JP3215458U - 伝動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】応用性が高く、低コストで省スペースな自動給紙機の伝動装置を提供する。【解決手段】伝動装置は、駆動モーター５０と、用紙分離ローラーセット１０と、補正ローラーセット２０と、排紙ローラーセット３０と、複数のクラッチと、複数のセンサ６１〜６３とを備える。クラッチは第一クラッチ４１と、第二クラッチ４２と、第三クラッチ４３とを含む。第一クラッチ４１は駆動モーター５０と用紙分離ローラーセット１０との間に設置されて用紙分離ローラーセット１０に連結されると共にこれを駆動させて回転または停止させ、第二クラッチ４２は駆動モーター５０と補正ローラーセット２０との間に設置されて補正ローラーセット２０に連結されると共にこれを駆動させて回転または停止させ、第三クラッチ４３は駆動モーター５０と排紙ローラーセット３０との間に設置されて排紙ローラーセット３０に連結されると共にこれを駆動させて回転または停止させる。センサ６１〜６３は自動スキャナーに固定して装設される。【選択図】図２

Description

本考案は、動力伝動装置に関し、より詳しくは、自動給紙機の伝動装置に関する。

スキャナーはそのハード面及びソフト面の進歩に伴って多くのパソコンの使用者にとって基本的な周辺機器の１つとなっており、文書、雑誌、書籍、写真等の文字や画像材料をスキャンしてパソコンに入力し、処理するために用いられている。スキャナーは伝動装置を有し、伝動装置は複数のローラーを更に備える。一般的な設計では、通常モーターをローラーの駆動部材として使用し、任意のローラーを独立制御させるためには、通常下述の２種類の方法が存在する。１種類はワンウェイクラッチを使用するものであり、もう１種類は新たに独立モーターを配置させることによりローラーの制御を達成させるものである。ワンウェイクラッチを使用する場合、通常はローラー間の速度差及び空転角度に対応させた機構設計によりローラーの制御を達成させている。空転角度の設計によりローラーが短時間の内に静止状態を保持させ、ワンウェイクラッチは速度差に応じて空転角度が初期位置に戻るようになっている。このような設計によりコストを抑えつつ省スペース化を達成させるが、但し、制御方式の制限が多いため柔軟に応用できなかった。独立モーターを配置させる場合、通常はセンサを組み合わせ、センサのオンとオフの切り換えによりモーターの運転の制御を行う。この制御方式は応用における柔軟性が高いが、コストも高く、十分大きな空間がなければ新たにモーターを追加配置させることができなかった。

しかしながら、前述した従来の技術では、すなわち、上述の２種類の制御方式では最大限度の応用の柔軟性、低コスト化、省スペース化という要求を実現できず、新規の制御方式を設計する必要に迫られている。

かかる従来の実情に鑑みて、本考案は、伝動装置を提供することを目的とする。すなわち、従来の技術に存在する欠陥及び不足に対し、応用における柔軟性が高く、低コストで省スペースな伝動装置を提供する。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本考案に係る自動給紙機に装設される伝動装置の特徴は、駆動モーターと、用紙分離ローラーセットと、補正ローラーセットと、排紙ローラーセットと、複数のクラッチと、複数のセンサとを備える。用紙分離ローラーセットは用紙分離ローラーシャフトと、用紙分離ローラーシャフトの一端に装設される用紙分離ローラーと、他端に装設される用紙分離伝動歯車とを含む。補正ローラーセットは補正ローラーシャフト及び補正ローラーシャフトに装設される補正ローラーを含む。排紙ローラーセットは排紙ローラーシャフト及び排紙ローラーシャフトに装設される排紙ローラーを含む。複数のクラッチは第一クラッチと、第二クラッチと、第三クラッチとを含む。第一クラッチは駆動モーターと用紙分離ローラーセットとの間に設置されて用紙分離ローラーセットに連結されると共にこれを駆動させて回転または停止させることにより紙の間隔の制御を行い、第二クラッチは駆動モーターと補正ローラーセットとの間に設置されて補正ローラーセットに連結されると共にこれを駆動させて回転または停止させることにより紙の偏りの補正を行い、第三クラッチは駆動モーターと排紙ローラーセットとの間に設置されて排紙ローラーセットに連結されると共にこれを駆動させて回転または停止させることにより排紙時の紙が重なる状況を改善させる。複数のセンサは自動スキャナーに固定して装設される。センサにより紙の先頭または末端がセンサを通過した際の信号の変化がクラッチに伝送されることにより用紙分離ローラーセット、補正ローラーセット及び排紙ローラーセットが連動されて回転または停止を行う。

上述したように、本考案の伝動装置は、第一クラッチにより用紙分離ローラーが駆動されて回転または停止を行うことにより紙の間隔が制御され、第二クラッチは駆動モーターと補正ローラーセットとの間に設置されて補正ローラーに連結されると共にこれを駆動させて回転または停止させることにより紙の偏りの補正を行い、第三クラッチは駆動モーターと排紙ローラーセットとの間に設置されて排紙ローラーに連結されると共にこれを駆動させて回転または停止させることにより排紙時の紙が重なる状況を改善させる。このような制御方式により、応用における柔軟性が高くなり、省スペース化され、コストも低下する。

本考案の好ましい実施形態に係る伝動装置を示す斜視図である。 図１に示す本考案の伝動装置を示す斜視図である。 図１に示す本考案の伝動装置のクラッチを示す斜視図である。 図１に示す本考案の伝動装置のクラッチを示す分解図である。 図１に示す本考案の伝動装置の第一クラッチにより用紙分離ローラーを制御する概略図である。 図１に示す本考案の伝動装置の第二クラッチにより補正ロ−ラを制御する概略図である。 図１に示す本考案の伝動装置の第二クラッチにより補正ロ−ラを制御する他の概略図である。 図１に示す本考案の伝動装置の第三クラッチにより排紙ローラーを制御する概略図である。

以下、図面を参照しつつ、本考案に係る伝動装置について具体的に説明する。なお、本考案は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。

まず、図１及び図２に示されるように、本考案の伝動装置１００は、自動給紙機（図示せず）に装設され、前記自動給紙機は紙及びカードのスキャン機能を有する。前記自動給紙機の伝動装置１００は用紙分離ローラーセット１０と、補正ローラーセット２０と、排紙ローラーセット３０と、複数のクラッチ４０と、複数のクラッチ４０の駆動に用いられる駆動モーター５０と、複数のセンサ６０とを備える。本実施形態では、図２の伝動装置１００の右方向から左を見るように駆動モーター５０が定義され、駆動モーター５０の時計回りの回転を正回転とする。

図２、図３及び図４を参照し、前記用紙分離ローラーセット１０は自動給紙機に進入する紙を掴み取るために使用される。用紙分離ローラーセット１０は用紙分離ローラーシャフト１２と、用紙分離ローラーシャフト１２の一端に装設される用紙分離ローラー１１と、他端に装設される用紙分離伝動歯車１３とを備える。

前記補正ローラーセット２０は補正ローラーシャフト２２及び補正ローラーシャフト２２に装設される補正ローラー２１を備える。

前記排紙ローラーセット３０は排紙ローラーシャフト３２及び排紙ローラーシャフト３２に装設される排紙ローラー３１を備える。

前記複数のクラッチ４０は第一クラッチ４１と、第二クラッチ４２と、第三クラッチ４３とを備える。第一クラッチ４１は駆動モーター５０と用紙分離ローラーセット１０との間に設置されて用紙分離ローラーセット１０に連結されると共にこれを駆動させて回転または停止させることにより紙の間隔の制御を行い、第二クラッチ４２は駆動モーター５０と補正ローラーセット２０との間に設置されて補正ローラーセット２０に連結されると共にこれを駆動させて回転または停止させることにより紙の偏りの補正を行い、第三クラッチ４３は駆動モーター５０と排紙ローラーセット３０との間に設置されて排紙ローラーセット３０に連結されると共にこれを駆動させて回転または停止させることにより排紙時の紙が重なる状況を改善させる。本実施形態では、クラッチ４０は電磁式クラッチであり、クラッチ４０が噛合状態にある場合、用紙分離ローラー１１、補正ローラー２１及び排紙ローラー３１が回転を行う。クラッチ４０が解放状態にある場合、用紙分離ローラー１１、補正ローラー２１及び排紙ローラー３１の回転が停止する。伝動装置１００は固定ギアシャフト７０と、駆動歯車セット８０と、伝動歯車セット９０と、複数の伝動ベルト２００とを更に含み、第一クラッチ４１、第二クラッチ４２及び第三クラッチ４３は固定ギアシャフト７０に固定して装設される。

具体的には、各クラッチ４０は駆動輪４４と、従動輪４５と、駆動輪４４に固定されるように覆設される駆動輪吸着部材４６と、従動輪４５に固定して装設される従動輪吸着部材４７とを備える。駆動輪４４は固定ギアシャフト７０に固定して装設され、従動輪４５は駆動輪４４に覆設される。クラッチ４０が噛合状態にある場合、駆動輪吸着部材４６及び従動輪吸着部材４７は電流による磁場の作用により結合状態となり、固定ギアシャフト７０により駆動輪４４が連動されることにより従動輪４５が連動されて共に回転を行う。クラッチ４０が解放状態にある場合、駆動輪吸着部材４６及び従動輪吸着部材４７は電流による磁場の作用により分離状態となり、駆動輪４４が固定ギアシャフト７０に追随して共に回転を行い、従動輪４５が回転を停止させる。駆動歯車セット８０は第一駆動歯車８１及び第二駆動歯車８２を含み、第一駆動歯車８１は駆動モーター５０の一端に固定して装設され、第二駆動歯車８２は固定ギアシャフト７０に固定して装設され、伝動ベルト２００は第一駆動歯車８１及び第二駆動歯車８２に連結される。伝動歯車セット９０は固定伝動歯車シャフト９１と、２つの第一伝動歯車９２と、第二伝動歯車９３と、第三伝動歯車９４と、第四伝動歯車９５とを具備し、２つの第一伝動歯車９２は固定伝動歯車シャフト９１の両端にそれぞれ固定して装設され、第二伝動歯車９３は補正ローラーシャフト２２に固定して装設され、第三伝動歯車９４は排紙ローラーシャフト３２に固定して装設される。

具体的には、第一クラッチ４１の従動輪４５は伝動ベルト２００により連結されて第一伝動歯車９２を駆動させ、他の第一伝動歯車９２は伝動ベルト２００により連結されて第四伝動歯車９５を駆動させ、第四伝動歯車９５は用紙分離伝動歯車１３に噛合される。

具体的には、第二クラッチ４２の従動輪４５は伝動ベルト２００により連結されて第二伝動歯車９３を駆動させる。

具体的には、第三クラッチ４３の従動輪４５は伝動ベルト２００により連結されて第三伝動歯車９４を駆動させる。

前記複数のセンサは自動給紙機に固定して装設される。複数のセンサは第一センサ６１と、第二センサ６２と、第三センサ６３とを備える。センサにより紙の先頭または末端がセンサを通過した際の信号の変化がクラッチ４０に伝送されることにより用紙分離ローラーセット１０、補正ローラーセット２０及び排紙ローラーセット３０が連動されて回転または停止を行う。

本考案に係る伝動装置１００の作動時には、図２及び図５に示されるように、前の１枚の紙Ａが自動給紙機に進入した後、駆動モーター５０が正回転を行うと駆動歯車セット８０により固定ギアシャフト７０が連動されて回転を行う。この際、第一クラッチ４１が噛合状態となり、固定ギアシャフト７０により用紙分離ローラーセット１０が連動されることにより２枚目の紙Ｂが連動されて自動給紙機に進入する（図５（１）参照）。第一センサ６１ により紙Ｂの先頭が検知された後、第一クラッチ４１が解放され、用紙分離ローラーシャフト１２が回転しなくなることにより紙Ｂが連動されなくなってその前進が停止される（図５（２）参照）。所定の遅延時間が経過すると紙Ｂと紙Ａとの間の間隔が開き、第一クラッチ４１が再度噛合され、その後に紙Ｂが再度連動されて前進を行い（図５（３）参照）、これにより紙の間隔の制御を達成させる。

この時、図２及び図６に示されるように、第二クラッチ４２が噛合状態となり、固定ギアシャフト７０が正回転を行って第二クラッチ４２が連動されることにより第二伝動歯車９３が連動され、これにより補正ローラー２１が連動されて正回転を行い、紙Ａが連動されて進入する（図６（１）参照）。第二センサ６２により紙Ａの末端が検知された後（図６（２）参照）、所定の遅延時間が経過すると紙Ａの末端が補正ローラー２１から離間した後に第二クラッチ４２が解放され、補正ローラーシャフト２２が回転を停止させる（図６（３）参照）。この際、第一クラッチ４１が噛合状態となり、駆動モーター５０により固定ギアシャフト７０が駆動されて用紙分離ローラー１１が連動されて回転を行うことにより紙Ｂが連動されて前進を行い、第二センサ６２により紙Ｂの先頭が検知された後（図７（１）参照）、所定の遅延時間が経過して紙Ｂの先頭が補正ローラー２１に到達すると紙の偏りの補正動作が完成する（図７（２）参照）。その後、第二クラッチ４２が再度噛合され、補正ローラー２１が連動されることにより紙Ｂが連動されて前進を継続させる（図７（３）参照）。これにより、紙の偏りの補正効果を達成させる。

紙Ｂが排紙ローラー３１に到達すると（図８（１）参照）、第三クラッチ４３が噛合状態となり、第三クラッチ４３により排紙ローラー３１が連動されることにより紙Ｂが連動されて前進を行い、第三センサ６３により紙Ｂの末端が検知された（図８（２）参照）後、所定の遅延時間が経過して紙Ｂの末端が排紙ローラー３１に接近すると第三クラッチ４３が解放され、排紙ローラー３１が回転を停止させる。この際、紙Ｂが慣性により前進を継続させるが、速度が低下する。その後に追随して第三クラッチ４３が噛合され、排紙ローラー３１が再度回転を行うことにより紙Ｂが連動されて排紙動作が完成する（図８（３）参照）。これにより、第三クラッチ４３により排紙ローラー３１が制御されて停下後即起動する動作が行われることで紙の排紙速度が低下し、紙が重なる状況が改善される。

上述したように、本考案に係る伝動装置１００は第一クラッチ４１により用紙分離ローラー１１が駆動されて回転または停止を行うことにより紙の間隔の制御を行い、第二クラッチ４２は駆動モーター５０と補正ローラーセット２０との間に設置されて補正ローラー２１に連結されると共にこれを駆動させて回転または停止させることにより紙の偏りの補正を行い、第三クラッチ４３は駆動モーター５０と排紙ローラーセット３０との間に設置されて排紙ローラー３１に連結されると共にこれを駆動させて回転または停止させることにより排紙時の紙が重なる状況が改善される。このような制御方式により応用上の柔軟性が高まり、省スペース化され、且つコストも低下する。

１００ 伝動装置
１０ 用紙分離ローラーセット
１１ 用紙分離ローラー
１２ 用紙分離ローラーシャフト
１３ 用紙分離伝動歯車
２０ 補正ローラーセット
２１ 補正ローラー
２２ 補正ローラーシャフト
３０ 排紙ローラーセット
３１ 排紙ローラー
３２ 排紙ローラーシャフト
４０ クラッチ
４１ 第一クラッチ
４２ 第二クラッチ
４３ 第三クラッチ
４４ 駆動輪
４５ 従動輪
４６ 駆動輪吸着部材
４７ 従動輪吸着部材
５０ 駆動モーター
６１ 第一センサ
６２ 第二センサ
６３ 第三センサ
７０ 固定ギアシャフト
８０ 駆動歯車セット
８１ 第一駆動歯車
８２ 第二駆動歯車
９０ 伝動歯車セット
９１ 固定伝動歯車シャフト
９２ 第一伝動歯車
９３ 第二伝動歯車
９４ 第三伝動歯車
９５ 第四伝動歯車
２００ 伝動ベルト

Claims (6)

1. 自動給紙機に装設される伝動装置であって、
   駆動モーターと、
   用紙分離ローラーシャフトと、前記用紙分離ローラーシャフトの一端に装設される用紙分離ローラーと、他端に装設される用紙分離伝動歯車とを含む用紙分離ローラーセットと、
   補正ローラーシャフト及び前記補正ローラーシャフトに装設される補正ローラーを含む補正ローラーセットと、
   排紙ローラーシャフト及び前記排紙ローラーシャフトに装設される排紙ローラーを含む排紙ローラーセットと、
   第一クラッチと、第二クラッチと、第三クラッチとを含み、前記第一クラッチは前記駆動モーターと前記用紙分離ローラーセットとの間に設置されて前記用紙分離ローラーセットに連結されると共にこれを駆動させ回転または停止させることにより紙の間隔の制御を行い、前記第二クラッチは前記駆動モーターと前記補正ローラーセットとの間に設置されて前記補正ローラーセットに連結されると共にこれを駆動させて回転または停止させることにより紙の偏りの補正を行い、前記第三クラッチは前記駆動モーターと前記排紙ローラーセットとの間に設置されて前記排紙ローラーセットに連結されると共にこれを駆動させて回転または停止させることにより排紙時の紙が重なる状況を改善させる複数のクラッチと、
   前記自動給紙機に固定して装設され、紙の先頭または末端がセンサを通過した際の信号の変化が前記クラッチに伝送されることにより前記用紙分離ローラーセット、前記補正ローラーセット及び前記排紙ローラーセットが連動されて回転または停止を行う複数のセンサと、
   を備えることを特徴とする伝動装置。
2. 前記伝動装置は固定ギアシャフトと、駆動歯車セットと、伝動歯車セットと、複数の伝動ベルトとを更に備え、前記第一クラッチ、前記第二クラッチ及び前記第三クラッチは前記固定ギアシャフトに固定して装設されることを特徴とする請求項１に記載の伝動装置。
3. 前記駆動歯車セットは第一駆動歯車及び第二駆動歯車を備え、前記第一駆動歯車は前記駆動モーターの一端に固定して装設され、前記第二駆動歯車は前記固定ギアシャフトに固定して装設され、前記伝動ベルトは前記第一駆動歯車及び前記第二駆動歯車に連結されることを特徴とする請求項２に記載の伝動装置。
4. 前記クラッチは電磁式クラッチであり、各クラッチは駆動輪と、従動輪と、前記駆動輪に固定して覆設される駆動輪吸着部材と、前記従動輪に固定して装設される従動輪吸着部材とを備え、前記駆動輪は前記固定ギアシャフトに固定して装設され、前記従動輪は前記駆動輪に覆設され、前記クラッチが噛合状態にある場合、前記駆動輪吸着部材及び前記従動輪吸着部材が電流による磁場の作用により結合状態となり、前記固定ギアシャフトにより前記駆動輪が連動されることにより前記従動輪が連動されて共に回転を行い、前記クラッチが解放状態にある場合、前記駆動輪吸着部材及び前記従動輪吸着部材は電流による磁場の作用により分離状態となり、前記駆動輪が前記固定ギアシャフトに追随して共に回転を行い、前記従動輪が回転を停止させることを特徴とする請求項２に記載の伝動装置。
5. 前記伝動歯車セットは固定伝動歯車シャフトと、２つの第一伝動歯車と、第二伝動歯車と、第三伝動歯車と、第四伝動歯車とを備え、前記２つの第一伝動歯車は前記固定伝動歯車シャフトの両端にそれぞれ固定して装設され、前記第二伝動歯車は前記補正ローラーシャフトに固定して装設され、前記第三伝動歯車は前記排紙ローラーシャフトに固定して装設されることを特徴とする請求項４に記載の伝動装置。
6. 前記第一クラッチの前記従動輪は前記伝動ベルトにより一方の前記第一伝動歯車に連結されると共にこれを駆動させ、他方の前記第一伝動歯車は前記伝動ベルトにより連結されて前記第四伝動歯車を駆動させ、前記第四伝動歯車は前記用紙分離伝動歯車に噛合され、前記第二クラッチの前記従動輪は前記伝動ベルトにより連結されて前記第二伝動歯車を駆動させ、前記第三クラッチの前記従動輪は前記伝動ベルトにより連結されて前記第三伝動歯車を駆動させることを特徴とする請求項５に記載の伝動装置。

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