JP2003262262A - 駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 稼動音の低減 【解決手段】 欠け歯ギヤを用いた駆動のＯＮ／ＯＦＦ
機構部において、欠け歯ギヤの内径部に粘性体の収納部
を設けることにより欠け歯ギヤの回転を抑制し駆動ギヤ
への衝突音を減らす。外部にオイルダンパーギヤを追加
する場合に比べダンパーが不要となり省スペース・コス
トダウンとなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、駆動装置に関し、
特に複写機・プリンター等の給紙装置の駆動装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図６は従来におけるこの種の駆動装置の
例であり、カセット給紙部の駆動機構詳細図である。図
において１は駆動源であるＤＣモーターであり、この回
転を駆動伝達手段である２のギヤにより減速されながら
駆動が伝達されていく。一方３はギヤの歯が一部無い欠
け歯ギヤであり、係合制御手段であるソレノイド４によ
って回転を止められている。そのため図に示すように欠
け歯部で空回りをし回転は伝わっていない。欠け歯ギヤ
３は側面に形成された凸部５にバネ６が掛けられ７の方
向に回転付勢されている。さらに欠け歯ギヤ３は一体で
ソレノイド４との係合部９を形成するカム８と後述する
ピックアップローラ３９を上下動させるためのカム１１
が形成されている。

【０００３】このカム１１にＡローラ３９の上下動を行
うための支持アーム４２がバネ１２によって接し、カム
が回転することによってＡローラー３９が上下動するよ
うになっている。４０は搬送及び分離を行うＢ・Ｃロー
ラでありモーター１より駆動をもらいながら図示しない
トルクリミッタを用いてリタード分離を行っている。ま
たＡローラ３９への駆動はタイミングベルト１５によっ
て行われている。

【０００４】ここでソレノイド４がアマチュア部１０を
引くとカム８との係合が外れ、バネ６の付勢力により欠
け歯ギヤ３・係合カム８・カム１１が一体的に７の方向
に回転を始める。

【０００５】すると、ある程度バネ６によって回転され
たところで駆動伝達手段であるギヤ２とつながり、今度
はこのギヤの力によって回転を進め、アーム４１が下が
り、Ａローラ３９が紙と接触する。このときモーター１
が駆動されることによりＡローラ３９が記録紙のピック
アップを行い４０の分離・搬送ローラへと搬送されてい
く。

【０００６】その後、欠け歯ギヤ３が、さらに回転して
いくと、再度欠け歯部に近づきギヤ２との噛合いがなく
なる。噛合いがなくなると再度バネ６の付勢力により回
転をはじめ、再びカム８の係合部９がソレノイド４のア
マチュア１０に係合することにより元の待機状態とな
る。この時当然アーム４２はカム１１によって再度押し
上げられた状態に戻り給紙モーター１も停止をする。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな欠け歯ギヤを用いた駆動ＯＮ／ＯＦＦ機構の場合、
図７に示すようにソレノイド４をＯＮし、アマチュア１
０とカム８の係合を解除するとバネ６の力で７に示す方
向に回転を始めるが、ギヤ２と連結する瞬間、ギヤの歯
面同士がぶつかり合うため、大きな衝突音を伴うことに
なる。

【０００８】また、さらに図８に示すように回転が進
み、ギヤ２との噛合いが無くなり再びバネ６の付勢によ
って動き出し、カム８の係合部９がソレノイドのアマチ
ュア１０によって止められる時、やはり大きな衝突音を
伴うことになる。

【０００９】この音は衝突音であり「カチン」といった
するどく高い音となってしまうため、人の気になる音で
あると同時に１枚に給紙に１回発生してしまうため頻度
も高く、近くにいる人にとっては非常に気に障るもので
あった。

【００１０】この対策として、たとえばバネ６の付勢力
を下げることによってこれらの音は軽減されると思え
る。ところがバネ圧を下げすぎると初期的な回転は、駆
動がつながってなくバネ６の力のみに頼っているため、
たとえば図６に示すアーム４２とカム１１面とで発生す
る摺動抵抗１６に負け、回転が出来なくなってしまう。
したがって実際には圧をそれ程下げることはできない。

【００１１】また別の対策として図９に示すような既製
のオイルダンパー３０を欠け歯ギヤ３に連結させる方法
が提案されているが、この場合、複雑な駆動構成の中で
オイルダンパー３０のためのスペースと取り付け部が必
要となり駆動装置の省スペース化の妨げになるだけでな
く、オイルダンパーの部品代が大きなコストアップとな
っていた。

【００１２】さらには欠け歯ギヤ３が駆動部２によって
噛みあいながら回転中にダンパーギヤ３０が噛んでいる
時間と、噛んでいない時間が発生するため、回転トルク
変動が起きていた。たとえばダンパーギヤ３０が欠け歯
ギヤ３と噛んでいる状態から欠け歯部にかかり、噛まな
い状態になると負荷が急速に低下するためそのショック
によりカム１１が振動し、その結果アーム４２を上下方
向に揺らし最終的にはＡローラ３９を揺らしていた。そ
の結果ピックアップのための負荷圧力が不安定となり斜
行・不送り等の給紙・搬送不良が発生していた。

【００１３】また別な対策として単純に軸との勘合部に
欠け歯ギヤを差し込む前にグリスを塗っておくなどの手
段もとられるが、当然グリスの量が少なすぎるため十分
な効果が得られず、また塗りムラによって効果もばらつ
いていた。また耐久的にもすぐにグリスが無くなり速度
低減の効果の信頼性が非常に低い物であった。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記の説明した問題点を
解決するために本発明においては駆動手段と、駆動伝達
手段と、途中に歯が無い部分を持つ欠け歯ギヤと、前記
欠け歯ギヤの回転を止める係合部と、前記ギヤの係合部
で前記欠け歯ギヤの回転と停止を切り替える係合制御手
段と、前記係合制御手段が係合を解除した時に前記欠け
歯ギヤを駆動伝達手段につなげるための回転補助手段と
を有する駆動装置において、前記欠け歯ギヤの内径部に
減衰特性を有する粘性体の収納部を有するように構成し
たものである。

【００１５】また前記駆動装置において減衰特性を有す
る粘性体の収納部を欠け歯ギヤ部内径側に設けるように
構成したものである。また前記駆動装置において、減衰
特性を有する粘性体の収納部を欠け歯ギヤを支持する軸
部に設けるように構成したものである。

【００１６】また前記駆動装置において、欠け歯ギヤの
内径部に速度減衰特性を有する回転抑制手段の収納部と
前記収納部に入り込む攪拌部を設けるように構成したも
のである。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照して本発明の好
適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただしこの
実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形
状その相対位置などは、特に特定的な記載が無い限り
は、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のもの
ではない。

【００１８】図１は本発明における画像形成装置の構成
を示す図であり、また図２は本機構を用いた複写機装置
の例である。

【００１９】初めに図２において本発明の機構を用いた
装置の動作概略を説明する。

【００２０】１７は電子写真プロセスによって画像を形
成する画像形成部であり、この画像形成部１７は感光体
ドラム１８、感光体ドラム１８の表面を露光して感光体
ドラム上に静電潜像を形成するレーザースキャナ１９、
感光体ドラム上に形成された潜像を現像する現像部２０
等を備えている。

【００２１】また、２１は記録紙を収納するためのカセ
ット、２２は手差し給紙部である。画像形成部１７へは
手差し給紙部２２の場合、手差しトレイ２３上にセット
された記録紙１４を給紙ローラ１３によって機内に搬送
し、２４に示すレジストローラによって斜行の補正を行
い画像形成部１７に搬送される。

【００２２】次に、この記録紙が画像形成部１７の手前
に設けられたトップセンサ２５を通過すると、画像形成
部１７のレーザースキャナ１９が同期して動作を始め感
光体ドラム１８上にレーザを照射し、静電潜像を形成す
る。この後、この静電潜像は現像部２０で可視像化され
た後、転写部２６で記録紙に転写される。

【００２３】次に、このように可視像が転写された後、
記録紙はガイドにより定着部２７に案内され、この定着
部２７において加熱及び加圧されることにより可視画像
が固着され、画像形成が終了する。なおこの後、記録紙
は排紙搬送部に送られ、反転ガイドを経て排紙ローラ２
８により排紙トレイ２９に積載される。

【００２４】また図２において３９はカッセト内の紙を
ピックアップするためのＡローラーでありこのＡローラ
３９でピックアップされた紙は分離を行うＢ．Ｃローラ
４０によって搬送ガイド４１に運ばれる。後の動作に関
しては前述の動作と同様である。

【００２５】さて次に本発明に係わるカセット給紙部３
８の駆動機構について説明をする。

【００２６】図１は本発明における実施例斜視図であり
給紙時の動作については従来例同様であり、また同一構
成の場所については同一符号をつけ説明を省略する。

【００２７】従来例同様、図において１は給紙モータ
ー、２は駆動を伝達するギヤ列、３は欠け歯ギヤ、４は
ソレノイド、欠け歯ギヤ３は側面に形成された凸部５に
バネ６が掛けられ７の方向に回転付勢している。さらに
欠け歯ギヤ３は一体で、ソレノイド４との係合部９を形
成するカム８と後述するピックアップローラ３９を上下
動させるためのカム１１が形成されている。

【００２８】このカム１１にＡローラ３９の上下動を行
うための支持アーム４２がバネ１２によって接し、カム
が回転することによってＡローラー３９が上下動するよ
うになっている。４０は搬送及び分離を行うＢ・Ｃロー
ラでありモーター１より駆動をもらいながら図示しない
トルクリミッタを用いてリタード分離を行っている。ま
た、Ａローラ３８への駆動はタイミングベルト４４によ
って行われている。

【００２９】本発明の要点である欠け歯ギヤ３の構成を
図３で説明する。前述のように欠け歯ギヤ３とカム８及
びカム１１は一体的に形成され、フレームから出ている
軸３５によって回動自在に軸支されている。さらにこの
欠け歯ギヤ３にはグリス収納用の溝部３７が形成され、
ここにグリス４７が塗りこまれている。このように構成
することで回転時にグリスが軸３５との間で粘性が働
き、カムの回転が減速されるようになっている。

【００３０】次に図１によって、このような構成での動
きを説明する。ソレノイド４がアマチュア部１０を引く
とカム８との係合が外れ、バネ６の付勢力により７の方
向に回転を始める。しかしながら軸３５と溝部３７に埋
め込まれたグリス４１によって回転方向に粘性が働き回
転スピードが抑えられ 駆動ギヤ２に当たっても衝撃音
が抑えられる。

【００３１】その後、カム１１の回転によりアーム４２
が下がり、Ａローラ３９がカセット内の記録紙に当た
り、Ｂ・Ｃローラ４０に送り込まれる。駆動はベルト１
５と搬送ギヤ２から伝えられている。そのまま、欠け歯
ギヤ３が回転を続け、駆動の歯が無くなり、バネ６によ
り再度ソレノイドのアマチュア部９に係合するが、この
場合も同様に、軸部内径のグリスが粘性効果を示し回転
速度が抑えられ係合時の衝突音が軽減する。さらに駆動
ギヤへの衝撃も軽減されるのでギヤの磨耗等の耐久性も
向上できる効果もある。また粘性が常時一定の力で働く
ため、負荷変動も無く、給紙部の振動を抑え、斜行・不
送り等の給紙・搬送不良を防止できる。

【００３２】ここで回転の抑制手段としてこのようなグ
リス等の粘性による減衰項、つまり速度が速いと速度抑
制力が高く、速度が低いと速度抑制力が低くなるような
手段を使っているがその理由として、速度によって回転
抑止力が変化するのではなく速度によらず常に一定の力
がかかるように、たとえば欠け歯ギヤ３の側面から板バ
ネを付勢し、一定のブレーキ力を加えた場合、耐久的に
欠け歯ギヤ３と板バネの摺動部の摩擦抵抗が増えてくる
と、バネ６により回転させることが出来ず駆動ギヤ２に
噛む前に止まってしまうことや、係合位置９まで復帰し
なくなる危険性がある。

【００３３】また、それを防止するためにバネ６の力を
上げると、また、音がうるさくなってしまうという悪循
環に陥ることとなる。つまり耐久時の摩擦力上昇とブレ
ーキ力のあわせこみが非常に難しく非常に信頼性がとぼ
しいものになってしまう。

【００３４】それに対してグリス等の粘性を用い速度に
比例した減衰効果を利用すると、粘性が多少ばらついて
も衝突するまでの時間が若干変わるだけで最終的には必
ず駆動連結ギヤ２またはアマチュアとの係合位置９に到
達するので、機械が動作不良を起こすことは無い。また
回転を補助するバネ６の力も前述した耐久時に中板−カ
ム面摺動部１６の抵抗上昇に対して十分マージンを持っ
た値に設定し、初期の回転速度が早くなっても速度に応
じた抑止力が働くため、最終的にはそれ程衝突時の速度
が上がらず、音としてはほとんど変化しない。万が一、
音が上がった場合、粘性を増やせばよく、その場合も時
間が若干延びるだけでギヤの回転が止まってしまうよう
なことは無い。つまり十分なマージンが持てるため信頼
性が大いに向上する。

【００３５】ここでグリス４１を溝部３７に埋め込む方
法としては軸３５にギヤ３を差し込んだ後、注射器等に
より溝部にグリスを送り込んでも良いし、ギヤ３の組込
み前に溝部に注射器等で流し込んだ後、軸にはめ込み溢
れた分をふき取る等の作業を行っても良い。また粘性の
極端に低いグリスの場合、グリス封入用のパッキン等を
追加しても良い。

【００３６】以上説明したように図１に示す実施例で
は、外部に従来例のような高価なダンパーギヤを欠け歯
ギヤに連結せず、その代替の回転抑止力として欠け歯ギ
ヤの内径勘合部にグリス収納用の溝部３８を設け、この
溝部にグリスを収納することによって回転時に粘性が働
き、同様の効果を得る事が出来る。また欠け歯ギヤ自身
が粘性体による回転抑止力を持つため回転時に負荷変動
が無くＡローラ３９の振動による給紙不良の発生を防止
できる。また、当然噛合い部にダンパーギヤを改めて設
ける必要が無く、スペース・コスト面で大いにメリット
がある。

【００３７】減衰効果の調整はダンパー効果のより高い
もの、たとえば粘性のより高いグリスを用いるか、溝の
大きさ長さを調節しグリスの量を加減すればよい。内径
を大きくし粘性部を歯面に近づける方法でもよい。粘性
の大きさが許せば、溝は長手方向全域に設けるよりも一
部溝が無い部分を残した方が、その部分では勘合部が全
周にあるため勘合の精度も出やすく回転が安定する。

【００３８】また本実施例ではグリス収納部である溝３
７を欠け歯ギヤ３側に設けているが、その理由として一
般に軸の材質は耐久性が必用な場合、金属を使う場合が
多く、軸側でグリス収納部である溝部を作るには、フラ
イス等での軸材の２次加工が必要になるためコスト高に
なる場合が多い。そこで摺動性・耐久性が必用な場合は
グリス収納部である溝３７を欠け歯ギヤ３側に設けたほ
うが、コスト面でメリットがある。

【００３９】さらに別の実施例を図４に示す。図３では
欠け歯ギヤ３側にグリス収納用の溝部を設けたが、図４
では逆に軸側に溝３８を設けている。回転トルク等が低
い場合や耐久性がそれ程いらない場合は、軸をモールド
で作り溝部を一体で成形することは可能である。この場
合はコストも金属軸が不要で安くなりグリス塗布の作業
性で言えば、穴にグリスを入れ込む作業の代わりに軸部
に普通の刷毛等で塗布するだけなので生産性・作業性が
向上するメリットがある。また内径を大きくし歯面に近
づけることで減衰の効果を高めても良い。

【００４０】また、さらに別の実施例を図５に示す。本
実施例では軸３５側のモールド筐体３３に一体モールド
でグリス収納部３１を設け、中にグリス４１が塗りこま
れている。さらに欠け歯ギヤ３側にもグリス４１の中に
入り込み、攪拌する目的でリブ３６が形成されている。
この状態で軸３５と穴３４及びグリス収納部の外形と欠
け歯ギヤ３のリブ部を形成する凹部３２を勘合させてい
る。この状態で回転させると、グリス４１の中をリブ３
６が攪拌する形となり、より強い減衰特性を得る事が出
来る。減衰特性が大きくなっても外部に連結する部分を
持たないためコストも安く、省スペースである。また当
然、攪拌部リブ３６を筐体側に設け、ギヤ側にグリスの
収納部を設けても良い。

【００４１】また図３．４．５ともに粘性材料としてグ
リスを用いているが、グリスは粘性材料の封入の手間・
コスト・乾燥蒸発等、経年変化による信頼性変化・粘性
の強さなどの点で最も優れているといえる。粘性材料の
代替としてオイルを用いることが出来るが、オイルの流
れ出しや蒸発・封入のための手間等を考えると非常に困
難である。しかし一方でオイルは、温度による粘性の変
化がグリスに比べ小さく、ソレノイド４を引いてから駆
動ギヤ２に連結するまでの時間や、再度もとの位置に戻
るまでの時間精度が必要な場合には環境によって時間が
あまりばらつかないのでメリットがある。

【００４２】以上説明したように、それぞれ利点・欠点
があるが要は欠け歯ギヤの内径部に粘性を利用し回転時
に欠け歯ギヤの回転速度が抑えられる手段を設け、常時
一定の回転抑止力を働かせ、負荷変動を防ぐように構成
すればよい。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように駆動手段と、駆動伝
達手段と、途中に歯が無い部分を持つ欠け歯ギヤと、前
記欠け歯ギヤの回転を止める係合部と前記ギヤの係合部
で前記欠け歯ギヤの回転と停止を切り替える係合制御手
段と前記係合制御手段が係合を解除した時に前記欠け歯
ギヤを駆動伝達手段につなげるための回転補助手段とを
有する駆動装置において、前記欠け歯ギヤの内径部に減
衰特性を有する粘性体の収納部を有することによって給
紙時の騒音を低減でき、また駆動ギヤへの衝撃も軽減さ
れるのでギヤの磨耗等の耐久性も向上できる。また、外
部に高価なオイルダンパーを連結することなく安価で省
スペースに給紙装置を供給できる。またカムの負荷変動
が無いためローラ部に振動が伝わらなく給紙性能を安定
化することが出来る。

【００４４】さらに前記駆動装置において、欠け歯ギヤ
部側の内径にグリス収納用の溝部を設けることにより、
耐久性が必要である場合、金属軸の２次加工が不要とな
り、耐久性が高い駆動装置を安価に供給できる。

【００４５】さらには前記駆動装置において、欠け歯ギ
ヤを支持する軸部に 減衰特性を有する粘性体の収納部
を設けることにより耐久性がそれ程必要でない場合、フ
レームと軸を一体成形することで軸のコストダウンがで
き、さらに溝部へのグリスの塗布作業が容易となり生産
性が向上する。

【００４６】さらに前記の駆動装置において、速度減衰
特性を有する回転抑制手段の収納部と軸前記収納部に入
り込む攪拌部を設けることにより、グリス４１の中をリ
ブ３６が攪拌する形となり、より強い減衰特性を得る事
が出来る。減衰特性が大きくなっても外部に連結する部
分を持たないためコストも安く省スペースである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例斜視図

【図２】 実施例装置断面図

【図３】 欠け歯ギヤ構成

【図４】 欠け歯ギヤ構成２

【図５】 欠け歯ギヤ構成３

【図６】 従来例斜視図

【図７】 従来例ギヤ衝突音

【図８】 従来例カム係合音

【図９】 オイルダンパーギヤ連結

【符号の説明】

１ 給紙モーター ２ 駆動を伝達するギヤ列 ３ 欠け歯ギヤｓ ４ ソレノイド ５ 凸部 ６ バネ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3F343 FB02 FB04 FC28 LC23 LD00 LD24 3J009 DA11 EA04 EA11 EA21 EA34 EA44 EB17 EB21 FA17 FA18 3J048 AA06 AC04 AC05 BE04 3J062 AA35 AB01 AC06 BA25 BA26 CE02 CE11 CE21

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動手段と、駆動伝達手段と、途中に歯
   が無い部分を持つ欠け歯ギヤと、前記欠け歯ギヤの回転
   を止める係合部と、前記ギヤの係合部で前記欠け歯ギヤ
   の回転と停止を切り替える係合制御手段と、前記係合制
   御手段が係合を解除した時に前記欠け歯ギヤを駆動伝達
   手段につなげるための回転補助手段とを有する駆動装置
   において、前記欠け歯ギヤの内径部に速度減衰特性を有
   する粘性体の収納部を有することを特徴とする駆動装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の駆動装置において、前記
   速度減衰特性を有する粘性体の収納部を、欠け歯ギヤ側
   の内径部に設けたことを特徴とする駆動装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の駆動装置において、前記
   速度減衰特性を有する粘性体の収納部を、欠け歯ギヤを
   支持する軸部に設けたことを特徴とする駆動装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載の駆動装置において、欠け
   歯ギヤの内径部に速度減衰特性を有する回転抑制手段の
   収納部と、前記収納部に入り込む攪拌部を設けたことを
   特徴とする駆動装置。