JP2015075137A - 駆動伝達装置、シート給送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】移動部材の移動により回転が停止するカム部材が設けられた駆動伝達装置において、移動部材の移動時に発生する騒音を安価かつ、単純な構成で抑制する。
【解決手段】カム形状部１３ｂには、半径がストッパ部１３ｃよりも大きく、解除位置に位置するフラッパ部１５ｂの係合部１５ｂ１に当接し得る復帰面１３ｄ２を有する弾性変形部１３ｆが設けられ、弾性変形部１３ｆは、カムの回転により、解除位置に位置するフラッパ部１５ｂの係合部１５ｂ１が復帰面１３ｄ２に当接することで、復帰面１３ｄ２の半径が小さくなる方向に弾性変形するものであり、係合部１５ｂ１が復帰面１３ｄ２に当接した状態でフラッパ部１５ｂの解除位置から係合位置への移動が開始されることで、係合部１５ｂ１は、カムの回転に伴い復帰面１３ｄ２からカム形状部１３ｂの当接部１３ｄ上を摺動し続けてストッパ部１３ｃまで導かれる。
【選択図】図１

Description

本発明は、駆動伝達装置、シート給送装置及び画像形成装置に関するものである。

従来の、例えばプリンタ、ファクシミリ、複写機等の画像形成装置においては、シート収納部に収納されたシートをシート給送装置によって画像形成部に給送するように構成されたものがある。
図９に従来のシート給送装置の駆動伝達部を示す。
駆動歯車４１は軸４２に支持され、図示しないモータ及び歯車４０により常時反時計回りに回転されている。駆動軸４４は図示しない給送ローラに駆動力を伝達するためのものである。駆動軸４４には、第一の欠歯歯車４３と第二の欠歯歯車４７が備えられている。第二の欠歯歯車４７は、駆動軸４４と同期回転するように係合されている。第一の欠歯歯車４３は第二の欠歯歯車４７に設けられた支持軸に支持され、第二の欠歯歯車４７との間に設けられた付勢バネ４６により、時計回りの方向に付勢されている。第一の欠歯歯車４３と第二の欠歯歯車４７は各々図示しない伝達継手部を持っており、各歯車が回転する際には、この伝達継手部同士が当接して同期回転するように構成されている。また、第一の欠歯歯車４３には、歯面４３ａの側面にカム形状４３ｂとストッパ部４３ｃが設けられている。
４５はフラッパタイプのソレノイドである。第一の欠歯歯車４３（駆動軸４４）の静止状態においては、ソレノイド４５のコイル部４５ａの通電が切られている。コイル部４５ａの通電が切られ、フラッパ部４５ｂが付勢バネ４５ｃにより第一の欠歯歯車４３に近づく方向に付勢され、フラッパ部４５ｂの先端に第一の欠歯歯車４３のストッパ部４３ｃが係合することで第一の欠歯歯車４３の静止状態が保たれる。ソレノイド４５のコイル部４５ａに電圧が入力されると、コイル部４５ａによって発生される電磁力によりフラッパ部４５ｂはコイル部４５ａに吸着され、フラッパ部４５ｂの先端と第一の欠歯歯車４３のストッパ部４３ｃとの係合が解除される。係合が解除された第一の欠歯歯車４３は、付勢バネ４６により時計回り方向に回転を始め、駆動歯車４１と噛合う。駆動歯車４１により受けた回転力は、伝達継手部により第二の欠歯歯車４７に伝えられ、これにより第二の欠歯歯車４７も回転を始め、駆動歯車４１と噛合い駆動軸４４を介して給送ローラを回転させる。ソレノイド４５のコイル部４５ａへの通電は、第二の欠歯歯車４７が回転するとすぐに切られる。これにより、フラッパ部４５ｂは付勢バネ４５ｃの付勢力により第一の欠歯歯車４３に近づく方向に移動し、フラッパ部４５ｂの先端とカム形状４３ｂとが当接し、回転に伴ってカム形状に沿って移動し、ストッパ部４３ｃと再び係合する。このようにして、第一の欠歯歯車４３は静止状態に戻る。

ここで、上記のような構成においては、ソレノイドのコイル部４５ａへの通電が切れ、フラッパ部４５ｂが静止位置に向かって移動し、カム形状４３ｂと衝突する際に「カチッ」と言う耳障りな音が、稼働のたびに発生してしまうことが懸念される。
このフラッパ部４５ｂの衝突音を低減させる方法として、特許文献１ではカム面にゴム等の緩衝材を張り付けるものが提案されている。しかしながら、この方法では衝突音を小さくすることはできたが、衝突音をより小さくすることが望まれていた。また、緩衝部材を貼り付けることでコストアップを招くことが懸念される。
特許文献２では衝突音を無くしコストアップも防ぐ構成として、カム形状４３ｂにストッパ部４３ｃよりも大きな回転半径を有する面を設け、フラッパ部４５ｂの先端に対して欠歯歯車の回転を妨げることの無いように当接させる構成が提案されている。

特開平０７−２６９５９５号公報 特許第３９１２８８０号公報

しかしながら、上記のような構成では、フラッパ部４５ｂの先端とカム面を欠歯歯車の回転を妨げない様に当接させる必要があり、各構成部品の部品精度や、組み付け精度の影響を大きく受けてしまうことが懸念される。このような影響を軽減する為には、各部品寸法の厳格な管理や治具による高精度組立作業等が必要になってしまい、結果的に部品管理工程の増大や、組立時間の増大、治具の管理工程等の間接作業が増大してしまう。

本発明は上記したような事情に鑑みてなされたものであり、移動部材の移動により回転が停止するカム部材が設けられた駆動伝達装置において、移動部材の移動時に発生する騒音を安価かつ、単純な構成で抑制することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明にあっては、
駆動源からの駆動力によって回転可能に設けられ、回転停止用の係止部を有するカム部材と、
前記係止部に係合する係合部を有し、前記係合部が前記係止部に係合する係合位置と、前記係合部と前記係止部との係合が解除される解除位置との間を移動可能な移動部材と、
を有し、
前記係合部が前記係止部に係合し、前記カム部材の回転が停止することで、駆動伝達が遮断される駆動伝達装置において、
前記カム部材には、半径が前記係止部よりも大きく、前記解除位置に位置する前記移動部材の前記係合部に当接し得る大径部分を有する、弾性変形可能な弾性変形部が設けられ、
前記弾性変形部は、前記カム部材の回転により、前記解除位置に位置する前記移動部材の前記係合部が前記大径部分に当接することで、前記大径部分の半径が小さくなる方向に弾性変形するものであり、
前記係合部が前記大径部分に当接した状態で前記移動部材の前記解除位置から前記係合位置への移動が開始されることで、前記係合部は、前記カム部材の回転に伴い前記大径部分から前記カム部材の外周面上を摺動し続けて前記係止部まで導かれることを特徴とする。

本発明によれば、移動部材の移動により回転が停止するカム部材が設けられた駆動伝達装置において、移動部材の移動時に発生する騒音を安価かつ、単純な構成で抑制することが可能となる。

本実施例の駆動伝達装置の概略構成を示す側面図 本実施例の駆動伝達装置の概略構成を示す斜視図 本実施例のカムの形状を詳細に説明するための概略図 本実施例の駆動伝達装置の概略構成を示す側面図 本実施例の駆動伝達装置の概略構成を示す側面図 本実施例の駆動伝達装置の概略構成を示す側面図 本実施例の駆動伝達装置の概略構成を示す側面図 本実施例の画像形成装置の概略構成を示す断面図 従来の駆動伝達部を示す図

以下に図面を参照して、この発明を実施するため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、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。

［実施例］
以下に、実施例について説明する。
図１は、本実施例の駆動伝達装置１の概略構成を示す側面図である。図２は、本実施例の駆動伝達装置１の概略構成を示す斜視図である。図３は、本実施例のカムの形状を詳細に説明するための概略図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は斜視図である。図４〜７は、本実施例の駆動伝達装置１の概略構成を示す側面図であり、動作経過について説明するための図である。また、図８は、本実施例において、駆動伝達装置１が適用されたシート給送装置２を備えた画像形成装置３の概略構成を示す断面図である。

まず、本実施例の画像形成装置の画像形成動作について説明する。
図８に示すシート給送装置２において、シート積載手段２０に積載された記録材Ｓは、半月形状の給送ローラ２１と図示しない分離手段によって一枚に分離され、搬送ローラ対２２に送られる。この時、光学部２３から発せられるレーザ光によって、作像部（画像形成部）２４内の感光体２４ａに静電潜像が形成され、作像部２４内に設けられた図示しない現像部によって感光体２４ａの表面上にトナー像が現像される。搬送ローラ対２２に挟持搬送された記録材Ｓはそのまま感光体２４ａと転写ローラ２５に挟持され、転写ローラ２５によって感光体２４ａ上のトナー像は記録材Ｓ上に転写される。記録材Ｓはその後、加熱装置２６と加圧ローラ２７で構成される定着部で、加熱、加圧されることで、トナー像が記録材Ｓ上に定着される。定着された記録材Ｓは搬送ローラ対２８、排出ローラ対２９によって挟持搬送され、装置外へと排出される。

次に、図１〜３を用いて、本実施例の駆動伝達装置（駆動伝達部）１の構成について説明する。
駆動歯車（駆動伝達ギア）１１は軸１２に支持され、歯車列を介したモータ（駆動源）からの駆動力（回転力）によって、図１において常時、反時計回り方向に回転している。
駆動軸１４は、給送ローラ２１に駆動力を伝達する。駆動軸１４には、第一の欠歯歯車１３と第二の欠歯歯車１７が着脱可能に取り付けられている。第二の欠歯歯車１７は、駆動軸１４と同期回転するように係合されている。ここで、第一の欠歯歯車１３は、駆動歯車１１に噛合する有歯部、及び、駆動歯車１１に噛合しない欠け歯部を備える欠け歯ギアに相当する。

第一の欠歯歯車１３は、第二の欠歯歯車１７に設けられた支持軸１７ａに支持され、第二の欠歯歯車１７との空間に設けられた付勢バネ１６により、図１において時計回り方向に付勢されている。第一の欠歯歯車１３と第二の欠歯歯車１７は、各々図示しない伝達継手部を備えており、各歯車が回転する際には、この伝達継手部同士が当接して同期回転するように構成されている。
また、第一の欠歯歯車１３には、歯面１３ａの側面に、ストッパ部１３ｃを有するカム形状部１３ｂが一体的に設けられている。ここで、ストッパ部１３ｃは回転停止用の係止部に相当し、カム形状部１３ｂはカム部材に相当する。

１５はフラッパタイプのソレノイド（解除手段）である。ソレノイド１５には、コイル部１５ａ、移動部材としてのフラッパ部１５ｂ、及び付勢バネ１５ｃが設けられている。
第一の欠歯歯車１３（駆動軸１４）の静止状態（停止状態）においては、ソレノイド１５のコイル部１５ａの通電が切られている。コイル部１５ａの通電が切られ、フラッパ部１５ｂが付勢バネ１５ｃにより第一の欠歯歯車１３に近づく方向に付勢され、フラッパ部１５ｂの先端の係合部１５ｂ１に第一の欠歯歯車１３のストッパ部１３ｃが係合することで第一の欠歯歯車１３の静止状態が保たれる。コイル部１５ａが通電されると、コイル部１５ａより発生する電磁力により、付勢バネ１５ｃの付勢力に抗してフラッパ部１５ｂが移動して、フラッパ部１５ｂの係合部１５ｂ１と第一の欠歯歯車１３のストッパ部１３ｃとの係合が解除される。

すなわち、フラッパ部１５ｂは、係合部１５ｂ１がストッパ部１３ｃに係合する（第一の欠歯歯車１３が静止状態となる）係合位置と、係合部１５ｂ１とストッパ部１３ｃとの係合が解除される解除位置との間を移動可能に構成されている。そして、係合部１５ｂ１がストッパ部１３ｃに係合し、カム形状部１３ｂの回転が停止し、第一の欠歯歯車１３が駆動歯車１１に噛合しない状態で第一の欠歯歯車１３が静止状態となることで、駆動伝達部における駆動伝達が遮断される。

このように、駆動伝達部では、係合部１５ｂ１とストッパ部１３ｃとの係合、解除が繰り返されることで、駆動歯車１１により第一の欠歯歯車１３が間欠的に駆動されるように構成されている。

次に、図３を用いて、第一の欠歯歯車１３のカム形状部１３ｂについて詳細に説明する。
図３に示すように、カム形状部１３ｂには、ストッパ部１３ｃ、当接部（当接面）１３ｄ、切欠き部１３ｅ、切欠き部１３ｈが設けられている。
ここで、ストッパ部１３ｃは、上述のように、フラッパ部１５ｂと係合するためのものである。当接部１３ｄには、カム係止面１３ｄ１及び復帰面１３ｄ２が設けられている。フラッパ部１５ｂの係合部１５ｂ１は、当接部１３ｄに当接すると、カムが回転することで、当接部１３ｄ上を摺動し続け、ストッパ部１３ｃまで導かれる。カム係止面１３ｄ１は、ストッパ部１３ｃよりカム回転方向下流側で半径ＲＤに設定されている面（カムの表面（外周面））であり、ストッパ部１３ｃで係止されたフラッパ部１５ｂの係合部１５ｂ１が当接する面である。なお、カム回転方向は、カム形状部１３ｂの回転方向であり、第一の欠歯歯車１３、駆動軸１４の回転方向と同じである。また、カム形状部１３ｂの回転中心（回転軸、軸心）Ｏは、第一の欠歯歯車１３、駆動軸１４の回転中心と同じである。

また、当接部１３ｄには、本実施例の特徴として、弾性変形可能な弾性変形部１３ｆが設けられている。
ここで、カム回転方向で弾性変形部１３ｆの下流側に隣接するように切欠き部１３ｅが設けられている。また、回転軸方向で弾性変形部１３ｆに隣接して、カム回転方向に沿うように切欠き部１３ｈが設けられている。切欠き部１３ｅは、略環状のカム部材の一部が、カム回転方向と鉛直方向（径方向）に切欠かれた形態（溝を有する形態）となっている。

このような切欠き部１３ｅ，１３ｈが設けられることにより、弾性変形部１３ｆが構成されている。ここで、弾性変形部１３ｆは、カム形状部１３ｂの周方向（回転方向）に沿うように湾曲状に設けられた板状部であると換言することができる。このとき、カム回転方向下流側の端部（一端）を自由端として、カム回転方向上流側の端部（他端）がカム部材本体に接続された構成となっている。

そして、弾性変形部１３ｆの表面（外周面）に、復帰面１３ｄ２が形成されている。復帰面１３ｄ２は、自然状態において、カム形状部１３ｂの回転中心Ｏからの径方向の距離
（半径）が、解除位置に位置するフラッパ部１５ｂの係合部１５ｂ１までの距離ＲＥよりも大きくなるＲＦに形成されている。ここで、復帰面１３ｄ２は、半径がストッパ部１３ｃよりも大きく、解除位置に位置するフラッパ部１５ｂの係合部１５ｂ１に当接し得る大径部分に相当する。
弾性変形部１３ｆにおいては、カム形状部１３ｂの回転に伴い、復帰面１３ｄ２が、解除位置に位置するフラッパ部１５ｂの係合部１５ｂ１に当接して押されることで、復帰面１３ｄ２の半径が小さくなる方向に弾性変形するように構成されている。

また、弾性変形部１３ｆのうち、カム回転方向下流側の端部となる自由端部１３ｇには、回転軸方向から見たときに、下流に向かうにつれて半径が徐々に小さくなる傾斜面が形成されている。ここで、自由端部１３ｇの表面（外周面）うち、自然状態で、距離ＲＥよりも大きくなる部分は大径部分に相当する。

また、弾性変形部１３ｆの自由端部１３ｇのカム回転方向下流側の端縁１３ｇ１は、解除位置に位置するフラッパ部１５ｂの係合部１５ｂ１と当接しない半径ＲＧを有するように形成されている。すなわち、端縁１３ｇ１の半径は、カム形状部１３ｂの回転中心Ｏから、解除位置に位置する係合部１５ｂ１までの距離ＲＥよりも小さい。ここで、端縁１３ｇ１は小径部分に相当する。
これにより、フラッパ部１５ｂが解除位置に位置する状態で、カム形状部１３ｂの回転が始まる（再開される）ときに、当接部１３ｄ（弾性変形部１３ｆ）のなかで自由端部１３ｇが、解除位置に位置する係合部１５ｂ１に、最初に当接することとなる。

次に、本実施例の駆動伝達装置１の動作について、図１，４〜７を用いて説明する。
ソレノイド１５のコイル部１５ａに電圧が入力されると、コイル部１５ａによって発生される電磁力によりフラッパ部１５ｂはコイル部に吸着され、フラッパ部１５ｂの係合部１５ｂ１と第一の欠歯歯車１３のストッパ部１３ｃとの係合が解除される。
図４に示すように、フラッパ部１５ｂとの係合が解除された第一の欠歯歯車１３は、付勢バネ１６により時計回り方向に回転を始め、駆動歯車１１と噛合う。駆動歯車１１により受けた回転力は、図示しない伝達継手部により第二の欠歯歯車１７に伝えられ、第二の欠歯歯車１７も回転を始め、駆動歯車１１と噛合い、駆動軸１４を回転させる。

第一の欠歯歯車１３の回転が進むと、図５に示すように、カム形状部１３ｂの切欠き部１３ｅと弾性変形部１３ｆの端縁１３ｇ１を通過して、フラッパ部１５ｂの係合部１５ｂ１が弾性変形部１３ｆの自由端部１３ｇに接触する。
更に第一の欠歯歯車１３の回転が進むと、弾性変形部１３ｆは、フラッパ部１５ｂの係合部１５ｂ１に押されて図６に示すように、半径が小さくなる方向（図６に示すＡ方向）に弾性変形する。

このとき（係合部１５ｂ１が弾性変形部１３ｆに当接した状態で）、ソレノイド１５のコイル部１５ａへの通電は切られる。これにより、フラッパ部１５ｂにおいては、付勢バネ１５ｃの付勢力により係合位置（第一の欠歯歯車１３の静止状態）に戻る方向（図７に示すＢ方向）への移動が開始される。フラッパ部１５ｂの係合部１５ｂ１により押された弾性変形部１３ｆは、図７に示すように、カム形状部１３ｂの回転に伴い、更に弾性変形する（弾性変形しながら回転する）。

その後、フラッパ部１５ｂの係合部１５ｂ１は、回転するカム形状部１３ｂのカム形状に倣って当接部１３ｄ上（外周面上）を摺動し続け、カム係止面１３ｄ１を通過してストッパ部１３ｃまで導かれ、ストッパ部１３ｃと再び係合する。
このようにして、第一の欠歯歯車１３は、図１に示す静止状態に戻る。

このように本実施例においては、ソレノイド１５のコイル部１５ａへの通電が切られ、フラッパ部１５ｂが再び図１に示す係合位置に戻ろうとするときには、フラッパ部１５ｂの係合部１５ｂ１はカム形状部１３ｂの弾性変形部１３ｆと接触した状態にある。そして、フラッパ部１５ｂの係合部１５ｂ１は、弾性変形部１３ｆを弾性変形させながら、徐々に係合位置に近づいて行く。

したがって、フラッパ部１５ｂが係合位置に戻る際に懸念されている「カチッ」という騒音（耳障りな音）の発生を、部品管理工程の増大や、組立時間の増大、治具の管理工程等の間接作業の増大を招くことなく、安価かつ単純な構成で、抑制することができる。

ここで、本実施例においては、弾性変形部１３ｆの自由端部１３ｇが傾斜面となるように形成されているが、これに限るものではない。すなわち、解除位置に位置する係合部１５ｂ１において、カム形状部１３ｂの回転中心Ｏからの径方向の距離が、カム回転方向上流に向かうにつれて大きくなるような傾斜面が設けられるものであってもよい。また、端縁１３ｇ１は、解除位置に位置するフラッパ部１５ｂの係合部１５ｂ１と当接しない半径ＲＧを有するように形成されているが、これに限るものではなく、端縁１３ｇ１は、解除位置に位置する係合部１５ｂ１と当接し得るものであってもよい。カム形状部１３ｂの回転に伴い、解除位置に位置する係合部１５ｂ１が弾性変形部１３ｆに接触した際に、カム形状部１３ｂの回転動作が規制されることなく、カム形状部１３ｂの回転動作、及び弾性変形部１３ｆの弾性変形動作が円滑に行われるものであればよい。

また、本実施例では、カム形状部１３ｂは第一の欠歯歯車１３に一体的に形成されているが、これに限るものではない。カム形状部１３ｂは、カム形状部１３ｂの回転が停止したときに、第一の欠歯歯車１３が駆動歯車１１に噛合しないように、第一の欠歯歯車１３と同期回転可能に構成されるものであればよく、第一の欠歯歯車１３とは別体であってもよい。
また、本実施例では、駆動伝達装置１によって、給送ローラ２１に駆動力を伝達する構成について説明したが、これに限るものではない。すなわち、画像形成の際に駆動される部材への駆動伝達が、駆動伝達装置１により行われるものであればよい。

１…駆動伝達装置、１３ｂ…カム形状部、１３ｃ…ストッパ部、１３ｄ２…復帰面、１３ｆ…弾性変形部、１５ｂ…フラッパ部、１５ｂ１…係合部

Claims (8)

1. 駆動源からの駆動力によって回転可能に設けられ、回転停止用の係止部を有するカム部材と、
   前記係止部に係合する係合部を有し、前記係合部が前記係止部に係合する係合位置と、前記係合部と前記係止部との係合が解除される解除位置との間を移動可能な移動部材と、
   を有し、
   前記係合部が前記係止部に係合し、前記カム部材の回転が停止することで、駆動伝達が遮断される駆動伝達装置において、
   前記カム部材には、半径が前記係止部よりも大きく、前記解除位置に位置する前記移動部材の前記係合部に当接し得る大径部分を有する、弾性変形可能な弾性変形部が設けられ、
   前記弾性変形部は、前記カム部材の回転により、前記解除位置に位置する前記移動部材の前記係合部が前記大径部分に当接することで、前記大径部分の半径が小さくなる方向に弾性変形するものであり、
   前記係合部が前記大径部分に当接した状態で前記移動部材の前記解除位置から前記係合位置への移動が開始されることで、前記係合部は、前記カム部材の回転に伴い前記大径部分から前記カム部材の外周面上を摺動し続けて前記係止部まで導かれることを特徴とする駆動伝達装置。
2. 前記大径部分のうち前記カム部材の回転方向の下流側の端部には、下流に向かうにつれて半径が徐々に小さくなる傾斜面が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の駆動伝達装置。
3. 前記弾性変形部のうち前記大径部分よりも前記カム部材の回転方向の下流側には、
   前記カム部材の回転中心から、前記解除位置に位置する前記移動部材の前記係合部までの径方向の距離の大きさよりも半径が小さい小径部分が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の駆動伝達装置。
4. 前記弾性変形部は、周方向に沿うように前記カム部材に湾曲状に設けられた板状部であり、前記カム部材の回転方向の下流側の端部を自由端として、前記回転方向の上流側の端部がカム部材本体に接続されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の駆動伝達装置。
5. 前記駆動源からの駆動力を伝達する駆動伝達ギアと、
   前記駆動伝達ギアに噛合する有歯部、及び、前記駆動伝達ギアに噛合しない欠け歯部を備える欠け歯ギアと、
   を有し、
   前記カム部材は、前記カム部材の回転が停止したときに、前記欠け歯ギアが前記駆動伝達ギアに噛合しないように、前記欠け歯ギアと同期回転することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の駆動伝達装置。
6. 前記カム部材は前記欠け歯ギアに一体的に形成されていることを特徴とする請求項５に記載の駆動伝達装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の駆動伝達装置と、
   前記駆動伝達装置により駆動され、シートを給送する給送ローラと、
   を備えることを特徴とするシート給送装置。
8. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の駆動伝達装置を有し、
   画像形成の際に駆動される部材への駆動伝達が、前記駆動伝達装置により行われることを特徴とする画像形成装置。

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