JP2000127540A

JP2000127540A - 衝撃伝達防止装置及びこれを用いた装置

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Publication number: JP2000127540A
Application number: JP10303477A
Authority: JP
Inventors: Shunichi Abe; 俊一阿部
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1998-10-26
Filing date: 1998-10-26
Publication date: 2000-05-09
Anticipated expiration: 2018-10-26
Also published as: JP3787442B2

Abstract

(57)【要約】【課題】過大な負荷による衝撃を緩和させることがで
き、緩衝部材の延伸又は収縮による不具合を解消するこ
とができる衝撃伝達防止装置を提供すること、及びこれ
を用いてステッピングモータにより安定かつ正確に制御
することができる装置を提供することである。【解決手段】被駆動部に接続した第２ワイヤ４ｂで発
生した負荷による衝撃を、ステッピングモータに接続し
た第１ワイヤ４ａに伝達することを防止する緩衝装置お
いて、所定値以上の負荷によって衝撃が加えられたとき
に、上記第１及び第２ワイヤ間を連結する連結部材３
ａ，３ｂの連結を解除することで、上記負荷による衝撃
を逃がす。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、装置又は部材で発
生した負荷による衝撃を、該装置又は部材と連動する他
の装置又は部材に伝達することを防止する衝撃伝達防止
装置及びこれを用いた装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】このような衝撃伝達防止装置は、従来か
ら緩衝装置として利用されている。従来の緩衝装置は、
大型の機械から小型の電子機器に至るまでの広い技術分
野で利用されている。例えば、大型機械の分野では、ク
レーンの連結部材における衝撃の緩和に利用されるもの
が挙げられる。また、電子機器の分野においては、正確
な位置決めや回転数の制御に用いられるステッピングモ
ータと、該ステッピングモータにより駆動する回転体と
の間における衝撃の緩和のために利用されるものが挙げ
られる。

【０００３】従来の緩衝装置を上記ステッピングモータ
に用いられてるものを例に挙げて説明する。ステッピン
グモータは、オープンループで正確な位置決めを行うこ
とできること、決められた回転数で正確に回転できるこ
と等の優れた特徴をもっている。しかし、ステッピング
モータは、一瞬でも過大な負荷が加わった場合には、脱
調して正確な位置の把握や正確な回転数での運転ができ
なくなるという欠点を有する。特に、自起動周波数を越
えた回転数で運転しているときに過大な負荷が加わった
場合には、運転が停止してしまうという事態も発生す
る。

【０００４】そこで、従来、上述した欠点を解消するた
め、ステッピングモータとこれにより駆動される回転体
との間に緩衝装置を設けて、該ステッピングモータに過
大な負荷が加わることを防いでいた。従来の緩衝装置
は、一般的にスプリング等の弾性体からなる緩衝部材を
有しており、その弾性効果を利用して、衝撃の運動エネ
ルギーを弾性エネルギーに変換し、摩擦などによってエ
ネルギー消散を行なうものである。また、スプリング以
外の緩衝部材、例えば、ゴム、空気、油なども同様に、
粘性、固体の内部摩擦などによってエネルギー消散を行
なう。

【０００５】しかし、上述した従来の緩衝装置において
は、比較的弱い負荷が加わった場合でも延伸又は収縮が
起こるので、ステッピングモータを用いて、これに連動
する装置又は部材を正確に位置決めしようとする場合、
上記緩衝部材の延伸又は収縮が回復するまでは、正確な
位置決めを行うことができなかった。特に、マイクロメ
ータ単位の精度を必要とする場合や、極短時間で位置決
めを繰り返すような場合には、その位置決めを正確に行
うことができなかった。

【０００６】上述した従来の緩衝装置を具体的に説明す
るために、従来の緩衝装置を電子写真複写機における原
稿読取装置に適用した場合について説明する。図７は、
原稿読取装置における走査部の概略構成を示す模式図で
ある。この原稿読取装置の走査部は、第１プーリー５４
ａと第２プーリー５４ｂにより支持されたワイヤ５５上
に、光源５２と、セルフォックレンズ５７と、ＣＣＤ５
８とを搭載した移動台５９から構成されている。上記第
１プーリー５４ａには、図示しない制御部からのパルス
信号によって稼働するステッピングモータＭが連結され
ている。また、このステッピングモータＭの脱調を防ぐ
ため、該ステッピングモータと連動する第１プーリー５
４ａと上記移動台５９との間のワイヤ５５に、スプリン
グを有する緩衝装置５１が設けられている。

【０００７】上記原稿読取装置によってコンタクトガラ
ス５３上にセットされた原稿５６の画像情報を読み取る
場合、上記ステッピングモータＭが稼働して第１プーリ
ー５４ａが回転する。これにより、第１プーリー５４ａ
と第２プーリー５４ｂの間で、上記移動台５９が移動し
ながら光を照射する。この移動台５９は等速で移動する
が、このとき、この移動台５９に搭載されたＣＣＤ５８
の位置はマイクロメータ単位で制御される必要がある。
しかし、上記ステッピングモータＭからの駆動力を移動
台５９に伝達する駆動力伝達経路中に、上述したスプリ
ングを有する緩衝装置５１が設けられているため、弱い
負荷が加わった場合でも振動し、移動台５９上のＣＣＤ
５８の位置を正確に制御することができない。このよう
な原稿読取装置を具備した電子写真複写機で画像形成を
行った場合、正確な位置の画像情報を読み取ることがで
きないため、異常画像が形成されるという不具合が生じ
る。

【０００８】尚、緩衝装置５１を設けないで上記原稿読
取装置を構成した場合には、ステッピングモータに瞬間
的に過大な負荷が加わわらないように、上記プーリーや
ワイヤ等を、非常に高い精度で形成し、かつ、極めて正
確に配置しなければならない。このように高い精度でプ
ーリーやワイヤ等を製造し、配置するのは極めて困難で
あり、またコストも増大する。また、従来の緩衝装置を
上述した電子写真複写機に適用する場合に限らず、他の
技術分野の装置、機械、器具等に適用する場合おいて
も、緩衝部材の延伸又は収縮によって不具合が発生す
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来の緩衝装置におい
ては、過大な負荷による衝撃を緩和することは可能であ
るが、その延伸又は収縮により正確な位置決めや回転数
の制御ができない等の問題点を有する。

【００１０】本発明は、以上の問題点に鑑みなされたも
のであり、その第１の目的は、過大な負荷による衝撃を
緩和させることができ、緩衝部材の延伸又は収縮による
不具合を解消することができる衝撃伝達防止装置を提供
することである。また、第２の目的は、ステッピングモ
ータを用いて安定かつ正確に制御を行うことができる装
置を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために、請求項１乃至５の発明は、装置又は部材で発
生した負荷による衝撃を、該装置又は部材と連動する他
の装置又は部材に伝達することを防止する衝撃伝達防止
装置において、所定値以上の負荷によって衝撃が加えら
れたときに、上記連動する装置又は部材の間を連結する
連結手段が、再連結可能に連結を解除可能であることを
特徴とするものである。この衝撃伝達防止装置において
は、連動する装置又は部材の間に所定値以上の負荷が加
えられるまでは、連結手段が連結状態を維持するので、
所定値以下の弱い負荷が加わった場合でも延伸又は収縮
をすることがない。また、一瞬でも所定値以上の負荷が
加わった場合には上記連結状態が解除され、その衝撃を
逃がすことができる。これにより、例えば、この衝撃伝
達防止装置をステッピングモータの駆動力伝達経路中に
設けた場合、被駆動部で発生した負荷による衝撃が該ス
テッピングモータに伝達するのを防ぐことができる上、
安定して該ステッピングモータによる正確な回転数制御
と正確な位置決めを行うことができる。また、上記連結
手段は、再連結可能であるので、連結を解除して上記衝
撃を逃がした後、再び連結状態に戻り、所定値以上の負
荷が加えられるまでは連結状態が維持される。尚、連結
を解除する所定値は、この衝撃伝達防止装置を適用する
装置に対応して適宜設定される。

【００１２】特に、請求項２の発明は、請求項１の衝撃
伝達防止装置において、上記連動する装置又は部材の間
の連結が解除された後に、上記連結手段により再連結さ
せる連結復元手段を設けたことを特徴とするものであ
る。この衝撃伝達防止装置においては、上記連動する装
置又は部材の間を再連結させる連結復元手段が設けられ
ているので、これらの間を確実かつ迅速に連結状態に復
元することができる。従って、このように連結復元手段
を設けることで、衝撃を逃がした後から再び連結状態に
戻るまでの時間を短縮でき、この衝撃伝達防止装置を有
する装置等を迅速に通常の稼働状態に戻すことができ
る。

【００１３】また、請求項３の発明は、請求項１又は２
の衝撃伝達防止装置において、上記連動する装置又は部
材の間の連結が解除された後に、上記衝撃を緩和する緩
衝手段を設けたことを特徴とするものである。この衝撃
伝達防止装置においては、所定値以上の負荷が加わり、
上記連結状態が解除された後、その衝撃を緩和する緩衝
手段が設けられている。この衝撃伝達装置は、従来の緩
衝装置と同様の用途に適用することができるが、該緩衝
装置に所定値以上の負荷が加わるまでは、その緩衝機能
を発揮しない。すなわち、この衝撃伝達防止装置を例え
ばステッピングモータの駆動力伝達経路中に設けた場
合、緩衝手段を構成する例えばスプリング等の緩衝部材
は、連結状態が解除されるまでは力学的に該駆動力伝達
経路と切り離された状態となっている。従って、所定値
以下の弱い負荷が加わった場合には、連結状態が維持さ
れるので上記緩衝部材の延伸又は収縮がなく、また、所
定値以上の過大な負荷が加わった場合には連結状態が解
除されので、上記緩衝手段が機能を発揮してその負荷に
よる衝撃を緩和をすることができる。

【００１４】特に、請求項４の発明のように、上記請求
項３における緩衝手段を構成する少なくとも一つ部材
を、上記連結復元手段を構成する部材として兼用したこ
とを特徴とすると、構造が簡素化する上、装置の構成部
品数を減少させることができる。これにより、装置の小
型化が図れる一方、製造コストの削減も実現することが
できる。

【００１５】また、請求項５の発明は、請求項１、２、
３又は４の衝撃伝達防止装置において、上記連結手段
が、磁力又は静電引力により連結するものであることを
特徴とするものである。この衝撃伝達防止装置において
は、上記連結手段の機能、すなわち、所定値以下の負荷
が加えられても連結状態を維持でき、かつ、所定値以上
の大きい負荷が加えられたときには該連結状態を解除で
きる機能を、磁力又は静電引力による吸着性を利用して
実現する。このうち、磁力の吸着性を利用した連結手段
としては、例えば、永久磁石や電磁石等の磁界発生手段
と鉄等の磁性体との組み合わせや、このような磁界発生
手段同士の組み合わせなどが挙げられる。また、静電引
力の吸着性を利用した連結手段としては、例えば２つの
電極部材間に電圧を印加したものなどが挙げられる。こ
のように例示した中でも、電磁石を用いた連結手段を適
用する場合、当該衝撃伝達防止手段に加わる負荷を検知
する検知装置、該検知装置と接続しかつ該電磁石の電流
を制御する制御部、該電磁石に電流を供給する電源部な
どを設け、該負荷が所定値に達したときに該制御部によ
り連結状態を解除するように構成すれば、高い精度で、
連結状態の維持、解除を行うことができる。しかし、こ
のように電磁石を用いた連結手段を利用した場合、構造
が複雑化するため、装置の小型化を望む場合には、永久
磁石と鉄との組み合わせからなる連結手段を用いる方が
好適である。

【００１６】また、請求項６の発明は、請求項１、２、
３、４又は５の衝撃伝達防止装置において、上記緩衝手
段又は上記連結復元手段が弾性体を有することを特徴と
するものである。この衝撃伝達防止装置においては、連
結手段が解除された後に負荷による衝撃を緩和する緩衝
手段を構成する緩衝部材、及び該連結手段を連結状態に
復元する連結復元手段を構成する連結復元部材のどちら
か一方又は両方を弾性体で構成している。この弾性体と
しては、スプリングやゴムなどのほか、油などの液体や
空気などの気体も利用することができる。この液体や気
体の利用は、特に、この衝撃伝達防止装置を非常に大き
い負荷が加わる大型機械の分野などで適用する場合に有
利である。このように、この衝撃伝達防止装置において
は、衝撃の緩和又は連結状態の復元の少なくとも一方
を、機械的機構を用いるのではなく、材料の特性を利用
して実現しているので、構造が複雑化せずに装置の簡素
化、小型化を図ることが可能となる。

【００１７】上記第２の目的を達成するために、請求項
７の発明は、ステッピングモータを有する駆動源部と、
該ステッピングモータによって駆動する被駆動部とを有
する装置において、上記駆動源部と上記被駆動部との間
の駆動力伝達経路中に、請求項１、２、３、４、５又は
６の衝撃伝達防止装置を設けたことを特徴とするもので
ある。この装置においては、ステッピングモータからの
駆動力を伝達する駆動力伝達経路中に、上述した請求項
１、２、３、４、５又は６の衝撃伝達防止装置を設けた
構成であるので、所定値以上の負荷が加わるまでは、上
記ステッピングモータを有する駆動源部と被駆動部との
連結状態が維持される。これにより、所定値以下の弱い
負荷が加わっても、従来のように緩衝手段が延伸又は収
縮するようなことがなく、ステッピングモータにより位
置決めや回転数を正確に制御することが可能となる。ま
た、この装置が、上記請求項３における緩衝手段を有す
る場合であっても、所定値以上の負荷が加わるまでは該
緩衝手段が機能しないため、該緩衝手段の延伸又は収縮
は起こらない。一方、所定値以上の過大な負荷が加わっ
た場合、この負荷による衝撃を逃がし又は緩和すること
ができるので、ステッピングモータの脱調を防ぎ、該ス
テッピングモータが停止してしまう事態を防ぐことがで
きる。尚、連結状態を解除して衝撃を逃がし又は緩和し
た後、負荷が上記所定値以下になったら、上記連結手段
は再び連結状態に戻り、装置は再び通常状態で稼働する
ことができる。

【００１８】また、上記連結手段、緩衝手段及び連結復
元手段は、この衝撃伝達防止装置に加えられる負荷の大
きさ等によって適宜選択される。連結手段としては、上
述した請求項５のような磁力又は静電引力により連結す
るものに限らず、例えば、互いに連結する２つの連結部
材と、これら連結部材間にかかる負荷を検知する負荷検
知手段と、所定値以上の負荷が加わった場合にその負荷
検知装置からの信号に応じて上記連結部材間の連結を解
除する解除手段とから構成されたものを利用して、機械
的機構によって、上記連結手段の機能を実現してもよ
い。また、緩衝手段としては、従来の衝撃伝達防止装置
で利用していたゴムやスプリングなどの材料の特性を利
用したもののほか、該緩衝手段の機能を機構的な構成に
より実現したものであってもよい。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の衝撃伝達防止装置
における実施形態について説明する。まず、第１実施形
態に係る衝撃伝達防止装置の構成について説明する。図
１（ａ）及び図１（ｂ）は、本実施形態に係る衝撃伝達
防止装置の概略構成を示す断面図である。この衝撃伝達
防止装置１は、ケーシング２と、該ケーシング内に位置
する連結手段としての第１連結部材３ａ及び第２連結部
材３ｂと、図示しない駆動源部における駆動手段として
のステッピングモータに接続される第１ワイヤ４ａと、
図示しない被駆動部における被駆動部材に接続される第
２ワイヤ４ｂとを有する。尚、ステッピングモータを上
記第２ワイヤ４ｂに、被駆動部材を上記第１ワイヤ４ａ
に接続してもよい。本実施形態は、例えば、ステッピン
グモータの駆動力を伝達する駆動力伝達経路がワイヤで
構成されている場合に適用される。

【００２０】上記ケーシング２は、非磁性体からなる中
空円柱状部材で構成されたものであり、その両端面の中
心部分には、上記第１ワイヤ４ａ及び第２ワイヤ４ｂが
通過可能な孔部がそれぞれ設けられている。このケーシ
ング２の内部に配置された第１連結部材３ａは、永久磁
石から形成されており、該ケーシング端部の内壁に対向
し当接する端部には上記第１ワイヤ４ａが連結してい
る。また、上記第２連結部材３ｂは、磁性体である鉄か
ら形成されており、上記第１連結部材３ａと連結しない
端部には上記第２ワイヤ４ｂが連結している。本実施形
態において、図１（ａ）に示すように、第１連結部材３
ａ及び第２連結部材３ｂは、これらの間に作用する磁力
により連結している。

【００２１】次に、上記衝撃伝達防止装置１の動作を、
画像形成装置の原稿読取装置における走査部に適用した
もので説明する。本実施形態では、モータトルクが２ｋ
ｇｆ／ｍで、自起動周波数が２０００Ｐ／ｓであるステ
ッピングモータを使用しており、図示しない制御部によ
って制御されている。本実施例においては、この制御部
からの信号により、上記ステッピングモータを４０００
Ｐ／ｓで駆動する。この場合、まず２０００Ｐ／ｓで起
動し、安定したら、例えば３０００Ｐ／ｓ、４０００Ｐ
／ｓと段階を経てパルス数を上げていく必要がある。し
かし、例えば２０００Ｐ／ｓから３０００Ｐ／ｓに上げ
るとき、ステッピングモータの回転数が急激に上昇する
ため、該ステッピングモータに瞬間的な負荷が生じる。
通常、ステッピングモータを起動する際、起動時間の短
縮のために、段階を上げるときに生じる負荷が上記モー
タトルク付近となるように設定し、目的のパルス数を得
るまでの段階をなるべく少なくする。しかし、ステッピ
ングモータにかかる負荷は、装置や部材等の製造精度、
温度や湿度等の環境によって変化する。従って、ときに
は、上記ステッピングモータにそのモータトルク２ｋｇ
ｆ／ｍを越える負荷が加えられる場合が生じる。このよ
うな場合、ステッピングモータに脱調が起こったり、停
止する事態が発生してしまう。

【００２２】本実施形態の衝撃伝達防止装置１は、上記
第１連結部材３ａと第２連結部材３ｂとの間に１．８ｋ
ｇｆ／ｍの負荷が加わった場合にこれら連結部材間の連
結状態が解除されるように、該第１連結部材の磁力の強
さが設定されている。従って、上記ステッピングモータ
に、そのモータトルク２ｋｇｆ／ｍを越える負荷が加わ
る直前に、図１（ｂ）に示すように、上記連結部材間の
連結状態が解除される。尚、本実施形態では、所定値と
して１．８ｋｇｆ／ｍと設定したが、これに限らず、こ
の衝撃伝達防止装置の使用目的や用途等を考量して適宜
選択する。

【００２３】また、この衝撃伝達防止装置１は、通常の
状態にあるとき、すなわち、上記第１連結部材３ａと第
２連結部材３ｂとが連結状態にあるとき、該衝撃伝達防
止装置は駆動源部の駆動力を被駆動部に伝達する役割も
果たしている。本実施形態においては、通常の状態で、
上記第１ワイヤ４ａ及び第２ワイヤ４ｂは一体となって
いる。従って、本実施形態に係る衝撃伝達防止装置１
を、上述した図７に示す従来の緩衝装置と同様に配置し
たとき、駆動源部に設けられたステッピングモータと被
駆動部とは１対１に連動する。これにより、ステッピン
グモータの回転角と被駆動部材の位置を正確に対応させ
ることができる。

【００２４】上記ステッピングモータを駆動して上記走
査部における移動台の位置を制御する際、例えば、被駆
動部を構成する図示しない移動台を静止状態から移動を
開始させる場合、該ステッピングモータに瞬間的な負荷
が生じることがある。この負荷は、通常、ステッピング
モータを脱調させるほど大きい負荷ではないが、従来の
緩衝装置、例えばスプリングからなる緩衝装置では、こ
の弱い負荷が加わったときにも緩衝機能が働き、該スプ
リングが延伸又は収縮していた。これにより、このスプ
リングが延伸又は収縮している間は、ステッピングモー
タの回転角と光源の位置とが正確に対応しなかった。ま
た、負荷による衝撃が緩和した後も、スプリングが振動
し続けるので、しばらくの間は正確な制御を行うことが
できなかった。具体的には、原稿の画像情報を読み取る
ために光源を等速で移動させているときに、瞬間的な弱
い負荷が加わった場合、スプリングが振動して、読み取
った画像情報の位置が原稿の画像情報の位置とずれが生
じる。その結果、転写紙上に形成された画像がブレた
り、ズレたりして、高品質の画像を得ることができなか
った。

【００２５】これに対して、本実施形態の衝撃伝達防止
装置においては、無負荷状態若しくは上述のようなステ
ッピングモータが脱調しない程度の弱い負荷が加わった
状態では、上記第１連結部材３ａ及び第２連結部材３ｂ
が連結状態を維持しているため、ステッピングモータが
脱調しない程度の弱い負荷が加わっても、該ステッピン
グモータの回転と被駆動部材の位置とが１対１で対応
し、該ステッピングモータの回転角と被駆動部材の位置
とを正確に対応させることができる。

【００２６】また、ステッピングモータに脱調を起こさ
せる負荷が加わったとき、上記第１連結部材４ａと第２
連結部材４ｂとの連結が解除されるように上記永久磁石
の磁力が調節されている。これにより、上記ステッピン
グモータにが脱調するおそれがある負荷が加わった場
合、上記第１連結部材４ａと第２連結部材４ｂとの連結
が解除され、その負荷による衝撃を逃がすことができ
る。尚、ステッピングモータが脱調するおそれがある負
荷が加わったときに発生する衝撃は、通常、瞬間的なも
のであり、その一瞬の衝撃を逃がすことができれば、ス
テッピングモータの脱調を十分に防ぐことができる。

【００２７】次に、本発明の衝撃伝達防止装置における
第２実施形態について説明する。まず、第２実施形態に
係る衝撃伝達防止装置の構成について説明する。図２
（ａ）及び図２（ｂ）は、本実施形態に係る衝撃伝達防
止装置の概略構成を示す断面図であり、図１と同じ部材
には同じ符号を付している。この衝撃伝達防止装置１１
は、緩衝手段と連結復元手段とを兼用するスプリング１
５が設けられている以外は、上記第１実施形態と同様で
ある。

【００２８】本実施形態においては、上記ケーシング２
端部の内壁と上記第２連結部材３ｂとの間にスプリング
１５が設けられており、該第２連結部材を上記第１連結
部材３ａ側に付勢している。また、このスプリング１５
は、上記第２連結部材３ｂを介して、上記第１連結部材
３ａもケーシング２の内壁に付勢している。このスプリ
ング１５による付勢力、及び第１連結部材３ａと第２連
結部材３ｂとの間の磁力により、これら連結部材は図２
（ａ）に示すように連結状態に維持されている。

【００２９】次に、上記衝撃伝達防止装置１１の動作に
ついて説明する。本実施形態においても、上記第１実施
形態と同じステッピングモータを使用している。本実施
形態の衝撃伝達防止装置１１は、上記第１連結部材３ａ
と第２連結部材３ｂとの間に１．８ｋｇｆ／ｍの負荷が
加わった場合にこれら連結部材間の連結状態が解除され
るように、該第１連結部材の磁力の強さ及びスプリング
１５の付勢力が設定されている。従って、上記ステッピ
ングモータに、そのモータトルク２ｋｇｆ／ｍを越える
負荷が加わる直前に、図２（ｂ）に示すように、上記連
結部材間の連結状態が解除され、その衝撃が上記スプリ
ング１５により吸収される。そして、このスプリング１
５は、圧縮により吸収したエネルギーを利用して、第２
連結部材３ｂを再び第１連結部材３ａ側に付勢し、これ
らを連結状態に戻す。このとき、ある程度負荷が減少す
れば、上記第１連結部材３ａの磁力により瞬時に連結状
態が完了するので、スプリングの振動時間は、極めて短
い。

【００３０】また、本実施形態の衝撃伝達防止装置１１
においては、通常の状態では、上記第１連結部材３ａと
第２連結部材３ｂとの連結が維持されているため、上記
スプリング１５の弾性力が駆動力伝達経路と切り離され
た状態となっている。従って、ステッピングモータが脱
調しない程度の弱い負荷が加わっても、該ステッピング
モータの回転と被駆動部材の位置とが１対１で対応し、
該ステッピングモータの回転角と被駆動部材の位置とを
正確に対応させることができる。

【００３１】次に、上記第２実施形態における緩衝手段
の変形例について説明する。図３は、本変形例に係る衝
撃伝達防止装置の概略構成を示す断面図であり、上記第
２実施形態と同じ部材には同じ符号を付している。上述
した第２実施形態では、負荷による衝撃をスプリング１
５の収縮により吸収したが、本変形例として負荷による
衝撃をスプリング２５の延伸により吸収する。この衝撃
伝達防止装置２１の構成は、緩衝手段としてのスプリン
グ２５の配置を除いて、上記第２実施形態と同様であ
る。

【００３２】本変形例において、上記スプリング２５
は、衝撃伝達防止装置２１の外部に設けられている。こ
の衝撃伝達防止装置２１の外部に位置する第２ワイヤ４
ｂの部位には、ケーシング２の径方向外方に延出するプ
レート２６が固定されており、この延出部分には上記ス
プリング２５の一端が取り付けられている。また、上記
ケーシング２の外周面上における軸方向中央付近には突
起部２７が設けられており、上記スプリング２５の他端
が取り付けられている。これにより、第２連結部材３ｂ
は、第１連結部材３ａ側に付勢されている。このような
構成により、瞬間的に過大な負荷が加わった場合には、
上記第２実施形態と同様に、連結状態が解除され、上記
スプリング２５によりその負荷による衝撃を吸収する。
尚、本変形例においては、スプリングをケーシングの外
部に設置したが、該ケーシング内部に設置することも可
能である。

【００３３】次に、本発明の第３実施形態に係る衝撃伝
達防止装置について説明する。図４は、本実施形態に係
る衝撃伝達防止装置の概略構成を示す断面図である。こ
の衝撃伝達防止装置３１は、ケーシング３２と、該ケー
シング内に位置する連結手段としての連結部材３３と、
該連結部材と連結する被駆動部材としてのプーリー３４
と、連結復元手段としてのスプリング３５とを有する。
この実施形態は、例えば、ステッピングモータの駆動力
を伝達する駆動力伝達経路中に、プーリー等の回転体が
設けられている場合に適用される。具体的には、画像形
成装置における画像読取装置の走査部などが挙げられ
る。

【００３４】上記ケーシング３２は、非磁性体を有底中
空円筒状に形成したものである。上記連結部材３３は、
永久磁石を上記ケーシング３２と同様に有底中空円筒状
に形成し、その内部に非磁性体からなる第１係合部３７
を設けたものであり、該ケーシングの内壁に固着されて
いる。この第１係合部３７には断面Ｖ字型の溝が形成さ
れている。また、このケーシング３２及び連結部材３３
には、それらの軸線上にそれぞれ孔部（３２ａ，４３
ａ）が設けられており、この孔部に衝撃伝達防止装置３
１の外部に設けられたステッピングモータ６０の駆動シ
ャフト６１が挿通されている。このケーシング３２は、
ネジ６２によって該駆動シャフトに固定されている。

【００３５】上記プーリー３４は、磁性体である鉄から
形成されており、図示しないベルトを案内する案内溝３
４ｂを有する。このプーリー３４には、上記ケーシング
３２及び連結部材３３と同様に孔部３４ａが設けられて
おり、この孔部３４ａに上記駆動シャフト６１が挿通さ
れる。このプーリー３４は、上記駆動シャフト６１に対
して回転可能となっている。また、上記プーリー３４の
一端面には、上記第１係合部３７と係合する第２係合部
３８が形成されている。この第２係合部３８は、図５に
示すように、上記第１係合部３７の溝に対応した突起形
状になっている。尚、この突起の高さを上記第１係合部
３７の溝の深さよりも小さくして、該突起のテーパを該
溝の形状に対して調節すれば、上記連結部材３３とプー
リー３４との連結したときのガタが軽減でき、安定した
連結を実現することができる。

【００３６】また、上記ケーシング３２、連結部材３３
及びプーリー３４を貫通した駆動シャフト６１の端部に
は、該プーリーを連結部材３３側に付勢するスプリング
３５及びエンドリング３９が設けられている。そして、
上記第１係合部３７と第２係合部３８とが係合すること
で、上記スプリング３５による付勢力、及び連結部材３
３とプーリー３４との間の磁力により、該連結部材とプ
ーリーとが連結状態となる。従って、ステッピングモー
タ６０が駆動して駆動シャフト６１が回転すると、その
駆動力は上記プーリー３４に伝達され、該プーリーを回
転させることができる。

【００３７】上記衝撃伝達防止装置３１の動作を、画像
形成装置の原稿読取装置における走査部に適用したもの
で説明する。本実施形態においても、上記第１実施形態
及び第２実施形態と同じステッピングモータを使用して
いる。本実施形態に係る衝撃伝達防止装置３１を上記走
査部に適用する場合、該衝撃伝達防止装置におけるプー
リー３４を、上述した従来の緩衝装置を示す図７におけ
る第１プーリー５４ａとして使用することができる。こ
のとき、例えば、被駆動部を構成する図示しない光源が
何かに引っ掛かって、該光源の移動が急停止した場合、
従来の緩衝装置はもとより、上述した第１実施形態及び
第２実施形態における衝撃伝達防止装置であっても、上
記ステッピングモータに過大な負荷が加わることを防ぐ
ことができない。この結果、高速回転しているステッピ
ングモータ６０は、急激に停止させられ、これに起因し
て該ステッピングモータは故障する場合がある。

【００３８】本実施形態のように、上記連結部材３３と
プーリー３４とを、上記スプリング３５及び上述した第
１係合部３７と第２係合部３８との係合によって連結す
る構成は従来から知られている。しかし、このような従
来の緩衝装置においては、ステッピングモータ６０が故
障するに至らない程度の負荷が加えられたときにも、上
記第１係合部３７と第２係合部３８との係合が緩み、ス
テッピングモータの回転角と上記光源の位置との間に僅
かにズレが生じる。この僅かなズレは、本実施形態のよ
うにマイクロメータ単位の精度を必要とする画像形成装
置の画像読取部に適用するときには、特に問題となる。
これに対して、本実施形態の衝撃伝達防止装置３１は、
上述した係合及びスプリングのほか、磁力を利用して連
結状態を維持しているため、ステッピングモータ６０が
脱調しない程度の弱い負荷が加わった場合でも、安定し
て連結状態を維持することができ、安定した駆動性能を
得ることができる。

【００３９】一方で、上記ステッピングモータ６０に瞬
間的に過大な負荷が加わえられば、この負荷により上記
プーリー３４が上記連結部材３３の磁力から解き放た
れ、連結状態が解除する。これにより、過大な負荷によ
る衝撃は、上記プーリー３４が空回転することにより逃
がされる。衝撃が逃がされた後は、空回転しているプー
リー３４の第２係合部３８がスプリング３５の弾性力に
よって再び連結部材３３の第１係合部３７と係合し、再
び連結状態に戻る。

【００４０】次に、本発明の第４実施形態に係る衝撃伝
達防止装置について説明する。図６は、本実施形態に係
る衝撃伝達防止装置の概略構成を示す断面図である。こ
の衝撃伝達防止装置４１においては、非磁性体を有底中
空円筒状に形成されたプーリー４４の底部に凹部４２が
形成されており、その凹部４２内に設けられている。こ
の衝撃伝達防止装置４１は、連結手段としての永久磁石
からなる第１連結部材４３ａ及び鉄からなる第２連結部
材４３ｂと、図示しないステッピングモータの駆動シャ
フト６１に基部が固定されたアーム４６と、緩衝手段と
連結復元手段とを兼用するスプリング４５とを有する。
この実施形態は、例えば、ステッピングモータの駆動力
を伝達する駆動力伝達経路中に、プーリー等の回転体が
設けられている場合に適用され、特にタイミングベルト
を駆動する場合に有利である。

【００４１】上記アーム４６は、上記プーリー４４の径
方向に延びており、図示の例では、２つのアーム４６が
直線上に位置するように基部から互いに反対側に延びて
いる。また、このアーム４６の自由端部は、上記プーリ
ー４４の底部に向かってＬ字状に曲がっており、その端
部が該プーリーの凹部４２内に挿入されている。この凹
部４２の内部には、上記第１連結部４３ａとスプリング
４５とが収容されており、該第１連結部材が上記アーム
４６の端部における図中矢印Ａで示すプーリー４４の回
転方向に対応する側面に固定されている。更に、この第
１連結部材が固定されている側面の裏面と、上記凹部４
２の内壁との間には、スプリング４５が設置されてい
る。また、このスプリング４５が当接する内壁に対面す
る内壁、すなわち、上記第１連結部材４３ａが当接する
内壁は、上記第２連結部材４３ｂによって形成されてお
り、この第２連結部材４３ｂはプーリー４４に固着され
ている。

【００４２】上記スプリング４５は、アーム４６の端部
を介して上記第１連結部材４３ａを第２連結部材４３ｂ
に付勢している。このスプリング４５による付勢力、及
び第１連結部材３ａと第２連結部材３ｂとの間の磁力に
より、これら連結部材は図６に示すように連結状態を維
持している。従って、ステッピングモータが駆動して駆
動シャフト６１が回転すると、その駆動力はアーム４６
を介して上記プーリー４４に伝達され、該プーリーを回
転させることができる。

【００４３】次に、上記衝撃伝達防止装置４１の動作に
ついて説明する。本実施形態に使用するステッピングモ
ータは、上述した実施形態のものと同じである。本実施
形態の衝撃伝達防止装置４１は、上記ステッピングモー
タに１．８ｋｇｆ／ｍの負荷が加わった場合に、上記第
１連結部材４３ａと第２連結部材４３ｂとの連結状態が
解除されるように、該第１連結部材の磁力の強さ及びス
プリング４５の付勢力を設定している。従って、上記ス
テッピングモータに、そのモータトルク２ｋｇｆ／ｍを
越える瞬間的な負荷が加わる直前に連結状態が解除さ
れ、その衝撃が上記スプリング４５により吸収される。
そして、このスプリング４５は、圧縮により吸収したエ
ネルギーを利用して、第１連結部材４３ａを再び第２連
結部材４３ｂ側に付勢し、これらを連結状態に戻す。

【００４４】また、本実施形態の衝撃伝達防止装置にお
いても、上記ステッピングモータが脱調しない程度の弱
い負荷が加わっても、第１連結部材４３ａとプーリー４
４に固着された第２連結部材４３ｂとの連結状態が維持
され、該ステッピングモータの回転角とプーリー４４の
回転位置とを正確に対応させることできる。

【００４５】

【発明の効果】請求項１乃至６の発明によれば、所定値
以上の大きい負荷による衝撃が加えられるまでは連結を
維持し、この所定値を越えたときに初めてその負荷によ
る衝撃を逃がす又は緩和させるため、従来の緩衝部材の
延伸又は収縮により生じる不具合を解消することができ
るという優れた効果がある。

【００４６】また、請求項７の発明によれば、所定値以
上の大きい負荷による衝撃が加えられるまでは連結を維
持し、この所定値を越えたときに初めてその負荷による
衝撃を逃がす又は緩和させる衝撃伝達防止装置を使用し
ているため、ステッピングモータを用いて安定かつ正確
に制御を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）及び（ｂ）は、第１実施形態に係る衝撃
伝達防止装置の概略構成を示す断面図。

【図２】（ａ）及び（ｂ）は、第２実施形態に係る衝撃
伝達防止装置の概略構成を示す断面図。

【図３】第２実施形態の変形例に係る衝撃伝達防止装置
の概略構成を示す断面図。

【図４】第３実施形態に係る衝撃伝達防止装置の概略構
成を示す断面図。

【図５】第３実施形態に係る衝撃伝達防止装置のプーリ
ーを示す拡大図。

【図６】第４実施形態に係る衝撃伝達防止装置の概略構
成を示す断面図。

【図７】従来の衝撃伝達防止装置が設けられた電子写真
複写機における原稿読取装置の概略構成を示す正面図。

【符号の説明】

１１１２１３１４１衝撃伝達防止装置２３２ケーシング３ａ４３ａ第１連結部材３ｂ４３ｂ第２連結部材１５２５３５４５スプリング３４４４プーリー６０ステッピングモータ３３連結部材６１駆動シャフト

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】装置又は部材で発生した負荷による衝撃
を、該装置又は部材と連動する他の装置又は部材に伝達
することを防止する衝撃伝達防止装置において、所定値
以上の負荷によって衝撃が加えられたときに、上記連動
する装置又は部材の間を連結する連結手段が、再連結可
能に連結を解除可能であることを特徴とする衝撃伝達防
止装置。
【請求項２】請求項１の衝撃伝達防止装置において、上
記連動する装置又は部材の間の連結が解除された後に、
上記連結手段により再連結させる連結復元手段を設けた
ことを特徴とする衝撃伝達防止装置。
【請求項３】請求項１又は２の衝撃伝達防止装置におい
て、上記連動する装置又は部材の間の連結が解除された
後に、上記衝撃を緩和する緩衝手段を設けたことを特徴
とする衝撃伝達防止装置。
【請求項４】請求項３の衝撃伝達防止装置において、上
記緩衝手段を構成する少なくとも一つ部材を、上記連結
復元手段を構成する部材として兼用したことを特徴とす
る衝撃伝達防止装置。
【請求項５】請求項１、２、３又は４の衝撃伝達防止装
置において、上記連結手段が、磁力又は静電引力により
連結するものであることを特徴とする衝撃伝達防止装
置。
【請求項６】請求項１、２、３、４又は５の衝撃伝達防
止装置において、上記緩衝手段又は上記連結復元手段が
弾性体を有することを特徴とする衝撃伝達防止装置。
【請求項７】ステッピングモータを有する駆動源部と、
該ステッピングモータによって駆動する被駆動部とを有
する装置において、上記駆動源部と上記被駆動部との間
の駆動力伝達経路中に、請求項１、２、３、４、５又は
６の衝撃伝達防止装置を設けたことを特徴とする装置。