JP2015209945A - Torque adjustment mechanism of revolving shaft, and paper conveying device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、回転軸のトルク調整機構(以下、単に「トルク調整機構」という場合もある。)、および用紙搬送装置に関するものである。 The present invention relates to a torque adjusting mechanism for a rotating shaft (hereinafter sometimes simply referred to as “torque adjusting mechanism”) and a sheet conveying apparatus.
デジタル複合機等に代表される画像処理装置には、画像を形成する画像形成部と共に、印刷する用紙を搬送する用紙搬送装置が設けられている。用紙搬送装置は、用紙の搬送の駆動源となるモーター、用紙と接触して用紙を搬送する複数の搬送ローラー、および用紙の搬送のタイミングを合わせるクラッチ等を備える。モーターは、回転軸を介して搬送ローラーを回転させ、この搬送ローラーの回転により用紙を搬送する。クラッチは、連結によってモーターからの動力を回転軸に伝達させたり、解放によって回転軸への動力の伝達を遮断したりする。クラッチは、タイミングを見計らってモーターからの動力を回転軸に伝達させ、適切なタイミングで画像形成部に用紙を搬送する。 An image processing apparatus typified by a digital multi-function peripheral is provided with a sheet conveying apparatus that conveys a sheet to be printed together with an image forming unit that forms an image. The paper transport device includes a motor that is a drive source for transporting paper, a plurality of transport rollers that transport the paper in contact with the paper, and a clutch that matches the transport timing of the paper. The motor rotates the transport roller via the rotation shaft, and transports the paper by the rotation of the transport roller. The clutch transmits power from the motor to the rotating shaft by connection, and interrupts transmission of power to the rotating shaft by releasing. The clutch estimates the timing and transmits the power from the motor to the rotating shaft, and conveys the sheet to the image forming unit at an appropriate timing.
ここで、ばねを用いたばねクラッチに関する技術が、特開2005−321045号公報(特許文献1)に開示されている。特許文献1によると、ばねクラッチにおいて、コイルばねの自由端側に拡径制限手段を設け、これにより高負荷トルク時において外輪を空転させるリミッタ機能を付与することとしている。 Here, the technique regarding the spring clutch using a spring is disclosed by Unexamined-Japanese-Patent No. 2005-321045 (patent document 1). According to Patent Document 1, in the spring clutch, a diameter expansion limiting means is provided on the free end side of the coil spring, thereby providing a limiter function for idling the outer ring during high load torque.
クラッチの駆動が高頻度に行われる場合、クラッチおよびその周辺の部分について、発熱により温度が上昇することとなる。そうすると、温度の上昇が要因となり、回転軸を回転させるトルクが上昇し過ぎて、結果としてクラッチの寿命が短くなったり、クラッチの連結時間、および解放時間のばらつき等を引き起こすおそれがある。 When the clutch is driven at a high frequency, the temperature of the clutch and its surroundings rises due to heat generation. As a result, the temperature rises as a factor, and the torque for rotating the rotating shaft increases excessively. As a result, the life of the clutch may be shortened, and the clutch engagement time and release time may vary.
ここで、回転軸に一定以上のトルクが付加された場合に備え、特許文献1に示すような回転軸を空回りさせるトルクリミッタ機構を設ける場合がある。しかし、このようなトルクリミッタによっても、温度上昇による上記不具合を解消できないおそれがある。 Here, a torque limiter mechanism that idles the rotating shaft as shown in Patent Document 1 may be provided in preparation for a case where a certain amount or more of torque is applied to the rotating shaft. However, even with such a torque limiter, there is a possibility that the above problem due to temperature rise cannot be solved.
また、クラッチを安定して駆動させるためには、クラッチには、ある程度のトルクを付加する必要がある。すなわち、トルクをある範囲内に調整する必要がある。ある程度のトルクを発生させるためにブレーキを設ける場合が多いが、このブレーキによっても、熱が発生しやすい状況となる。 Further, in order to drive the clutch stably, it is necessary to apply a certain amount of torque to the clutch. That is, it is necessary to adjust the torque within a certain range. In many cases, a brake is provided in order to generate a certain amount of torque. However, even with this brake, heat is likely to be generated.
この発明の目的は、ある程度のトルクを回転軸に付加すると共に、高温時も適切に回転軸のトルクを調整することができる回転軸のトルク調整機構を提供することである。 An object of the present invention is to provide a torque adjusting mechanism for a rotating shaft that can add a certain amount of torque to the rotating shaft and can appropriately adjust the torque of the rotating shaft even at high temperatures.
この発明の他の目的は、より的確に用紙を搬送することができる用紙搬送装置を提供することである。 Another object of the present invention is to provide a paper transport device that can transport paper more accurately.
この発明に係る回転軸のトルク調整機構は、回転軸のトルクを調整する回転軸のトルク調整機構であって、回転軸と、回転軸の外径側に配置され、回転軸に固定されており、回転軸と共に回転する樹脂製の中間部材と、その内方側に中間部材が配置される金属製のコイルばねと、コイルばねの少なくとも一方側の端部の移動を規制する移動規制手段とを備える。第一の温度未満では、中間部材はコイルばねに対して摺動し、第一の温度以上では、熱膨張により中間部材の外径面はコイルばねの内径面を押圧する。 The torque adjusting mechanism for the rotating shaft according to the present invention is a torque adjusting mechanism for the rotating shaft that adjusts the torque of the rotating shaft, and is disposed on the rotating shaft and the outer diameter side of the rotating shaft, and is fixed to the rotating shaft. An intermediate member made of resin that rotates together with the rotating shaft, a metal coil spring in which the intermediate member is disposed on the inner side thereof, and a movement restricting means that restricts movement of at least one end of the coil spring. Prepare. Below the first temperature, the intermediate member slides relative to the coil spring, and above the first temperature, the outer diameter surface of the intermediate member presses the inner diameter surface of the coil spring due to thermal expansion.
このような回転軸のトルク調整機構によると、コイルばねの少なくとも一方側の端部は、移動が規制されているため、第一の温度未満であれば、回転軸と共に回転する中間部材とコイルばねとが摺動し、ある程度のトルクを回転軸に付加することができる。また、第一の温度以上であれば、熱膨張により樹脂製の中間部材の外径面がコイルばねの内径面を押圧して、コイルばねを回転させようとする。この場合、コイルばねの少なくとも一方側の端部は、移動が規制されているため、コイルばねの巻き方向やねじり量、締め付け力に応じて、トルクの増加やトルクの減少を図ることができる。したがって、このような回転軸のトルク調整機構によると、ある程度のトルクを回転軸に付加すると共に、高温時も適切に回転軸のトルクを調整することができる。 According to such a torque adjustment mechanism of the rotating shaft, since the movement of at least one end of the coil spring is restricted, the intermediate member and the coil spring that rotate together with the rotating shaft if the temperature is lower than the first temperature. And a certain amount of torque can be applied to the rotating shaft. Moreover, if it is more than 1st temperature, the outer-diameter surface of resin-made intermediate members will press the inner-diameter surface of a coil spring by thermal expansion, and will try to rotate a coil spring. In this case, since the movement of at least one end of the coil spring is restricted, the torque can be increased or the torque can be decreased according to the winding direction, the amount of twist, and the tightening force of the coil spring. Therefore, according to such a torque adjusting mechanism for the rotating shaft, a certain amount of torque can be applied to the rotating shaft and the torque of the rotating shaft can be adjusted appropriately even at high temperatures.
この発明の他の局面においては、用紙搬送装置は、紙を搬送する搬送ローラーと、前記搬送ローラーを回転させる回転軸と、前記回転軸の外径側に配置され、前記回転軸に固定されており、前記回転軸と共に回転する樹脂製の中間部材と、その内方側に前記中間部材が配置される金属製のコイルばねと、前記コイルばねの少なくとも一方側の端部の移動を規制する移動規制手段とを備え、第一の温度未満では、前記中間部材は前記コイルばねに対して摺動し、前記第一の温度以上では、熱膨張により前記中間部材の外径面は前記コイルばねの内径面を押圧する。 In another aspect of the present invention, the paper transport device is disposed on the outer diameter side of the rotary shaft, and is fixed to the rotary shaft. The transport roller transports the paper, the rotary shaft that rotates the transport roller, and the rotary shaft. A resin intermediate member that rotates together with the rotating shaft, a metal coil spring on which the intermediate member is disposed, and a movement that restricts movement of at least one end of the coil spring. The intermediate member slides with respect to the coil spring at a temperature lower than the first temperature, and the outer diameter surface of the intermediate member is increased by thermal expansion at a temperature equal to or higher than the first temperature. Press the inner surface.
このような用紙搬送装置は、より的確に用紙を搬送することができる。 Such a paper transport device can transport paper more accurately.
このような回転軸のトルク調整機構によると、コイルばねの少なくとも一方側の端部は、移動が規制されているため、第一の温度未満であれば、回転軸と共に回転する中間部材とコイルばねとが摺動し、ある程度のトルクを回転軸に付加することができる。また、第一の温度以上であれば、熱膨張により樹脂製の中間部材の外径面がコイルばねの内径面を押圧して、コイルばねを回転させようとする。この場合、コイルばねの少なくとも一方側の端部は、移動が規制されているため、コイルばねの巻き方向やねじり量、締め付け力に応じて、トルクの増加やトルクの減少を図ることができる。したがって、このような回転軸のトルク調整機構によると、ある程度のトルクを回転軸に付加すると共に、高温時も適切に回転軸のトルクを調整することができる。 According to such a torque adjustment mechanism of the rotating shaft, since the movement of at least one end of the coil spring is restricted, the intermediate member and the coil spring that rotate together with the rotating shaft if the temperature is lower than the first temperature. And a certain amount of torque can be applied to the rotating shaft. Moreover, if it is more than 1st temperature, the outer-diameter surface of resin-made intermediate members will press the inner-diameter surface of a coil spring by thermal expansion, and will try to rotate a coil spring. In this case, since the movement of at least one end of the coil spring is restricted, the torque can be increased or the torque can be decreased according to the winding direction, the amount of twist, and the tightening force of the coil spring. Therefore, according to such a torque adjusting mechanism for the rotating shaft, a certain amount of torque can be applied to the rotating shaft and the torque of the rotating shaft can be adjusted appropriately even at high temperatures.
また、このような用紙搬送装置は、より的確に用紙を搬送することができる。 Further, such a paper transport device can transport paper more accurately.
以下、この発明の実施の形態を説明する。まず、この発明の一実施形態に係る用紙搬送装置を備える画像処理装置の構成について説明する。図1は、この発明の一実施形態に係る用紙搬送装置を備える画像処理装置をデジタル複合機に適用した場合のデジタル複合機の外観を示す概略斜視図である。図2は、この発明の一実施形態に係る用紙搬送装置を備える画像処理装置をデジタル複合機に適用した場合のデジタル複合機の構成を示すブロック図である。 Embodiments of the present invention will be described below. First, the configuration of an image processing apparatus including a paper transport device according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic perspective view showing an external appearance of a digital multi-function peripheral when an image processing apparatus including a paper transport device according to an embodiment of the present invention is applied to the digital multi-function peripheral. FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a digital multifunction peripheral when an image processing apparatus including a sheet conveying device according to an embodiment of the present invention is applied to the digital multifunction peripheral.
図1および図2を参照して、画像処理装置としてのデジタル複合機11は、デジタル複合機11全体の制御を行う制御部12と、デジタル複合機11側から発信する情報やユーザーの入力内容を表示する表示画面21を含み、印刷部数や階調性等の画像形成の条件や電源のオンオフを入力させる操作部13と、セットされた原稿を自動的に読み取り部へ搬送するADF(Auto Document Feeder)22を含み、原稿の画像を読み取る画像読み取り部14と、トナーを用いて現像を行う現像器23を含み、読み取った画像やネットワーク25を介して送信された画像データを基に画像を形成する画像形成部15と、送信された画像データや入力された画像形成条件等の格納を行う格納手段としてのハードディスク16と、公衆回線24に接続されており、ファクシミリ送信やファクシミリ受信を行うファクシミリ通信部17と、ネットワーク25と接続するためのネットワークインターフェース部18と、複数の用紙を収納する給紙カセット28を含み、トナーによって形成された可視化像を転写する用紙を画像形成部15等に搬送する用紙搬送装置31とを備える。なお、デジタル複合機11は、画像データの書き出しや読み出しを行うDRAM(Dynamic Random Access Memory)等を備えるが、これらについては、図示および説明を省略する。また、図2中の矢印は、制御信号や制御、画像に関するデータの流れを示している。なお、用紙搬送装置31の制御についても、デジタル複合機11に備えられる制御部12で行っている。
Referring to FIGS. 1 and 2, a digital multifunction peripheral 11 as an image processing apparatus includes a
デジタル複合機11は、画像読み取り部14により読み取られた原稿を用いて画像形成部15において画像を形成することにより、複写機として作動する。また、デジタル複合機11は、ネットワークインターフェース部18を通じて、ネットワーク25に接続されたコンピューター26a、26b、26cから送信された画像データを用いて、画像形成部15において画像を形成することにより、プリンターとして作動する。すなわち、画像形成部15は、要求された画像を印刷する印刷手段として作動する。また、デジタル複合機11は、ファクシミリ通信部17を通じて、公衆回線24から送信された画像データを用いて、DRAMを介して画像形成部15において画像を形成することにより、また、画像読み取り部14により読み取られた原稿の画像データを、ファクシミリ通信部17を通じて公衆回線24に画像データを送信することにより、ファクシミリ装置として作動する。すなわち、デジタル複合機11は、画像処理に関し、複写機能、プリンター機能、ファクシミリ機能等、複数の機能を有する。さらに、各機能に対しても、詳細に設定可能な機能を有する。
The
また、デジタル複合機11を含む画像処理システム27は、デジタル複合機11と、複数のコンピューター26a、26b、26cとを備える。具体的には、画像処理システム27は、上記した構成のデジタル複合機11と、ネットワーク25を介してデジタル複合機11に接続される複数のコンピューター26a、26b、26cとを備える。この実施形態においては、複数のコンピューター26a〜26cについては、3台示している。各コンピューター26a〜26cはそれぞれ、デジタル複合機11に対して、ネットワーク25を介して印刷要求を行って印刷をすることができる。デジタル複合機11とコンピューター26a〜26cとは、LAN(Local Area Network)ケーブル等を用いて有線で接続されていてもよいし、無線で接続されていてもよく、ネットワーク25内には、他のデジタル複合機やサーバーが接続されている構成でもよい。
The
次に、この発明の一実施形態に係る用紙搬送装置31の構成について説明する。図3は、用紙搬送装置31の一部を示す外観図である。図3は、用紙搬送装置31をいわゆる横側から見た場合に相当する。図4は、図3に示す用紙搬送装置31の一部を、図3中の矢印D1の方向で示す後述の回転軸の軸線方向の一方側から見た外観図である。図4は、後述する側板を後述する搬送ローラー側から見た図に相当する。図5は、図3に示す用紙搬送装置31の一部を、図3中の矢印D1と逆の方向で示す回転軸の軸線方向の他方側から見た外観図である。図5は、後述する固定部材を後述するモーター側から見た図に相当する。図6および図7は、図3に示す用紙搬送装置31の一部の断面図である。図6は、図3中のVI−VIで示す面で切断した場合の断面図であり、図7は、図3中のVII−VIIで示す面で切断した場合の断面図である。なお、これら図3〜図7に示す状態は、いわゆる常温状態を示し、後述する第一の温度未満の状態である。
Next, the configuration of the
図1〜図7を参照して、この発明の一実施形態に係る用紙搬送装置31は、回転軸32と、回転軸32を回転させる駆動源としての二点鎖線で示すモーター33と、モーター33の駆動により回転される二点鎖線で示す搬送ローラー34と、モーター33および搬送ローラー34の間に介在する電磁クラッチ35と、複数の用紙を収納する給紙カセット28とを含む。回転軸32は、真っ直ぐに延びる丸棒状であって、金属製である。なお、理解の容易の観点から、回転軸32の一部の図示を省略している。回転軸32の外径は、図3中の長さL1で示される。回転軸32は、モーター33により、図3中の矢印D2で示す方向に回転する。回転軸32の回転の中心37は、図3中の一点鎖線で示される。駆動源となるモーター33が配置される側が入力側となり、搬送ローラー34が配置される側が出力側となる。なお、搬送ローラー34については、用紙搬送装置31に複数含まれており、デジタル複合機11の随所に設けられている。
1 to 7, a
用紙搬送装置31は、画像形成の要求に応じて、給紙カセット28に収納された用紙を順次画像形成部15に搬送する。用紙搬送装置31は、画像形成部15において形成された画像を用紙に転写された後、デジタル複合機11外、具体的には、デジタル複合機11に設けられた用紙排出部36に排出するよう用紙を搬送する。用紙搬送装置31は、モーター33の駆動により回転軸32を回転させて搬送ローラー34を回転させ、用紙を一方方向に送るようにして用紙を搬送する。モーター33と回転軸32との間に設けられた電磁クラッチ35は、電源のオン、すなわち、電磁クラッチ35への電力の投入により、モーター33と回転軸32とを連結し、モーター33からの動力を回転軸32に伝達させる。また、電磁クラッチ35は、電源のオフ、すなわち、電磁クラッチ35へ投入される電力の遮断により、モーター33と回転軸32との連結を解放し、回転軸32への動力の伝達を遮断する。この電磁クラッチ35の電源のオンオフにより画像形成部15等への用紙の搬送のタイミングを合わせる。
The
用紙搬送装置31は、回転軸32のトルクを調整する回転軸32のトルク調整機構41を含む。トルク調整機構41は、回転軸32と、回転軸32の外径側に配置され、回転軸32に固定されており、回転軸32と共に回転する中間部材42を備える。図8は、中間部材42の斜視図である。図8等を参照して、中間部材42は、所定の肉厚を有する円筒状である。長さL2で示す中間部材42の内径は、長さL1で示す回転軸32の外径とほぼ等しく構成されている。なお、長さL3で中間部材42の外径を示す。中間部材42の両端面43a、43bは、平らに構成されている。円筒状の中間部材42の長手方向の長さは、図8中の端面43a、43b間の長さL4で示される。中間部材42は、回転軸32の外径側に配置される。中間部材42は、回転軸32に固定されている。この場合、中間部材42の内径面44は、接着剤により回転軸32の外径面38の一部に接着され、固定されている。
The
中間部材42は、樹脂製である。具体的には、中間部材42の材質は、POM(Polyoxymethylene(ポリオキシメチレン))である。POMは、ポリアセタールとも呼ばれるものである。なお、このPOMの線膨張係数は、9×10−5/℃である。
The
トルク調整機構41は、コイルばねの一種である角ばね46を備える。図9は、角ばね46の斜視図である。図9等を参照して、角ばね46は、断面が四角形状の細長い棒状の部材を、所定の内径となるようにらせん状に折り曲げるようにして製造されている。角ばね46の巻き方向は、図9中の矢印D3で示される方向である。角ばね46の内径は、長さL5で示される。長さL5で示す角ばね46の内径は、長さL3で示す中間部材42の外径とほぼ等しく構成されている。
The
角ばね46の両端部47a、47bはそれぞれ、角ばね46の外方側に突出した形状である。すなわち、両端部47a、47bはそのまま巻き方向に延びる形状ではなく、長手方向に延びるように、それぞれ巻き方向に対して垂直な方向に折り曲げられた構成である。なお、両端部47a、47bを除いた角ばね46の長手方向の長さは、図9中の長さL6で示される。
Both
角ばね46は、金属製である。具体的には、角ばね46の材質は、SWP−Bである。なお、このSWP−Bの線膨張係数は、11×10−6/℃である。
The
角ばね46の内方側に中間部材42が配置される。具体的には、角ばね46の内径面48の内側に、円筒状の中間部材42、および回転軸32の一部が配置される。第一の温度としての常温において、角ばね46の内径面48と中間部材42の外径面45とが、軽く接触するように設けられている。
An
トルク調整機構41は、角ばね46の両端部47a、47bの移動を規制する移動規制手段51を備える。具体的には、移動規制手段51は、角ばね46の両端部47a、47bの巻き方向である周方向の移動を規制する。この場合、移動規制手段51は、側板52および固定部材56を含む構成である。
The
側板52は、薄い平板状の部材であって、デジタル複合機11の内部の枠体の一部を構成する。側板52には、回転軸32を挿通させる挿通孔53が設けられている。挿通孔53の径は、長さL1で示す回転軸32の外径とほぼ等しく構成されている。側板52には、角ばね46の一方側の端部47aを係合させる係合孔54が設けられている。係合孔54は、角ばね46の一方側の端部47aと係合する形状に開口するように設けられている。すなわち、その輪郭が四角形状となるよう側板52を貫通するように設けられている。この係合孔54に角ばね46の一方側の端部47aを係合することにより、端部47aの周方向の移動が規制される。この場合、端部47aの径方向の移動も規制される。
The
固定部材56は、上側から見た場合に、平板状の部材を断面がコの字状となるように折り曲げた部材である。すなわち、固定部材56は、3枚の平板状部材57a、57b、57cをそれぞれ垂直となるよう端部同士を繋ぎ合わせた形状である。固定部材56のうち、中央に位置する平板状部材57bの中央領域に、回転軸32を挿通させる挿通孔58が設けられている。挿通孔58の径についても、長さL1で示す回転軸32の外径とほぼ等しく構成されている。なお、平板状部材57a、57cのうち、平板状部材57bと連なっていない側の端部59a、59cはそれぞれ、固定部材56の取り付け用に平板状部材57bが位置する側と逆の方向に垂直に折り曲げられている。
The fixing
固定部材56には、角ばね46の他方側の端部47bを係合させる溝部61が設けられている。溝部61は、固定部材56のうち、中央に位置する平板状部材57bに設けられている。溝部61は、具体的には、角ばね46の他方側の端部47bと係合する形状、すなわち、その輪郭が四角形状となるよう貫通孔を、回転軸32の中心を中心とし、角ばね46の内径を半径として円弧状に開口するように設けられている。円弧状に設けられた溝部61の一方側の周方向の端面62aと溝部61の他方側の周方向の端面62bとのなす角度A1は、おおよそ45度程度である。溝部61と端部47bとの係合については、ある程度のトルクがかからないと溝部61に係合された端部47bが周方向に移動しない程度に嵌め合って係合されている。端部47bは、溝部61の端面62a、62b間において、周方向の移動が規制される。すなわち、端部47bが移動できる周方向の範囲は、溝部61の端面62a、62b間である。また、端部47bは溝部61により、径方向の移動も規制される。
The fixing
固定部材56は、垂直に折り曲げられた2つの平板状部材57a、57cのそれぞれの端部59a、59cを側板52に固定することにより、側板52に取り付けられている。この場合、平板状部材57bに設けられた挿通孔58の位置を、側板52に設けられた挿通孔53に対向させるようにして取り付けられる。側板52への取り付けは、図示しないビスやボルト等を用いて行われる。この場合、図3に示す上側からみた状態において、側板52と平板状部材57bとがおよそ平行となるように取り付けられる。
The fixing
回転軸32は、側板52に設けられた挿通孔53および固定部材56の平板状部材57bに設けられた挿通孔58を挿通するようにして用紙搬送装置31に取り付けられる。回転軸32に固定された中間部材42は、固定部材56の内方側、具体的には、平板状部材57a〜57cと側板52とによって囲まれた領域に配置される。角ばね46についても、平板状部材57a〜57cと側板52とによって囲まれた領域に配置される。角ばね46は、中間部材42の外径側に配置される。角ばね46は、一方側の端部47aを側板52に設けられた係合孔54に係合させ、他方側の端部47bを平板状部材57bに設けられた溝部61に係合させることにより取り付けられる。角ばね46の外径面49と平板状部材57a、57cとは接触せず、間隔を開けて設けられる。
The
ここで、トルク調整機構41は、第一の温度未満では、中間部材42が角ばね46に対して摺動するよう構成されている。また、トルク調整機構41は、第一の温度以上では、熱膨張により中間部材42の外径面45が角ばね46の内径面48を押圧するよう構成されている。
Here, the
次に、高温時にトルクを増加させて調整するよう構成する場合について説明する。まず、第一の温度未満であった場合、例えば、25℃程度の常温であった場合について説明する。図7等を参照して、第一の温度未満であった場合において、電磁クラッチ35がオンされ、モーター33からの動力が回転軸32に伝達され、回転軸32が矢印D2の方向に回転すると、これに合わせて、中間部材42も回転する。この場合、中間部材42はほとんど熱膨張せず、中間部材42の外径面45と角ばね46の内径面48とは、軽く接触をする程度である。この場合、角ばね46の両端部47a、47bは、移動規制手段51により移動が規制されているため、角ばね46は回転することはなく、中間部材42と角ばね46とは、摺動する。すなわち、中間部材42は、中間部材42の外径面45と角ばね46の内径面48との間に多少の摩擦を発生させながら、回転する。この摩擦を伴う摺動により、回転軸32には、トルクが発生する。このようにして、第一の温度未満の状態において、ある程度のトルクを回転軸32に生じさせる。
Next, a description will be given of a case where the torque is increased and adjusted at a high temperature. First, a case where the temperature is lower than the first temperature, for example, a room temperature of about 25 ° C. will be described. Referring to FIG. 7 or the like, the rotation in the case of less than the first temperature, the
次に、図7等を参照して、第一の温度以上であった場合、例えば、常温に比べて高温である80℃程度に回転軸32の温度が上昇した場合について説明する。回転軸32を長時間回転させたり、電磁クラッチ35のオンオフが頻発すると、回転軸32の温度が上昇する。そうすると、回転軸32から伝熱して中間部材42の温度も上昇し、図7中の矢印D4で示す外径側に中間部材42が熱膨張する。
Next, with reference to FIG. 7 etc., the case where it is more than 1st temperature, for example, the case where the temperature of the
この場合、角ばね46も多少熱膨張するが、角ばね46は金属製であり、中間部材42は樹脂製であるため、中間部材42の熱膨張の量の方が大きい。その結果、中間部材42の外径面45は、角ばね46の内径面48を押圧する。そして、回転軸32の回転によって、角ばね46を回転させようとする。すなわち、回転軸32と共に角ばね46を回転させようとする。この場合、角ばね46の一方側の端部47aは、係合孔54に係合され、移動が規制されている。一方、角ばね46の他方側の端部47bは、円弧状に設けられた溝部61に係合されており、端部47bが溝部61の一方側の端面62aまで移動する。なお、図5は、この状態を示す図に相当する。その後、端部47bは、溝部61の一方側の端面62aに当接し、角ばね46は両端部47a、47bの周方向の移動が規制される。その後、角ばね46は、ねじられることになる。この場合、角ばね46の巻き方向と逆の方向に回転させようとするため、巻いた角ばね46がほどける方向に力が働く。そうすると、回転軸32のトルクは、減少する。このようにしてトルクを減少させ、トルクを調整することができる。
In this case, the
次に、高温時にトルクを増加させて調整するよう構成する場合について説明する。この場合、回転方向と角ばね46の巻き方向とを同じにする。常温状態においては、上記と同じである。高温状態となると、同様に中間部材42の熱膨張により中間部材42の外径面45は、角ばね46の内径面48を押圧する。そして、回転軸32の回転によって、角ばね46を回転させようとする。この場合、角ばね46の他方側の端部47bは、円弧状に設けられた溝部61に係合されており、図10に示すように、端部47bが溝部61の他方側の端面62bまで移動する。図10は、端部47bが溝部61の他方側の端面62bに当接した状態を示す図であり、図5に対応する。図10においては、図5と同様の符号を付し、構成部材の説明等を省略する。その後、角ばね46は両端部47a、47bの周方向の移動が規制され、ねじられることになる。この場合、角ばね46の巻き方向と同じ方向に回転させようとするため、巻いた角ばね46をさらに巻きつける方向に力が働く。そうすると、回転軸32のトルクは、増加することになる。
Next, a description will be given of a case where the torque is increased and adjusted at a high temperature. In this case, the rotation direction and the winding direction of the
このようにしてトルクの調整を行う。すなわち、このような回転軸32のトルク調整機構41によると、角ばね46の両端部47a、47bは、移動が規制されているため、第一の温度未満であれば、回転軸32と共に回転する中間部材42と角ばね46とが摺動し、ある程度のトルクを回転軸32に付加することができる。また、第一の温度以上であれば、熱膨張により樹脂製の中間部材42の外径面45が角ばね46の内径面48を押圧して、角ばね46を回転させようとする。この場合、角ばね46の両端部47a、47bは、移動が規制されているため、角ばね46の巻き方向や締め付け力に応じて、トルクの増加やトルクの減少を図ることができる。したがって、このような回転軸32のトルク調整機構41によると、ある程度のトルクを回転軸32に付加すると共に、高温時も適切に回転軸32のトルクを調整することができる。また、このような回転軸32のトルクを調整するトルク調整機構を含む用紙搬送装置31は、より的確に用紙を搬送することができる。さらには、このような用紙搬送装置31を含むデジタル複合機11および印刷システムは、より確実に適切な画像を印刷することができる。
In this way, the torque is adjusted. That is, according to the
この場合、中間部材の材質は、POMであるため、より確実に効率的な回転軸のトルクの調整を行うことができる。 In this case, since the material of the intermediate member is POM, it is possible to more efficiently and efficiently adjust the torque of the rotating shaft.
また、この場合、移動規制手段は、角ばねの一方端部を係合可能な溝部が設けられた固定部材を含むため、溝部を利用して、より適切に回転軸のトルクの調整を行うことができる。また、この場合、溝部は円弧状であるため、より円滑に回転軸のトルクの調整を行うことができる。 Further, in this case, since the movement restricting means includes a fixing member provided with a groove portion that can engage one end portion of the angular spring, the torque of the rotating shaft can be adjusted more appropriately using the groove portion. Can do. In this case, since the groove is arcuate, the torque of the rotating shaft can be adjusted more smoothly.
また、この場合、コイルばねは、角ばねであるため、比較的小さなスペースで大きなばね定数を得ることができ、より効率的なトルクの調整を行うことができる。 In this case, since the coil spring is a square spring, a large spring constant can be obtained in a relatively small space, and more efficient torque adjustment can be performed.
なお、上記の実施の形態において、高温時にトルクを増大させる場合、所定のトルク以上となれば、回転軸をロックするよう構成してもよい。こうすることにより、トルクが過多になった場合でも、回転軸を含むトルク調整機構への影響を少なくすることができる。 In the above embodiment, when the torque is increased at a high temperature, the rotating shaft may be locked if the torque is equal to or higher than a predetermined torque. By so doing, even when the torque becomes excessive, it is possible to reduce the influence on the torque adjustment mechanism including the rotating shaft.
また、上記の実施の形態においては、コイルばねとして、断面が四角形状となる金属材料をコイリングして製造される角ばねを用いることとしたが、これに限らず、断面が丸形状となる金属材料をコイリングして製造されるコイルばねを用いても良いし、断面が他の形状となる金属材料をコイリングして製造されるコイルばねを用いても良い。 In the above embodiment, the coil spring is a square spring manufactured by coiling a metal material having a square cross section. However, the present invention is not limited thereto, and the metal has a round cross section. A coil spring manufactured by coiling a material may be used, or a coil spring manufactured by coiling a metal material whose cross-section has another shape may be used.
なお、上記の実施の形態において、移動規制手段は、コイルばねの両方の端部の移動を規制するよう構成することとしたが、これに限らず、少なくともコイルばねの一方側の端部の移動を規制するよう構成してもよい。また、移動規制手段として設けられた固定部材の溝部について、側板に設けられる係合孔を円弧状としてもよい。さらに、双方とも円弧状の溝部にしてもよく、また、双方とも係合孔の形状としてもよい。さらには、移動規制手段は、固定部材や側板を用いずとも、コイルばねの一方側の端部を規制する構成であればよい。 In the above embodiment, the movement restricting means is configured to restrict the movement of both ends of the coil spring. However, the movement restricting means is not limited to this, and the movement of at least one end of the coil spring is not limited thereto. You may comprise so that it may regulate. Moreover, it is good also considering the engaging hole provided in a side plate as a circular arc shape about the groove part of the fixing member provided as a movement control means. Furthermore, both may be arcuate grooves, and both may be in the form of engagement holes. Furthermore, the movement restricting means may be configured to restrict one end of the coil spring without using a fixing member or a side plate.
また、上記の実施の形態においては、中間部材は、円環状とすることとしたが、これに限らず、例えば、断面C字状等、周方向の一部が切断されていた形状であってもよく、熱膨張により外径側に位置するコイルばねを押圧するよう構成してもよい。 In the above embodiment, the intermediate member is an annular shape. However, the present invention is not limited to this, and for example, a shape in which a part in the circumferential direction is cut, such as a C-shaped cross section. Alternatively, the coil spring positioned on the outer diameter side may be pressed by thermal expansion.
なお、上記の実施の形態においては、中間部材の材質としては、POMを用いることとしたが、これに限らず、中間部材の材質として、PP(Polypropylene(ポリプロピレン))、やPC(Polycarbonate(ポリカーボネート))を用いることにしてもよい。また、中間部材の材質は、POM、PP、およびPCのうちの少なくともいずれか一つを含む構成としてもよい。 In the above embodiment, POM is used as the material of the intermediate member. However, the material of the intermediate member is not limited to this, and PP (Polypropylene) or PC (Polycarbonate) is used as the material of the intermediate member. )) May be used. The material of the intermediate member may include at least one of POM, PP, and PC.
また、上記の実施の形態においては、コイルばねの材質としては、SWP−Bを用いることとしたが、これに限らず、コイルばねの材質として、SUP−12やSWCを用いることにしてもよい。また、コイルばねの材質は、SWP−B、SUP−12、およびSWCのうちの少なくともいずれか一つを含む構成としてもよい。 In the above embodiment, SWP-B is used as the material of the coil spring. However, the present invention is not limited to this, and SUP-12 or SWC may be used as the material of the coil spring. . The material of the coil spring may include at least one of SWP-B, SUP-12, and SWC.
なお、上記の実施の形態においては、回転軸は搬送ローラーを回転させる構成としたが、これに限らず、回転軸は、排紙ローラーやピックアップローラー等を回転させる構成であってもよいし、他の回転させる部材を回転させる構成であってもよい。さらには、用紙の搬送のみならず、例えば、現像器内の支軸を回転軸とした場合や画像読み取り部に備えられるキャリッジを搬送するための軸を回転軸としてトルクを調整する場合にも適用される。 In the above embodiment, the rotating shaft is configured to rotate the transport roller. However, the present invention is not limited thereto, and the rotating shaft may be configured to rotate the paper discharge roller, the pickup roller, and the like. The structure which rotates the member to rotate may be sufficient. Furthermore, it is applicable not only to the conveyance of paper but also to the case where, for example, the support shaft in the developing device is used as a rotation shaft or the torque is adjusted using the shaft for conveying the carriage provided in the image reading unit as the rotation shaft. Is done.
また、上記の実施の形態においては、用紙搬送装置の制御は、デジタル複合機に備えられる制御部で行うこととしたが、これに限らず、用紙搬送装置は独自に制御部を有し、この用紙搬送装置自体に設けられた制御部により用紙搬送装置の制御を行うよう構成してもよい。 In the above embodiment, the control of the paper transport device is performed by the control unit provided in the digital multifunction peripheral. However, the present invention is not limited to this, and the paper transport device has its own control unit. You may comprise so that control of a paper conveyance apparatus may be performed by the control part provided in the paper conveyance apparatus itself.
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって、どのような面からも制限的なものではないと理解されるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって規定され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be understood that the embodiments and examples disclosed herein are illustrative in all respects and are not restrictive in any respect. The scope of the present invention is defined by the scope of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the scope of the claims.
この発明に係る回転軸のトルク調整機構、および用紙搬送装置は、より適切な回転軸のトルクの調整が要求される場合に、特に有効に利用される。 The torque adjusting mechanism for the rotating shaft and the sheet conveying device according to the present invention are particularly effectively used when more appropriate adjustment of the torque of the rotating shaft is required.
11 デジタル複合機、12 制御部、13 操作部、14 画像読み取り部、15 画像形成部、16 ハードディスク、17 ファクシミリ通信部、18 ネットワークインターフェース部、21 表示画面、22 ADF、23 現像器、24 公衆回線、25 ネットワーク、26a,26b,26c コンピューター、27 画像処理システム、28 給紙カセット、31 用紙搬送装置、32 回転軸、33 モーター、34 搬送ローラー、35 電磁クラッチ、36 用紙排出部、37 中心、38,45,49 外径面、41 トルク調整機構、42 中間部材、43a,43b,62a,62b 端面、44,48 内径面、46 角ばね、47a,47b,59a,59c 端部、51 移動規制手段、52 側板、53,58 挿通孔、54 係合孔、56 固定部材、57a,57b,57c 平板状部材、61 溝部。
11 Digital MFP, 12 Control Unit, 13 Operation Unit, 14 Image Reading Unit, 15 Image Forming Unit, 16 Hard Disk, 17 Facsimile Communication Unit, 18 Network Interface Unit, 21 Display Screen, 22 ADF, 23 Developer, 24 Public Line , 25 network, 26a, 26b, 26c computer, 27 image processing system, 28 paper cassette, 31 paper transport device, 32 rotating shaft, 33 motor, 34 transport roller, 35 electromagnetic clutch, 36 paper discharge unit, 37 center, 38 , 45, 49 outer diameter surface, 41 torque adjusting mechanism, 42 intermediate member, 43a, 43b, 62a, 62b end surface, 44, 48 inner diameter surface, 46 angular spring, 47a, 47b, 59a, 59c end portion, 51 movement restricting means , 52 Side plate, 53, 58 Insertion hole, 5 Engaging holes, 56 fixing member, 57a, 57 b,
Claims (7)
回転軸と、
前記回転軸の外径側に配置され、前記回転軸に固定されており、前記回転軸と共に回転する樹脂製の中間部材と、
その内方側に前記中間部材が配置される金属製のコイルばねと、
前記コイルばねの少なくとも一方側の端部の移動を規制する移動規制手段とを備え、
第一の温度未満では、前記中間部材は前記コイルばねに対して摺動し、前記第一の温度以上では、熱膨張により前記中間部材の外径面は前記コイルばねの内径面を押圧する、回転軸のトルク調整機構。 A torque adjusting mechanism for a rotating shaft that adjusts the torque of the rotating shaft,
A rotation axis;
An intermediate member made of resin, disposed on the outer diameter side of the rotating shaft, fixed to the rotating shaft, and rotated together with the rotating shaft;
A metal coil spring on which the intermediate member is disposed;
A movement restricting means for restricting movement of at least one end of the coil spring;
Below the first temperature, the intermediate member slides relative to the coil spring, and above the first temperature, the outer diameter surface of the intermediate member presses the inner diameter surface of the coil spring due to thermal expansion. Torque adjustment mechanism for the rotating shaft.
前記搬送ローラーを回転させる回転軸と、
前記回転軸の外径側に配置され、前記回転軸に固定されており、前記回転軸と共に回転する樹脂製の中間部材と、
その内方側に前記中間部材が配置される金属製のコイルばねと、
前記コイルばねの少なくとも一方側の端部の移動を規制する移動規制手段とを備え、
第一の温度未満では、前記中間部材は前記コイルばねに対して摺動し、前記第一の温度以上では、熱膨張により前記中間部材の外径面は前記コイルばねの内径面を押圧する、用紙搬送装置。 A transport roller for transporting paper,
A rotating shaft for rotating the transport roller;
An intermediate member made of resin, disposed on the outer diameter side of the rotating shaft, fixed to the rotating shaft, and rotated together with the rotating shaft;
A metal coil spring on which the intermediate member is disposed;
A movement restricting means for restricting movement of at least one end of the coil spring;
Below the first temperature, the intermediate member slides relative to the coil spring, and above the first temperature, the outer diameter surface of the intermediate member presses the inner diameter surface of the coil spring due to thermal expansion. Paper transport device.
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