JP2013050131A - 遊星ギア機構およびこれを備えた記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回転させる駆動ギアを迅速に切り替え可能な遊星ギア機構およびこれを備えた記録装置を提供する。
【解決手段】遊星ギア機構は、回転駆動させられる太陽ギア３と、太陽ギア３との噛合を保ちつつ該太陽ギア３の周りを移動可能な複数の遊星ギア１，２と、を有する。また、遊星ギア機構は、遊星ギア１，２と噛合することにより回転可能な複数の駆動ギア１１，１２，１３，１４と、回転させる駆動ギア１１，１２，１３，１４に最も近い遊星ギア１，２を移動させて、当該駆動ギアに噛合させる制御部と、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、遊星ギア機構およびこれを備えた記録装置に関する。

特許文献１に一般的な遊星ギア機構が開示されている。

この遊星ギア機構には、駆動源によって回転させられる太陽ギアと、該太陽ギアと噛合している遊星ギアと、が設けられている。遊星ギアは、太陽ギアとの噛合を保ちながら、太陽ギアの周りを公転する。遊星ギアは、太陽ギアの周りを公転するとともに自転させられる。太陽ギアの周囲には、３つの駆動機構にそれぞれ接続された３つの駆動ギアが設けられている。

遊星ギアは、太陽ギアの周りを公転して移動することにより、３つの駆動ギアのうちのひとつに選択的に噛合可能である。遊星ギアは、太陽ギアの回転を、噛合している駆動ギアに伝達する。これにより、この遊星ギア機構では、駆動源によって太陽ギアのみを回転させることにより、任意の駆動機構を駆動させることができる。

そのため、複数の駆動機構を有する装置にこの遊星ギア機構を用いると、駆動機構の数だけ駆動源を設ける必要がないため装置の構成を簡素化することができる。このような遊星ギア機構は、たとえばインクを記録媒体に吐出することにより記録を行う記録装置に用いられる。

特開２０００−２４０７５３号公報

特許文献１に開示された遊星ギア機構では、遊星ギアが、太陽ギアの周りを移動することにより、回転させる駆動ギアを変更する。そのため、遊星ギアは、回転させる駆動ギアを迅速に切り替えるためには、迅速に移動する必要がある。しかし、遊星ギアが移動する速度には限界がある。

そこで、本発明は、回転させる駆動ギアを迅速に切り替え可能な遊星ギア機構およびこれを備えた記録装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の遊星ギア機構は、回転駆動させられる太陽ギアと、前記太陽ギアとの噛合を保ちつつ該太陽ギアの周りを移動可能な複数の遊星ギアと、前記遊星ギアと噛合することにより回転可能な複数の駆動ギアと、前記複数の駆動ギアのうち、回転させる前記駆動ギアに最も近い前記遊星ギアを移動させて、当該駆動ギアに噛合させる制御部と、を有する。

本発明によれば、回転させる駆動ギアを迅速に切り替え可能な遊星ギア機構およびこれを備えた記録装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る記録装置の側面図である。 図１に示した記録装置の斜視図である。 図１に示した記録装置の遊星ギア機構の斜視図である。 図１に示した記録装置の遊星ギア機構の側面図である。 図１に示した記録装置の遊星ギア機構の側面図である。

次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図１は本発明の一実施形態に係る記録装置１００の側面図であり、図２は記録装置１００の斜視図である。図３は本実施形態に係る遊星ギア機構の斜視図である。図１では、記録装置１００の内部機構を、側板２０を透過させて破線で示している。

記録装置１００の側板２０の外側には、太陽ギア３と、該太陽ギア３に噛合している２つの遊星ギア１，２が設けられている。太陽ギア３には、ＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ）モータなどにより構成される駆動源９９が接続されている。太陽ギア３は、駆動源９９によって回転させられる。

太陽ギア３、遊星ギア１，２は、アーム４によって中心軸となる軸部材を中心に回転可能に支持されている。アーム４は長方形状の板状部材である。太陽ギア３の軸部材は、アーム４の中央部を貫通し、側板２０に支持されている。したがって、アーム４は、太陽ギア３の軸部材を中心に側板２０に対して回転可能である。一方、遊星ギア１，２は、アーム４における太陽ギア３の両側に配置され、アーム４のみによって支持されている。

遊星ギア１，２は、アーム４の回転とともに太陽ギア３の周りを、太陽ギア３との噛合を保ちつつ該太陽ギアの周りを公転して移動する。このとき、遊星ギア１，２は太陽ギア３との噛合を保つように自転する。アーム４に支持された遊星ギア１，２の、太陽ギア３に対する相対位置は、遊星ギア１，２が太陽ギア３の周りを移動しても変化しない。

太陽ギア３の周囲には、搬送用駆動ギア１１、１３、およびユニット駆動ギア１２，１４の４つの駆動ギアが設けられている。また、遊星ギア１，２を、それぞれ駆動ギア１１、１３，１２，１４と噛合する位置に固定するための位置決め部２１，２２，２３，２４が設けられている。

遊星ギア１は、位置決め部２１に固定されると搬送用駆動ギア１１と噛合し、位置決め部２２に固定されるとユニット駆動ギア１２と噛合する。また、遊星ギア２は、位置決め部２３に固定されると搬送用駆動ギア１３と噛合し、位置決め部２４に固定されるとユニット駆動ギア１４と噛合する。

このように、本実施形態に係る遊星ギア機構では、２つの遊星ギア１，２を設けることにより、駆動ギア１１，１２の近くにある遊星ギア１が駆動ギア１１，１２に噛合させ、駆動ギア１３，１４の近くにある遊星ギア２が駆動ギア１３，１４に噛合させられる。これにより、遊星ギア１，２を迅速に駆動ギア１１，１２，１３，１４に噛合させることができる。

第１の搬送用駆動ギア１１は、第１の給紙トレイ８１上の第１の駆動機構である給紙ローラ１１Ｒに連結されている。したがって、搬送用駆動ギア１１の回転に伴って給紙ローラ１１Ｒが回転する。給紙ローラ１１Ｒが回転すると、給紙トレイ８１上に積載された記録媒体Ｐのうち、給紙ローラ１１Ｒに接触している最上位の記録媒体Ｐが矢印Ａ方向に供給され、搬送ローラ対８８によって挟持される。

第２の搬送用駆動ギア１３は、第２の給紙トレイ８３上の第２の駆動機構である給紙ローラ１３Ｒと連結されている。したがって、搬送用駆動ギア１３の回転に伴って給紙ローラ１３Ｒが回転する。給紙ローラ１３Ｒが回転すると、給紙トレイ８３上に積載された記録媒体Ｐのうち、給紙ローラ１３Ｒに接触している最上位の記録媒体Ｐが矢印Ｂ方向に供給され、搬送ローラ対８８によって挟持される。

搬送ローラ対８８によって挟持された記録媒体Ｐは、プラテン８７上を搬送され、排紙ローラ対８９によって挟持される。記録媒体Ｐへの記録は、搬送ローラ対８８と排紙ローラ対８９との間のプラテン８７上で行われる。記録装置１００における記録動作では、記録ヘッド８０がプラテン８７上を図２に示した矢印Ｇ方向に往復走査するとともにインクを記録媒体Ｐに吐出する。

第１のユニット駆動ギア１２は、第３の駆動機構である回復ユニット８２に連結されている。回復ユニット８２には、記録ヘッド８０のインクなどの付着物を清掃するワイパーブレード９３や、記録ヘッド８０を覆うキャップ９４が設けられている。キャップ９４は、記録ヘッド８０のインク吐出部の乾燥を防止し、記録ヘッド８０内の余分なインク等を吸引除去する際に用いられる。

ユニット駆動ギア１２の回転に伴って、回復ユニット８２内の伝達ギア列（不図示）が回転し、ワイパーブレード９３が矢印Ｄ方向に動作し、また、キャップ９４が矢印Ｆ方向に動作する。ワイパーブレード９３の動作方向およびキャップ９４の動作方向は、ユニット駆動ギア１２の回転方向等により変更可能である。

また、回復ユニット８２は、ユニット駆動ギア１２と伝達ギア列とを分離させるクラッチ機構（不図示）を有する。記録装置１００では、クラッチ機構により、ユニット駆動ギア１２を空転させてワイパーブレード９３やキャップ９４の動作を停止させることもできる。

第２のユニット駆動ギア１４は、第４の駆動機構であるポンプユニット８４に連結されている。ポンプユニット８４のポンプは、ユニット駆動ギア１４の回転に伴い負圧を発生させる。ポンプユニット８４はキャップ９４に接続されている。

キャップ９４が記録ヘッド８０を覆っている場合には、ポンプが発生させた負圧により記録ヘッド８０内の気泡や汚濁したインクがポンプユニット８４を介して排出される。キャップ９４が記録ヘッド８０を覆っていない場合は、ポンプが発生させた負圧によりキャップ９４内の汚濁したインクがポンプユニット８４を介して排出される。

ユニット駆動ギア１４を、ポンプが負圧を発生させる方向とは逆の方向に回転させると、キャップ９４内が大気に開放され、キャップ内の圧力が大気圧となる。

図３（ａ）に示した状態では、遊星ギア１が搬送用駆動ギア１１に噛合している。したがって、太陽ギア３の回転駆動力は遊星ギア１を介して搬送用駆動ギア１１に伝達される。

遊星ギア１には、側板２０に対向する面に、側板２０から突出した位置決め部２１と嵌合する凹形状部が形成されている。遊星ギア１の凹形状部に位置決め部２１が嵌合するとともに、遊星ギア１が搬送用駆動ギア１１と噛合する。位置決め部２１が遊星ギア１を固定することにより、遊星ギア１と搬送用駆動ギア１１との噛合が保たれる。

なお、遊星ギア２にも凹形状部が形成されている。また、位置決め部２２も遊星ギア１の凹形状部に嵌合可能であり、位置決め部２３，２４も遊星ギア２の凹形状部に嵌合可能である。

記録装置１００には、アーム４の動作を制御する制御部（不図示）が設けられている。太陽ギア３およびアーム４を支持する軸部材は、その軸方向に移動可能である。制御部は、この軸部材を移動させることにより、アーム４を、太陽ギア３に近接している近接位置（図３（ａ）参照）と、太陽ギア３から離間している離間位置（図３（ｂ）参照）と、の間を移動させることができる。

制御部がアーム４を離間位置に配置させると、遊星ギア１が太陽ギア３および搬送用駆動ギア１１から離れる。これにより、遊星ギア１と太陽ギア３との噛合、および遊星ギア１と搬送用駆動ギア１１との噛合が解除される。

図３（ｂ）は、アーム４が離間位置にあり、遊星ギア１と太陽ギア３との噛合、および遊星ギア１と搬送用駆動ギア１１との噛合が解除された状態を示している。このとき、アーム４は遊星ギア１，２とともに太陽ギア３の軸部材を中心に回転可能である。

側板２０には突き当て部２５が設けられている。突き当て部２５は、アーム４よりも側板２０から離れた位置まで突出しており、アーム４の回転軌道中にある。本実施形態では、突き当て部２５をアーム４の回転の原点位置として使用する。制御部は、原点位置からのアーム４の回転量を制御する。

図４および図５は記録装置１００の側板２０側の側面図である。図４および図５を参照して、制御部によるアーム４の制御について説明する。

まず、図４（ａ）に示すように、制御部は、離間位置にあるアーム４を回転させて突き当て部２５に図４（ａ）の右側から当接させる。このときの、アーム４の位置が原点位置である。

図４（ｂ）は、制御部が、原点位置にあるアーム４を矢印Ｔ１に示すように回転させることにより、遊星ギア１を搬送用駆動ギア１１に噛合可能な位置に移動させた状態を示している。この状態で、制御部は、アーム４を離間位置から近接位置に戻すと、遊星ギア１の凹形状部が位置決め部２１に嵌合するとともに、遊星ギア１が太陽ギア３および搬送用駆動ギア１１に噛合する。

このとき、遊星ギア２は太陽ギア３と噛合するものの、いずれの駆動ギアとも噛合しない。したがって、太陽ギア３の回転は遊星ギア１を介して搬送用駆動ギア１１のみに伝達され、給紙ローラ１１Ｒのみが回転する。

図４（ｃ）は、制御部が、原点位置にあるアーム４を矢印Ｔ２に示すように回転させることにより、遊星ギア２を搬送用駆動ギア１３に噛合可能な位置に移動させた状態を示している。この状態で、制御部は、アーム４を離間位置から近接位置に戻すと、遊星ギア２の凹形状部が位置決め部２３に嵌合するとともに、遊星ギア２が太陽ギア３および搬送用駆動ギア１３に噛合する。

このとき、遊星ギア１は太陽ギア３と噛合するものの、いずれの駆動ギアとも噛合しない。したがって、太陽ギア３の回転は遊星ギア２を介して搬送用駆動ギア１３のみに伝達され、給紙ローラ１３Ｒのみが回転する。

ここで、突き当て部２５が無いものと仮定すると、制御部が、原点位置にあるアーム４を破線矢印Ｔ３に示すように回転させることも可能である。このとき、制御部は、アーム４を離間位置から近接位置に戻すと、遊星ギア１の凹形状部が位置決め部２３に嵌合するとともに、遊星ギア１が太陽ギア３および搬送用駆動ギア１３に噛合する。

しかし、アーム４が原点位置にある場合には、搬送用駆動ギア１３は、遊星ギア１よりも遊星ギア２の方が近くにある。したがって、破線矢印Ｔ３に示すようにアーム４を回転させて遊星ギア１を搬送用駆動ギア１３まで移動させるよりも、矢印Ｔ２に示すようにアーム４を回転させて遊星ギア２を搬送用駆動ギア１３まで移動させる方が早い。

図５（ａ）は、制御部が、原点位置にあるアーム４を矢印Ｔ４に示すように回転させることにより、遊星ギア１をユニット駆動ギア１２に噛合可能な位置に移動させた状態を示している。このとき、遊星ギア２はユニット駆動ギア１４に噛合可能な位置にある。

この状態で、制御部は、アーム４を離間位置から近接位置に戻すと、遊星ギア１の凹形状部が位置決め部２２に嵌合するとともに、遊星ギア１が太陽ギア３およびユニット駆動ギア１２に噛合する。また、遊星ギア２が太陽ギア３および搬送用駆動ギア１３に噛合する。

したがって、太陽ギア３の回転は遊星ギア１を介してユニット駆動ギア１２、１４に伝達され、ユニット駆動ギア１２が接続された回復ユニット８２とユニット駆動ギア１４が接続されたポンプユニット８４が同時に駆動する。したがって、ワイパーブレード９３による記録ヘッド８０の清掃、ポンプユニット８４による記録ヘッド８０の余分なインクの排出などを同時に行うことができる。

図５（ｂ）は、制御部が、原点位置にあるアーム４を矢印Ｔ５に示すように回転させることにより、遊星ギア２をユニット駆動ギア１４に噛合可能な位置に移動させた状態を示している。この状態で、制御部は、アーム４を離間位置から近接位置に戻すと、遊星ギア２の凹形状部が位置決め部２４に嵌合するとともに、遊星ギア２が太陽ギア３およびユニット駆動ギア１４に噛合する。

このとき、遊星ギア１は太陽ギア３と噛合するものの、いずれの駆動ギアとも噛合しない。したがって、太陽ギア３の回転は遊星ギア２を介してユニット駆動ギア１４のみに伝達され、ポンプユニット８４のみが駆動する。

ここで、突き当て部２５が無いものと仮定すると、制御部が、原点位置にあるアーム４を破線矢印Ｔ６に示すように回転させることも可能である。このとき、制御部は、アーム４を離間位置から近接位置に戻すと、遊星ギア１の凹形状部が位置決め部２４に嵌合するとともに、遊星ギア１が太陽ギア３およびユニット駆動ギア１４に噛合する。

しかし、アーム４が原点位置にある場合には、ユニット駆動ギア１４は、遊星ギア１よりも遊星ギア２の方が近くにある。したがって、破線矢印Ｔ６に示すようにアーム４を回転させて遊星ギア１をユニット駆動ギア１４まで移動させるよりも、矢印Ｔ５に示すようにアーム４を回転させて遊星ギア２をユニット駆動ギア１４まで移動させる方が早い。

以上述べたように、本実施形態に係る遊星ギア機構では、遊星ギアを駆動ギアに迅速に噛合させることが可能である。

なお、遊星ギアの数は、２つに限らない。遊星ギアの数は、複数であれば、１つの場合に比べて遊星ギアを駆動ギアに迅速に噛合させることができる効果が得られる。アームの形状は、遊星ギアの数に合わせて変更することが可能である。

また、本実施形態に係るアーム４は遊星ギア１，２が太陽ギア３を挟んで対向するように直線的に形成されているが、アーム４の構成はこれに限らない。たとえば、第１の遊星ギアと太陽ギアを結ぶ直線と、第２の遊星ギアと太陽ギアを結ぶ直線とが、直交するように遊星ギアが設けられ、これに合わせてアームが形成されていてもよい。

１，２ 遊星ギア
３ 太陽ギア
４ アーム
１１，１３ 搬送用駆動ギア
１２，１４ ユニット駆動ギア
２１，２２，２３，２４ 位置決め部
２５ 突き当て部

Claims (9)

1. 駆動源により回転させられる太陽ギアと、
   前記太陽ギアとの噛合を保ちつつ該太陽ギアの周りを移動可能な複数の遊星ギアと、
   前記遊星ギアと噛合することにより、前記太陽ギアの回転が伝達される複数の駆動ギアと、
   前記複数の駆動ギアのうち、回転させる前記駆動ギアに最も近い前記遊星ギアを移動させて、当該駆動ギアに噛合させる制御部と、
   を有する遊星ギア機構。
2. 前記遊星ギアを前記各駆動ギアと噛合する位置に固定する複数の位置決め部を有する、請求項１に記載の遊星ギア機構。
3. 前記複数の遊星ギアのうちのひとつのみが前記位置決め部に固定可能なように構成されている、請求項２に記載の遊星ギア機構。
4. 前記複数の遊星ギアは、前記太陽ギアの中心軸を中心に回転可能な単一のアームによって固定されている、請求項１から３のいずれか１項に記載の遊星ギア機構。
5. 前記アームの回転軌道中にある突き当て部を有し、
   前記制御部は、前記アームが前記突き当て部に当接した状態を前記アームの原点位置として、前記遊星ギアの位置を、前記原点位置からの前記アームの回転量により制御する、請求項４に記載の遊星ギア機構。
6. 前記遊星ギアは、前記太陽ギアを挟んで２つ設けられている、請求項４または５に記載の遊星ギア機構。
7. インクを吐出して記録媒体に記録を行う記録装置であって、
   請求項１から６のいずれか１項に記載の遊星ギア機構と、
   前記複数の駆動ギアにそれぞれ接続され、該駆動ギアの回転により駆動する複数の駆動機構と、
   を有する記録装置。
8. 前記複数の駆動ギアのうちのひとつは、記録媒体を供給するための給紙ローラに接続されている、請求項７に記載の記録装置。
9. 前記複数の駆動ギアのうちのひとつは、前記記録ヘッドの回復を行う回復ユニットに接続されている、請求項７または８に記載の記録装置。

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