾斜面１６ｂに沿って排出方向上流側に滑り落ちることにより、後端が整合された状態で積載される。凹部１６ｃは、挿入方向に対し傾斜面１６ｂの下流側に形成され、仕分け装置２０の下端部２１ｄ（図３参照）が嵌合する。

【0025】

図２は、胴内排出空間１６に仕分け装置２０を装着する様子を上方から見た斜視図である。図３は、胴内排出空間１６に仕分け装置２０を装着する様子を画像形成装置１００の正面側から見た側面図である。図４は、仕分け装置２０のベース部２１を上方から見た斜視図である。図５は、仕分け装置２０のトレイ部２２を裏面側から見た平面図である。仕分け装置２０は、ベース部２１と、トレイ部２２とを備える。

【0026】

ベース部２１は、胴内排出空間１６の底部１６ａに固定される。ベース部２１は、側面視において胴内排出空間の底部１６ａと略同一の屈曲形状を有しており、第１傾斜部２１ａと第１後壁部２１ｂとを有する。第１傾斜部２１ａは、ベース部２１が底部１６ａに固定された状態で傾斜面１６ｂに対向し、傾斜面１６ｂと同様に用紙排出方向の下流側に向かって上向きに傾斜する。第１後壁部２１ｂは、第１傾斜部２１ａの下端部から立ち上がり、トレイ部２２の第２後壁部２２ｂに対向する。第１後壁部２１ｂには排出ローラー対１４ａの下方に設けられた被係合部（図示せず）に係合する係合部２１ｃが形成されている。

【0027】

用紙幅方向に対してベース部２１の奥側（画像形成装置１００の背面側、矢印Ｂ方向）の端部には接続部２３が立設されている。接続部２３は、仕分け装置２０に電力や制御信号を送信するケーブルが接続されるコネクター２３ａを備える。

【0028】

図４に示すように、ベース部２１の略中央部には、トレイ部２２を用紙幅方向に往復移動させるためのトレイ駆動部３０が配置されている。トレイ駆動部３０の詳細な構成については後述する。

【0029】

ベース部２２の上面の複数個所（ここでは８箇所）には摺動コロ４０が配置されている。各摺動コロ４０は、回転軸が用紙排出方向と平行に配置され、用紙幅方向（矢印ＢＢ′方向）に回転する。ベース部２１とトレイ部２２とが摺動コロ４０を介して当接することにより、ベース部２１に対しトレイ部２２が用紙幅方向に円滑に往復移動する。

【0030】

トレイ部２２は、ベース部２１の上面に用紙幅方向（矢印ＢＢ′方向）に往復移動可能に支持され、排出ローラー対１４ａから排出される用紙を積載する。トレイ部２２は、第２傾斜部２２ａと第２後壁部２２ｂとを有する。第２傾斜部２２ａはベース部２１の第１傾斜部２１ａに対向し、第１傾斜部２１ａと同様に排出方向下流側に向かって上向きに傾斜する。第２後壁部２２ｂは第２傾斜部２２ａの下端部から立ち上がり、第２傾斜部２２ａに沿って滑り落ちた用紙の後端を整合する。

【0031】

図５に示すように、トレイ部２２の裏面の略中央部には楕円形状のガイド溝５０が形成されている。ガイド溝５０は、用紙排出方向（図５の右から左方向）に沿って延在しており、ガイド溝５０にはトレイ駆動部３０の出力部材３１の凸部３７ｃ（図６参照）が係合する。トレイ部２２は、用紙排出方向と平行な方向（図５の左右方向）への移動が規制されている。

【0032】

仕分け装置２０による仕分け処理を行う場合、トレイ部２２をベース部２１に対して用紙幅方向の一方側（例えば矢印Ｂ方向）に配置させた状態で排出ローラー対１４ａからトレイ部２２上に用紙を排出する。トレイ部２２上に排出された用紙は、トレイ部２２の傾斜に沿って排出方向上流側に滑り落ち、第２後壁部２２ｂによって後端が整合される。予め設定された所定枚数の用紙が排出されると、トレイ部２２を用紙幅方向の他方側（矢印Ｂ′方向）に移動させる。

【0033】

そして、所定枚数の用紙が排出されると、トレイ部２２を再び用紙幅方向の一方側（矢印Ｂ方向）に移動させる。上記の動作を繰り返すことで、トレイ部２２上に所定枚数毎に用紙幅方向に仕分けされた用紙束が積載される。

【0034】

図６は、トレイ駆動部３０を構成する入力ギア３５および出力部材３７の縦断面図である。トレイ駆動部３０は、モーター３１と、アイドルギア３３と、入力ギア３５と、出力部材３７と、摺動ピン４１とを備える。

【0035】

モーター３１の回転軸３１ａにはピニオンギア（ウォームギア）３２が固定されている。アイドルギア３３は小径部と大径部とを有する二段ギアであり、ピニオンギア３２はアイドルギア３３の小径部に噛み合っている。

【0036】

入力ギア３５は、第１ボス部３５ａとギア部３５ｂと外側ボス部３５ｃとを有する。第１ボス部３５ａは、ベース部２１の底面に支持される摺動ピン４１が挿通される軸孔３６が形成されている。第１ボス部３５ａの上端縁（軸孔３６の開口縁）には第１ラチェット歯４３ａ（図７参照）が形成されている。ギア部３５ｂは第１ボス部３５ａを中心とする円周上に形成され、アイドルギア３３の大径部に噛み合っている。外側ボス部３５ｃはギア部３５ｂの上面から第１ボス部３５ａを囲むように円筒状に立ち上がる。

【0037】

出力部材３７は、第２ボス部３７ａとフランジ部３７ｂとを有する。第２ボス部３７ａは、入力ギア３５の第１ボス部３５ａに連結される。フランジ部３７ｂは、第２ボス部３７ａを中心とする円板状に形成され、第２ボス部３７ａから径方向にずれた位置には円柱状の凸部３７ｃが形成されている。第２ボス部３７ａの下端縁には第２ラチェット歯４３ｂ（図７参照）が形成されており、第２ボス部３７ａはラチェット機構４３により第１ボス部３５ａと連結される。

【0038】

トレイ駆動部３０は、モーター３１、アイドルギア３３、入力ギア３５、出力部材３７、および摺動ピン４１が一体となったユニットとして構成されており、このユニットをベース部２１に取り付けることでトレイ駆動部３０が組み立てられる。なお、これらの各部材を別個にベース部２１に取り付けて組み立てる構成としてもよい。

【0039】

凸部３７ｃをトレイ部２２のガイド溝５０（図５参照）に嵌合させた状態で出力部材３７を回転させると、凸部３７ｃが円軌道上を周回する。凸部３７ｃの周回に伴い、ガイド溝５０を介して凸部３７ｃに嵌合するトレイ部２２も円運動しようとするが、トレイ部２２は用紙排出方向と平行な方向への移動が規制されている。その結果、トレイ部２２は凸部３７ｃの周回に追従して移動可能な用紙幅方向（矢印ＢＢ′方向）に往復移動する。

【0040】

フランジ部３７ｂの外周縁の一部には遮光部３７ｄが形成されており、遮光部３７ｄを挟むように位置検知センサー４５が配置されている。位置検知センサー４５は、発光部と受光部とを有する検知部を備えたＰＩ（フォトインタラプター）センサーであり、遮光部３７ｄが検知部を透光または遮光することでフランジ部３７ｂの回転角度を検知し、凸部３７ｃの位置を検知する。これにより、トレイ部２２が所定の仕分け位置に配置されたことを検知することができる。

【0041】

図７は、図６における入力ギア３５および出力部材３７の連結部分の拡大図である。図８は、第２ラチェット歯４３ｂから第１ラチェット歯４３ａに加わる抗力を示す図である。ラチェット機構４３は、第１ボス部３５ａの上端に形成される台形状の第１ラチェット歯４３ａと、第２ボス部３７ａの下端に形成される逆台形状の第２ラチェット歯４３ｂと、圧縮コイルバネ３９と、を有する。

【0042】

圧縮コイルバネ３９は、下端部がバネ支持板４４に支持されている。バネ支持板４４はＵ字状の切り欠きが形成されており、摺動ピン４１が貫通する。即ち、圧縮コイルバネ３９はバネ支持板４４と入力ギア３５との間に配置され、摺動ピン４１および第１ボス部３５ａに外挿されている。圧縮コイルバネ３９は、入力ギア３５の第１ボス部３５ａが出力部材３７の第２ボス部３７ａに噛み合う方向（図６の上方向）に入力ギア３５を付勢する。

【0043】

図８は、第２ラチェット歯４３ｂから第１ラチェット歯４３ａに加わる抗力を示す図である。入力ギア３５が図７の矢印Ｃ方向に回転するとき、第１ボス部３５ａも矢印Ｃ方向に回転し、第１ラチェット歯４３ａから第２ラチェット歯４３ｂに回転駆動力が伝達される。その結果、回転駆動力の反作用により第２ラチェット歯４３ｂから第１ラチェット歯４３ａに抗力Ｆが作用する。

【0044】

抗力Ｆは、第１ラチェット歯４３ａと第２ラチェット歯４３ｂの噛み合い面（係合面）に対して垂直に作用する。抗力Ｆは、第１ボス部３５ａの回転方向と逆向きに作用する水平方向の分力Ｆ１と、第１ボス部３５ａを押圧する方向に作用する垂直方向の分力Ｆ２とに分解される。

【0045】

図６および図７は、トレイ部２２が正常に動作している状態を示しており、トレイ部２２に過大な負荷が加えられていない。この状態では分力Ｆ２は圧縮コイルバネ３９の付勢力以下であるため、第１ラチェット歯４３ａと第２ラチェット歯４３ｂとが完全に噛み合っており、第１ボス部３５から第２ボス部３７に回転駆動力が伝達される。

【0046】

図９は、トレイ駆動部３０を構成する入力ギア３５および出力部材３７の縦断面図であって、トレイ部２２に一定以上の負荷が加えられた状態を示す図である。図１０は、図９における入力ギア３５および出力部材３７の連結部分の拡大図である。トレイ部２２に一定以上の負荷が加えられた場合、第２ラチェット歯４３ｂから第１ラチェット歯４３ａに通常よりも大きい抗力Ｆが作用する。

【0047】

このとき、抗力Ｆの垂直方向の分力Ｆ２の大きさが圧縮コイルバネ３９の付勢力を超えると、圧縮コイルバネ３９が押し縮められて第１ボス部３５ａが下降する。その結果、図９および図１０に示すように第２ラチェット歯４３ｂが第１ラチェット歯４３ａに乗り上げ、第１ラチェット歯４３ａと第２ラチェット歯４３ｂの噛み合いが外れる。これにより、入力ギア３５から出力部材３７への回転駆動力の伝達が遮断されてトレイ部２２の移動が停止する。

【0048】

本実施形態の構成によれば、ラチェット機構４３を用いて入力ギア３５から出力部材３７への駆動力の伝達を行うことにより、トレイ部２２に一定以上の負荷が加えられたときラチェット機構４３が外れて駆動力の伝達が遮断される。これにより、トレイ駆動部３０の破損を未然に防止することができる。また、ユーザーが怪我をするおそれもなくなる。

【0049】

また、ラチェット機構４３の第２ラチェット歯４３ｂから第１ラチェット歯４３ａに作用する抗力Ｆの主直方向の分力Ｆ２が圧縮コイルバネ３９の付勢力を超えたとき第１ラチェット歯４３ａと第２ラチェット歯４３ｂの噛み合いが外れるため、圧縮コイルバネ３９のバネ定数を調整することで、回転駆動力の伝達が遮断される負荷の大きさを任意に設定することができる。

【0050】

その他本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態においては、トレイ駆動部３０によりトレイ部２２を用紙幅方向の一方側（矢印Ｂ方向）と他方側（矢印Ｂ′方向）の２箇所の仕分け位置に移動させて仕分けを行う場合について説明したが、トレイ部２２を３箇所以上の仕分け位置に移動させて仕分けを行うことも可能である。

【0051】

画像形成装置１００の胴内排出空間１６に配置される仕分け装置２０に本発明を適用した例について説明したが、画像形成装置１００に連結される用紙後処理装置に搭載される仕分け装置にも全く同様に適用できる。

【産業上の利用可能性】

【0052】

本発明は、シートを積載するトレイを移動させてシートの仕分けを行う仕分け装置に利用可能である。本発明の利用により、トレイに負荷が加えられた場合の駆動部の破損を抑制するとともに、ユーザーの安全性も確保できる仕分け装置およびそれを備えた画像形成装置を提供することができる。

【符号の説明】

【0053】

Ｐ 画像形成部
１４ａ、１４ｂ 排出ローラー対（排出部）
１６ 胴内排出空間
２０ 仕分け装置
２１ ベース部
２２ トレイ部
３０ トレイ駆動部
３１ モーター
３２ ピニオンギア
３３ アイドルギア
３５ 入力ギア
３５ａ 第１ボス部
３６ 軸孔
３７ 出力部材
３７ａ 第２ボス部
３７ｂ フランジ部
３７ｃ 凸部
３７ｄ 遮光部
３９ 圧縮コイルバネ（弾性部材）
４１ 摺動ピン（支軸）
４３ ラチェット機構
４３ａ 第１ラチェット歯
４３ｂ 第２ラチェット歯
４４ バネ支持板
４５ 位置検知センサー
５０ ガイド溝
１００ 画像形成装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】