JP3598192B2 - 駆動装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転量を規制しながら被駆動体を回転駆動する駆動装置に係り、特に複写機，ファクシミリ装置，プリンタなどの給紙部に適用され、積載されたシート紙を分離給紙する半円状（半月状）をなす給紙ローラの駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複写機などの給紙部では、シート状の用紙を１枚ずつ分離給紙するための構成を採用しており、例えば、特開平３−２８４５４７号公報，特開平３−２８４５４８号公報などの構成を例示することができる。
【０００３】
前記公報に記載された構成では、給紙カセット内に積載されている転写紙の繰り出し方向における先端側の上方に回転可能な半月状の給紙ローラを配置し、給紙ローラの周面を転写紙上面に接触させながら転写紙を繰り出し、給紙カセットに設けられている分離手段、例えば、公知の手段である分離コーナー爪によって転写紙を１枚ずつ分離して給紙するようにしている。このような形状の給紙ローラを用いると、その給紙ローラ停止時にローラ平坦面が転写紙の上方に位置し、転写紙に負荷が作用しないことになるため、繰り出し時における転写紙の引き摺りを生じさせないという利点がある。
【０００４】
前記給紙ローラでは、転写紙を繰り出すために必要な回転のみを行うことが転写紙の重送（複数枚同時給送）を防ぐことで重要である。このため給紙ローラは、通常、１回転した後に停止し、再度、給紙指令があった時点で回転を開始するようになっている。
【０００５】
給紙ローラを１回転させて停止させるための駆動装置としては、給紙ローラ側におけるギヤなどの駆動手段に、電磁クラッチやソレノイドによって動作制御されるストッパ部材を設けた構成がある。
【０００６】
また、前記公報に開示されている駆動装置では、給紙ローラの支持軸に一体に支持されたクラッチドラムと、このクラッチドラムに一端が係止されて、巻締めおよび巻弛み可能なバネクラッチの他端が係止されている制御環と、支持軸上に位置して駆動源に連動可能な伝達手段と、制御環の回転を制御して支持軸への回転力の接断を行うコントロールレバーとを備え、駆動源の逆転時にコントロールレバーと制御環との係合を解除し、駆動源の正転時に制御環の連動を可能にすると共に、１回転の回転量に達した時点で、制御環の回転をコントロールレバーの係合によって規制するようにしており、電磁クラッチなどの複雑な機構を必要としない構成にしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の駆動装置において、紙詰まりなどの解消のために給紙ローラを逆転させた場合には、前記公報にも記載されているように、バネクラッチの初期巻締めトルクが作用して制御環が回転するため、制御環に対して駆動源からの正転方向の回転が伝達されるときに、駆動源の逆転時における逆転量だけずれた位置で、コントロールレバーと制御環の係合部とが対向しているため、駆動源の所定量の正転にも係らず、制御環が係合するまでの回転量が所定量と異なってしまうという問題があった。
【０００８】
しかも、バネクラッチを用いているために、回転時に摺擦音が発生したり、耐久性にも問題があり、さらにはバネクラッチの初期巻付けトルクのセッティングに手間がかかるという問題もある。
【０００９】
そこで、本件出願人は、前記従来の問題を解決するために、給紙ローラに同軸に正逆転可能に設けられた駆動ギヤと、この駆動ギヤに駆動力を断接する駆動力断接手段とにそれぞれラチェットを設け、駆動ギヤの回転方向に応じて両ラチェットの連結あるいは連結開放を行うようにした駆動装置を提案した。この駆動装置は、複雑な構造にならず、また給紙ローラを所定の回転量に確実に規制することができるという利点がある。
【００１０】
しかし、前記ラチェットを用いた駆動装置では、正転時に両ラチェットを連結して駆動伝達状態にし、逆転時に両ラチェットを離して駆動非伝達状態にする構成になっているため、逆転時における両ラチェットの分離状態では、相対向している一方のラチェット面が他方のラチェット面を乗り上げかつ乗り越えて、次のラチェット面に当接するときに衝突音を発生し、それが騒音となって使用感に悪影響を与えるという問題があった。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、ラチェット機構を用いて低コスト化を可能にし、しかも駆動時における騒音の発生を抑制した駆動装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明の駆動装置は、被駆動体を支持する支持軸に対して遊動可能に設けられ、正逆回転することが可能な駆動源からの回転力を受けて回転し、かつ側面に一方の１ラチェットが設けられた駆動ギヤと、側面に他方のラチェットが設けられ、かつ前記駆動ギヤの回転方向に応じて前記一方のラチェットに対して他方のラチェットが相対的に接離動作することによって、駆動ギヤに対する回転力の伝達を接断する駆動力接断部材と、この駆動力接断部材を動作させる作動部材とを備え、回転量を規制しながら被駆動体を回転駆動する駆動装置であって、前記一方のラチェットあるいは他方のラチェットの少なくとも一方の噛合部分に突起を設けたものであり、この構成によって、駆動動作時に両ラチェットが当接してもその歯部の突起によって、互いに面接触することなく点接触することになるため、当接音を小さく抑制することができる。
【００１３】
また本発明は、前記歯部にシボ加工によって前記突起を形成したものであり、この構成によって、小さな突起の形成が容易に行える。
【００１４】
また本発明は、被駆動体を支持する支持軸に対して遊動可能に設けられ、正逆回転することが可能な駆動源からの回転力を受けて回転し、かつ側面に一方のラチェットが設けられた駆動ギヤと、側面に他方のラチェットが設けられ、かつ前記駆動ギヤの回転方向に応じて前記一方のラチェットに対して他方のラチェットが相対的に接離動作することによって、駆動ギヤに対する回転力の伝達を接断する駆動力接断部材と、前記一方のラチェットと他方のラチェットとが噛合するように付勢する付勢スプリングと、前記駆動力接断部材を動作させる作動部材とを備え、回転量を規制しながら被駆動体を回転駆動する駆動装置であって、前記一方のラチェットあるいは他方のラチェットにおける移動時の衝撃を吸収するための衝撃吸収部材を備えたものであり、この構成によって、駆動動作時にラチェットは当接箇所において衝撃吸収部材に当接することになるため、当接の際の衝撃が小さくなって当接音の発生を抑制することができる。
【００１５】
また本発明は、被駆動体を支持する支持軸に対して遊動可能に設けられ、正逆回転することが可能な駆動源からの回転力を受けて回転し、かつ側面に一方のラチェットが設けられた駆動ギヤと、側面に他方のラチェットが設けられ、かつ前記駆動ギヤの回転方向に応じて前記一方のラチェットに対して他方のラチェットが相対的に接離動作することによって、駆動ギヤに対する回転力の伝達を接断する駆動力接断部材と、前記駆動力接断部材を動作させる作動部材とを備え、回転量を規制しながら被駆動体を回転駆動する駆動装置であって、前記駆動ギヤと一方のラチェットとを別部材にて形成し、かつ前記駆動ギヤと一方のラチェット間に、この一方のラチェットを駆動ギヤに対して一方向のみ回転することを可能にするワンウエイ機構を設けたものであり、この構成によって、ワンウエイ機構が回転を規制する逆転時には、一方のラチェットは回転駆動されないため、他方のラチェットとの間で当接音が発生することはない。
【００１７】
また本発明は、前記被駆動体を、積載されたシート紙を分離給紙する半円状の給紙ローラとする給紙装置に適用することにより、簡単な構成でかつ騒音もなく、給紙ローラを所定回転量で停止するように制御することが可能になる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態を図面を参照しながら説明する。
【００１９】
図１は本発明の第１実施形態を説明するための給紙部に適用される駆動装置における構成図、図２は図１の駆動装置における要部を示す斜視図であり、１は装置筐体、２は装置筐体１の側面に固定された駆動モータ、３は駆動モータ２の出力ギヤ、４は出力ギヤ３と噛合する減速ギヤ、５は減速ギヤ４と同軸に固定された第１アイドルギヤ、６は第１アイドルギヤ５と噛合する第２アイドルギヤ、７は第２アイドルギヤ６と噛合する中間ギヤであって、この中間ギヤ７はトルクリミッタギヤ８と駆動ギヤ９とに噛合している。
【００２０】
１０は支持軸であって、図２に示すように、支持軸１０には駆動ギヤ９が嵌合するロッド部１０ａと、後述する駆動力接断部材を構成する環状のラチェット主体１１を回転可能に支持するために周面の一部が平坦面とされているＤ状カット部１０ｂとが形成され、しかも支持軸１０の一端部には、公知のようにシート紙を１枚ずつ分離給紙するための被駆動体である半円状の給紙ローラＲが支持軸１０と共に回転するように固定されている。
【００２１】
ラチェット主体１１は、その内側面が駆動ギヤ９の内側面と対向し、しかも支持軸１０のＤ状カット部１０ｂに対して軸方向に摺動可能かつ支持軸１０と共に回転可能に設けられている。さらにラチェット主体１１において支持軸１０が嵌挿される中央部には、駆動ギヤ９側にラチェット歯１２ａが向くように第１ラチェット１２が設けられている。
【００２２】
第１ラチェット１２のラチェット歯１２ａは、駆動ギヤ９の内側面に設けられている第２ラチェット１３のラチェット歯１３ａと付勢スプリングＳの付勢力を受けて噛合可能になっており、両ラチェット歯１２ａ，１３ａの歯面形状は、反時計方向に相当する駆動ギヤ９の逆転方向の回転時に一方が回転を拘束されると他方が滑動することが可能な形状になっている。
【００２３】
さらに、ラチェット主体１１は、その平滑な周部１１ａの一部に突起係止部１４が突設され、また突起係止部１４と反対側の周部１１ａには後述するカム凹部１５が設けられている。突起係止部１４は装置筐体１に設けられたストッパレバー１６と係脱可能になっている。
【００２４】
図３は前記駆動ギヤとラチェット主体との関連構成を示す斜視図、図４はラチェット主体の斜視図であり、ラチェット主体１１のカム凹部１５は、テーパー部１５ａと係止部１５ｂなどの部分からなり、その底部は係止部１５ｂに向かう方向に徐々に深さが増す傾斜面１５ｃとなっている。
【００２５】
またラチェット主体１１の第１ラチェット１２におけるラチェット歯１２ａの駆動ギヤ９側の面には小突起１２ｂが複数個設けられており、第１ラチェット１２のラチェット歯１２ａと第２ラチェット１３のラチェット歯１３ａとが接離動作時に当接しても、互いに面接触で当接せずに小突起１２ｂを介して点接触状態で当接するようにしており、歯同士が当接して生じる衝撃音を少なくするようにしている。
【００２６】
小突起１２ｂは、第２ラチェット１３のラチェット歯１３ａに設けてもよく、第１ラチェット１２のラチェット歯１２ａと第２ラチェット１３のラチェット歯１３ａとの少なくともいずれか一方に設ければよい。また、小突起１２ｂの成形方法としては、樹脂製のラチェットと一体成形して突起を形成したり、あるいはシボ加工によってラチェットの歯面にしわ状に凹凸を形成するようなことなどが考えられる。
【００２７】
図５は前記トルクリミッタギヤ部分の断面図であり、トルクリミッタギヤ８には一体に軸部１７が突設されており、この軸部１７にトルクリミッタギヤ８の下端面に設置した摩擦部材１８を介してスリーブ１９が嵌挿されており、スリーブ１９は、軸部１７に巻回されているリミッタ用スプリング２０によって、トルクリミッタギヤ８の下端面に摩擦部材１８を介して圧接されるようになっている。摩擦部材１８とリミッタ用スプリング２０とはトルクリミッタを構成し、スリーブ１９の回転が拘束された際に生じる摩擦力が所定の値以上になると、トルクリミッタギヤ８のみを中間ギヤ７に対して空転させるようになっている。
【００２８】
スリーブ１９の周面には、棒状あるいは細長い板状のレバー部２１と、このレバー部２１と離れた位置に駆動解除リブ２２とが突設されている。後述するように、ラチェット１２，１３の接離動作をコントロールする作動部材としてのレバー部２１と駆動解除リブ２２とは、レバー部２１が装置筐体１に設けられたストッパー部２５に係止されたときに、駆動解除リブ２２がラチェット主体１１側面を外方へ押圧するように配設されている。
【００２９】
次に、前記構成の第１実施形態の装置の動作を図６，７の説明図を参照して説明する。
【００３０】
図６（ａ）は、レバー部２１がラチェット本体１１のカム凹部１５に嵌合し、レバー部２１がテーパー部１５ａに乗り上げている状態を示しており、この状態では、ラチェット本体１１は付勢スプリングＳの付勢力に抗して駆動ギヤ９の第２ラチェット１３のラチェット歯１３ａから第１ラチェット１２のラチェット歯１２ａを離脱させているので、ラチェット本体１１に対する駆動ギヤ９からの回転力の伝達は行われない。
【００３１】
したがって、ラチェット本体１１と共に回転することができる支持軸１０には駆動ギヤ９からの回転力が伝達されないので、具体的には図示しないが、支持軸１０に設けられている半円状の給紙ローラＲは回転しない状態に維持され、半円状の平坦面が紙面の上面に対向位置する。
【００３２】
図６（ｂ）は、図６（ａ）の状態から駆動モータ２が所定の回転量だけ逆転（駆動モータ２の給紙時の回転方向を正転とする）した状態を示しており、この状態では、中間ギヤ７が逆転方向に回転（図中の矢印方向（時計方向の回転））するのに連動してトルクリミッタギヤ８が逆転する。トルクリミッタギヤ８が逆転すると、スリーブ１９のレバー部２１がストッパー部２５に係止され、駆動ギヤ９の第２ラチェット１３のラチェット歯１３ａが、離脱していた第１ラチェット１２のラチェット歯１２ａと噛合する。このとき、トルクリミッタギヤ８が逆転しようとするが、第１ラチェット１２に連結されている支持軸１０は、ラチェット本体１１の突起係止部１４がストッパレバー１６によって係止されて第１ラチェット１２の逆転が阻止されるため、トルクリミッタギヤ８だけが空転することになる。
【００３３】
前記のようにラチェット本体１１の突起係止部１４がストッパレバー１６によって係止されて第１ラチェット１２の逆転が阻止されているため、駆動ギヤ９の第２ラチェット１３のラチェット歯１３ａはラチェット本体１１の第１ラチェット１２のラチェット歯１２ａ上を滑動して駆動ギヤ９が支持軸１０上において遊動する。このことにより、ラチェット本体１１は回転しない状態に維持される。すなわち、駆動ギヤ９からの回転力はラチェット本体１１の支持軸１０には伝達されない状態になる。
【００３４】
前記逆転動作時に、前述のように駆動ギヤ９が支持軸１０上において遊動する際、第１ラチェット１２のラチェット歯１２ａと第２ラチェット１３のラチェット歯１３ａとが当接すると、その衝突音が騒音となって問題となるが、本例では、ラチェット主体１１の第１ラチェット１２におけるラチェット歯１２ａの駆動ギヤ９側の面に小突起１２ｂを複数個設けてあるので、第１ラチェット１２のラチェット歯１２ａと第２ラチェット１３のラチェット歯１３ａとが面で当接せずに小突起１２ｂを介して点接触状態で当接することになって、歯同士が当接して生じる衝撃音が小さくなり、騒音を抑制することができる。
【００３５】
そして、駆動モータ２が所定量の回転を終了すると、駆動モータ２は給紙時の回転である正転方向への回転を開始する。この場合、図６（ｃ）に示すように、駆動モータ２に連動する中間ギヤ７も正転方向（図中の矢印方向（反時計方向の回転））に回転するのに連動してトルクリミッタギヤ８および駆動ギヤ９が正転する。
【００３６】
このとき、スリーブ１９のレバー部２１はラチェット本体１１のカム凹部１５から外れているため、ラチェット本体１１の第１ラチェット１２のラチェット歯１２ａは、付勢スプリングＳの付勢力を受けて駆動ギヤ９の第２ラチェット１３のラチェット歯
１３ａと噛合し、駆動ギヤ９の回転力が両ラチェット１２，１３を介してラチェット本体１１の支持軸１０に伝達される。よって、支持軸１０に設けられている半円状の給紙ローラＲは正転を開始する。
【００３７】
スリーブ１９は、中間ギヤ７の回転と連動して、図６（ｃ）における時計方向（矢印方向）に回転し、そのレバー部２１がラチェット本体１１に近づくときには、既にカム凹部１５が移動して通り過ぎており、レバー部２１はラチェット主体１１の周部１１ａに当接して、周部１１ａの上面を摺動する。この状態では、トルクリミッタギヤ８は、トルクリミッタの作用によって空転する。
【００３８】
ラチェット本体１１の突起係止部１４がストッパレバー１６を通過した後に、レバー部２１が位置している所までラチェット本体１１のカム凹部１５が移動してくる。すなわち、ラチェット本体１１が図６（ａ）の初期位置から１回転して、レバー部２１がカム凹部１５に入り込む。すると、図７（ａ）に示すように、レバー部２１がカム凹部１５のテーパー部１５ａに乗り上げるため、ラチェット本体１１は、付勢スプリングＳの付勢力に抗して支持軸１０の軸方向において、第１ラチェット１２が駆動ギヤ９の第２ラチェット１３から離脱する方向（矢印方向）に移動する。このためラチェット本体１１と共に回転可能な支持軸１０に対する駆動ギヤ９からの回転力の伝達が解除されて、支持軸１０に設けられている給紙ローラＲは停止する。
【００３９】
レバー部２１は、駆動が解除される位置までテーパー部１５ａに乗り上げると、レバー部２１のテーパー部１５ａに対する押圧によって、ラチェット本体１１は逆転しようとするが、ラチェット本体１１の突起係止部１４がストッパレバー１６によって係止されることにより、その逆転は阻止される。その後、レバー部２１は、テーパー部１５ａをさらに乗り上げて、図７（ｂ）に示すように、カム凹部１５の係止部１５ｂまで移動すると、トルクリミッタの作用によってスリーブ１９の回転が拘束されるため、トルクリミッタギヤ８が空転を開始する時点で両ラチェット１２，１３の噛合が確実に解除され、ラチェット本体１１の正転は停止して初期状態に戻り、この状態が維持されることになる。
【００４０】
図８は本発明の第２実施形態を説明するための駆動装置における要部を示す構成図であり、この第２実施形態の装置は前記第１実施形態の装置と基本構成は同じであって、第１実施形態の装置とは、駆動ギヤ９の内側面にラチェット本体１１の内側面と当接するゴム材などからなる衝撃吸収部材２６ａを設置した点が異なっている。
【００４１】
このように構成したため、既述した逆転動作時、駆動ギヤ９の第２ラチェット１３のラチェット歯１３ａがラチェット本体１１の第１ラチェット１２のラチェット歯１２ａ上を滑動して駆動ギヤ９が支持軸１０上において遊動する状態において、第１ラチェット１２のラチェット歯１２ａと第２ラチェット１３のラチェット歯１３ａとが当接する前に、衝撃吸収部材２６ａがラチェット本体１１の内側面に当接することになって、両ラチェット１２，１３が直接当接する場合に比較して、当接時の衝撃が緩衝されるため、騒音を抑制することができる。
【００４２】
図９は本発明の第３実施形態を説明するための駆動装置における要部を示す構成図であり、この第３実施形態の装置は前記第１実施形態の装置と基本構成は同じであって、第１実施形態の装置とは、駆動ギヤ９の外側面と装置筐体１におけるベース体１ａとの間にゴム材などからなる衝撃吸収部材２６ｂを設置した点が異なっている。
【００４３】
このように構成したため、既述した逆転動作時、駆動ギヤ９の第２ラチェット１３のラチェット歯１３ａがラチェット本体１１の第１ラチェット１２のラチェット歯１２ａ上を滑動して、駆動ギヤ９が支持軸１０上において遊動する状態において、駆動ギヤ９がベース体１ａに直接当接せずに、衝撃吸収部材２６ｂが駆動ギヤ９の外側面に当接することになって、駆動ギヤ９とベース体１ａとの当接時の衝撃が緩衝されるため、騒音の発生を抑制することができる。
【００４４】
図１０は本発明の第４実施形態を説明するための駆動装置における要部を示す構成図であり、この第４実施形態の装置は前記第１実施形態の装置と基本構成は同じであって、第１実施形態の装置における駆動ギヤ９と第２ラチェット１３との構造が異なっており、第４実施形態では駆動ギヤ３０と第２ラチェット３１とを別部材にして、両者の間に公知のワンウエイ機構３２を設け、前記逆転時には第２ラチェット３１には回転駆動力が伝達されないように一方方向の回転のみ可能にしたものである。
【００４５】
したがって、ワンウエイ機構３２の制動によって、逆転時には駆動ギヤ３０は回転するものの、第２ラチェット３１は回転しないことになるので、前記各実施形態の装置において説明したような第２ラチェット３１と第１ラチェット１２との間における当接関係は生じないため、音の発生をなくすことができる。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の駆動装置によれば、正転時に両ラチェットを連結して駆動伝達状態にし、逆転時に両ラチェットを離して駆動非伝達状態にする構成であり、その逆転時のラチェットにおける回転，移動の際に、従来、発生していた衝突音を軽減あるいはなくすことが可能になり、騒音の発生を抑制することができるため、構成の簡素化と使用感の向上を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を説明するための給紙部に適用される駆動装置における構成図である。
【図２】図１の装置における要部を示す斜視図である。
【図３】図１の装置における駆動ギヤとラチェット本体との関連構成を示す斜視図である。
【図４】図３のラチェット本体の斜視図である。
【図５】図１のトルクリミッタギヤ部分の断面図である。
【図６】図１の装置の要部における動作の説明図である。
【図７】図６のカム凹部における動作の説明図である。
【図８】本発明の第２実施形態を説明するための駆動装置における要部を示す構成図である。
【図９】本発明の第３実施形態を説明するための駆動装置における要部を示す構成図である。
【図１０】本発明の第４実施形態を説明するための駆動装置における要部を示す構成図である。
【符号の説明】
１…装置筐体、 ２…駆動モータ、 ７…中間ギヤ、 ８…トルクリミッタギヤ、 ９，３０…駆動ギヤ、 １０…支持軸、 １１…ラチェット本体、 １２…第１ラチェット、 １２ｂ…小突起、 １３，３１…第２ラチェット、 １４…突起係止部、 １５…カム凹部、 １６，３５…ストッパレバー、 １９…スリーブ、 ２０…リミッタ用スプリング、 ２１…レバー部、 ２２…駆動解除リブ、 ２５…ストッパー部、 ２６ａ，２６ｂ…衝撃吸収部材、 ３２…ワンウエイ機構、 ３５ａ…ストッパレバー３５のテーパー面。
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転量を規制しながら被駆動体を回転駆動する駆動装置に係り、特に複写機，ファクシミリ装置，プリンタなどの給紙部に適用され、積載されたシート紙を分離給紙する半円状（半月状）をなす給紙ローラの駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複写機などの給紙部では、シート状の用紙を１枚ずつ分離給紙するための構成を採用しており、例えば、特開平３−２８４５４７号公報，特開平３−２８４５４８号公報などの構成を例示することができる。
【０００３】
前記公報に記載された構成では、給紙カセット内に積載されている転写紙の繰り出し方向における先端側の上方に回転可能な半月状の給紙ローラを配置し、給紙ローラの周面を転写紙上面に接触させながら転写紙を繰り出し、給紙カセットに設けられている分離手段、例えば、公知の手段である分離コーナー爪によって転写紙を１枚ずつ分離して給紙するようにしている。このような形状の給紙ローラを用いると、その給紙ローラ停止時にローラ平坦面が転写紙の上方に位置し、転写紙に負荷が作用しないことになるため、繰り出し時における転写紙の引き摺りを生じさせないという利点がある。
【０００４】
前記給紙ローラでは、転写紙を繰り出すために必要な回転のみを行うことが転写紙の重送（複数枚同時給送）を防ぐことで重要である。このため給紙ローラは、通常、１回転した後に停止し、再度、給紙指令があった時点で回転を開始するようになっている。
【０００５】
給紙ローラを１回転させて停止させるための駆動装置としては、給紙ローラ側におけるギヤなどの駆動手段に、電磁クラッチやソレノイドによって動作制御されるストッパ部材を設けた構成がある。
【０００６】
また、前記公報に開示されている駆動装置では、給紙ローラの支持軸に一体に支持されたクラッチドラムと、このクラッチドラムに一端が係止されて、巻締めおよび巻弛み可能なバネクラッチの他端が係止されている制御環と、支持軸上に位置して駆動源に連動可能な伝達手段と、制御環の回転を制御して支持軸への回転力の接断を行うコントロールレバーとを備え、駆動源の逆転時にコントロールレバーと制御環との係合を解除し、駆動源の正転時に制御環の連動を可能にすると共に、１回転の回転量に達した時点で、制御環の回転をコントロールレバーの係合によって規制するようにしており、電磁クラッチなどの複雑な機構を必要としない構成にしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の駆動装置において、紙詰まりなどの解消のために給紙ローラを逆転させた場合には、前記公報にも記載されているように、バネクラッチの初期巻締めトルクが作用して制御環が回転するため、制御環に対して駆動源からの正転方向の回転が伝達されるときに、駆動源の逆転時における逆転量だけずれた位置で、コントロールレバーと制御環の係合部とが対向しているため、駆動源の所定量の正転にも係らず、制御環が係合するまでの回転量が所定量と異なってしまうという問題があった。
【０００８】
しかも、バネクラッチを用いているために、回転時に摺擦音が発生したり、耐久性にも問題があり、さらにはバネクラッチの初期巻付けトルクのセッティングに手間がかかるという問題もある。
【０００９】
そこで、本件出願人は、前記従来の問題を解決するために、給紙ローラに同軸に正逆転可能に設けられた駆動ギヤと、この駆動ギヤに駆動力を断接する駆動力断接手段とにそれぞれラチェットを設け、駆動ギヤの回転方向に応じて両ラチェットの連結あるいは連結開放を行うようにした駆動装置を提案した。この駆動装置は、複雑な構造にならず、また給紙ローラを所定の回転量に確実に規制することができるという利点がある。
【００１０】
しかし、前記ラチェットを用いた駆動装置では、正転時に両ラチェットを連結して駆動伝達状態にし、逆転時に両ラチェットを離して駆動非伝達状態にする構成になっているため、逆転時における両ラチェットの分離状態では、相対向している一方のラチェット面が他方のラチェット面を乗り上げかつ乗り越えて、次のラチェット面に当接するときに衝突音を発生し、それが騒音となって使用感に悪影響を与えるという問題があった。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、ラチェット機構を用いて低コスト化を可能にし、しかも駆動時における騒音の発生を抑制した駆動装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明の駆動装置は、被駆動体を支持する支持軸に対して遊動可能に設けられ、正逆回転することが可能な駆動源からの回転力を受けて回転し、かつ側面に一方の１ラチェットが設けられた駆動ギヤと、側面に他方のラチェットが設けられ、かつ前記駆動ギヤの回転方向に応じて前記一方のラチェットに対して他方のラチェットが相対的に接離動作することによって、駆動ギヤに対する回転力の伝達を接断する駆動力接断部材と、この駆動力接断部材を動作させる作動部材とを備え、回転量を規制しながら被駆動体を回転駆動する駆動装置であって、前記一方のラチェットあるいは他方のラチェットの少なくとも一方の噛合部分に突起を設けたものであり、この構成によって、駆動動作時に両ラチェットが当接してもその歯部の突起によって、互いに面接触することなく点接触することになるため、当接音を小さく抑制することができる。
【００１３】
また本発明は、前記歯部にシボ加工によって前記突起を形成したものであり、この構成によって、小さな突起の形成が容易に行える。
【００１４】
また本発明は、被駆動体を支持する支持軸に対して遊動可能に設けられ、正逆回転することが可能な駆動源からの回転力を受けて回転し、かつ側面に一方のラチェットが設けられた駆動ギヤと、側面に他方のラチェットが設けられ、かつ前記駆動ギヤの回転方向に応じて前記一方のラチェットに対して他方のラチェットが相対的に接離動作することによって、駆動ギヤに対する回転力の伝達を接断する駆動力接断部材と、前記一方のラチェットと他方のラチェットとが噛合するように付勢する付勢スプリングと、前記駆動力接断部材を動作させる作動部材とを備え、回転量を規制しながら被駆動体を回転駆動する駆動装置であって、前記一方のラチェットあるいは他方のラチェットにおける移動時の衝撃を吸収するための衝撃吸収部材を備えたものであり、この構成によって、駆動動作時にラチェットは当接箇所において衝撃吸収部材に当接することになるため、当接の際の衝撃が小さくなって当接音の発生を抑制することができる。
【００１５】
また本発明は、被駆動体を支持する支持軸に対して遊動可能に設けられ、正逆回転することが可能な駆動源からの回転力を受けて回転し、かつ側面に一方のラチェットが設けられた駆動ギヤと、側面に他方のラチェットが設けられ、かつ前記駆動ギヤの回転方向に応じて前記一方のラチェットに対して他方のラチェットが相対的に接離動作することによって、駆動ギヤに対する回転力の伝達を接断する駆動力接断部材と、前記駆動力接断部材を動作させる作動部材とを備え、回転量を規制しながら被駆動体を回転駆動する駆動装置であって、前記駆動ギヤと一方のラチェットとを別部材にて形成し、かつ前記駆動ギヤと一方のラチェット間に、この一方のラチェットを駆動ギヤに対して一方向のみ回転することを可能にするワンウエイ機構を設けたものであり、この構成によって、ワンウエイ機構が回転を規制する逆転時には、一方のラチェットは回転駆動されないため、他方のラチェットとの間で当接音が発生することはない。
【００１７】
また本発明は、前記被駆動体を、積載されたシート紙を分離給紙する半円状の給紙ローラとする給紙装置に適用することにより、簡単な構成でかつ騒音もなく、給紙ローラを所定回転量で停止するように制御することが可能になる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態を図面を参照しながら説明する。
【００１９】
図１は本発明の第１実施形態を説明するための給紙部に適用される駆動装置における構成図、図２は図１の駆動装置における要部を示す斜視図であり、１は装置筐体、２は装置筐体１の側面に固定された駆動モータ、３は駆動モータ２の出力ギヤ、４は出力ギヤ３と噛合する減速ギヤ、５は減速ギヤ４と同軸に固定された第１アイドルギヤ、６は第１アイドルギヤ５と噛合する第２アイドルギヤ、７は第２アイドルギヤ６と噛合する中間ギヤであって、この中間ギヤ７はトルクリミッタギヤ８と駆動ギヤ９とに噛合している。
【００２０】
１０は支持軸であって、図２に示すように、支持軸１０には駆動ギヤ９が嵌合するロッド部１０ａと、後述する駆動力接断部材を構成する環状のラチェット主体１１を回転可能に支持するために周面の一部が平坦面とされているＤ状カット部１０ｂとが形成され、しかも支持軸１０の一端部には、公知のようにシート紙を１枚ずつ分離給紙するための被駆動体である半円状の給紙ローラＲが支持軸１０と共に回転するように固定されている。
【００２１】
ラチェット主体１１は、その内側面が駆動ギヤ９の内側面と対向し、しかも支持軸１０のＤ状カット部１０ｂに対して軸方向に摺動可能かつ支持軸１０と共に回転可能に設けられている。さらにラチェット主体１１において支持軸１０が嵌挿される中央部には、駆動ギヤ９側にラチェット歯１２ａが向くように第１ラチェット１２が設けられている。
【００２２】
第１ラチェット１２のラチェット歯１２ａは、駆動ギヤ９の内側面に設けられている第２ラチェット１３のラチェット歯１３ａと付勢スプリングＳの付勢力を受けて噛合可能になっており、両ラチェット歯１２ａ，１３ａの歯面形状は、反時計方向に相当する駆動ギヤ９の逆転方向の回転時に一方が回転を拘束されると他方が滑動することが可能な形状になっている。
【００２３】
さらに、ラチェット主体１１は、その平滑な周部１１ａの一部に突起係止部１４が突設され、また突起係止部１４と反対側の周部１１ａには後述するカム凹部１５が設けられている。突起係止部１４は装置筐体１に設けられたストッパレバー１６と係脱可能になっている。
【００２４】
図３は前記駆動ギヤとラチェット主体との関連構成を示す斜視図、図４はラチェット主体の斜視図であり、ラチェット主体１１のカム凹部１５は、テーパー部１５ａと係止部１５ｂなどの部分からなり、その底部は係止部１５ｂに向かう方向に徐々に深さが増す傾斜面１５ｃとなっている。
【００２５】
またラチェット主体１１の第１ラチェット１２におけるラチェット歯１２ａの駆動ギヤ９側の面には小突起１２ｂが複数個設けられており、第１ラチェット１２のラチェット歯１２ａと第２ラチェット１３のラチェット歯１３ａとが接離動作時に当接しても、互いに面接触で当接せずに小突起１２ｂを介して点接触状態で当接するようにしており、歯同士が当接して生じる衝撃音を少なくするようにしている。
【００２６】
小突起１２ｂは、第２ラチェット１３のラチェット歯１３ａに設けてもよく、第１ラチェット１２のラチェット歯１２ａと第２ラチェット１３のラチェット歯１３ａとの少なくともいずれか一方に設ければよい。また、小突起１２ｂの成形方法としては、樹脂製のラチェットと一体成形して突起を形成したり、あるいはシボ加工によってラチェットの歯面にしわ状に凹凸を形成するようなことなどが考えられる。
【００２７】
図５は前記トルクリミッタギヤ部分の断面図であり、トルクリミッタギヤ８には一体に軸部１７が突設されており、この軸部１７にトルクリミッタギヤ８の下端面に設置した摩擦部材１８を介してスリーブ１９が嵌挿されており、スリーブ１９は、軸部１７に巻回されているリミッタ用スプリング２０によって、トルクリミッタギヤ８の下端面に摩擦部材１８を介して圧接されるようになっている。摩擦部材１８とリミッタ用スプリング２０とはトルクリミッタを構成し、スリーブ１９の回転が拘束された際に生じる摩擦力が所定の値以上になると、トルクリミッタギヤ８のみを中間ギヤ７に対して空転させるようになっている。
【００２８】
スリーブ１９の周面には、棒状あるいは細長い板状のレバー部２１と、このレバー部２１と離れた位置に駆動解除リブ２２とが突設されている。後述するように、ラチェット１２，１３の接離動作をコントロールする作動部材としてのレバー部２１と駆動解除リブ２２とは、レバー部２１が装置筐体１に設けられたストッパー部２５に係止されたときに、駆動解除リブ２２がラチェット主体１１側面を外方へ押圧するように配設されている。
【００２９】
次に、前記構成の第１実施形態の装置の動作を図６，７の説明図を参照して説明する。
【００３０】
図６（ａ）は、レバー部２１がラチェット本体１１のカム凹部１５に嵌合し、レバー部２１がテーパー部１５ａに乗り上げている状態を示しており、この状態では、ラチェット本体１１は付勢スプリングＳの付勢力に抗して駆動ギヤ９の第２ラチェット１３のラチェット歯１３ａから第１ラチェット１２のラチェット歯１２ａを離脱させているので、ラチェット本体１１に対する駆動ギヤ９からの回転力の伝達は行われない。
【００３１】
したがって、ラチェット本体１１と共に回転することができる支持軸１０には駆動ギヤ９からの回転力が伝達されないので、具体的には図示しないが、支持軸１０に設けられている半円状の給紙ローラＲは回転しない状態に維持され、半円状の平坦面が紙面の上面に対向位置する。
【００３２】
図６（ｂ）は、図６（ａ）の状態から駆動モータ２が所定の回転量だけ逆転（駆動モータ２の給紙時の回転方向を正転とする）した状態を示しており、この状態では、中間ギヤ７が逆転方向に回転（図中の矢印方向（時計方向の回転））するのに連動してトルクリミッタギヤ８が逆転する。トルクリミッタギヤ８が逆転すると、スリーブ１９のレバー部２１がストッパー部２５に係止され、駆動ギヤ９の第２ラチェット１３のラチェット歯１３ａが、離脱していた第１ラチェット１２のラチェット歯１２ａと噛合する。このとき、トルクリミッタギヤ８が逆転しようとするが、第１ラチェット１２に連結されている支持軸１０は、ラチェット本体１１の突起係止部１４がストッパレバー１６によって係止されて第１ラチェット１２の逆転が阻止されるため、トルクリミッタギヤ８だけが空転することになる。
【００３３】
前記のようにラチェット本体１１の突起係止部１４がストッパレバー１６によって係止されて第１ラチェット１２の逆転が阻止されているため、駆動ギヤ９の第２ラチェット１３のラチェット歯１３ａはラチェット本体１１の第１ラチェット１２のラチェット歯１２ａ上を滑動して駆動ギヤ９が支持軸１０上において遊動する。このことにより、ラチェット本体１１は回転しない状態に維持される。すなわち、駆動ギヤ９からの回転力はラチェット本体１１の支持軸１０には伝達されない状態になる。
【００３４】
前記逆転動作時に、前述のように駆動ギヤ９が支持軸１０上において遊動する際、第１ラチェット１２のラチェット歯１２ａと第２ラチェット１３のラチェット歯１３ａとが当接すると、その衝突音が騒音となって問題となるが、本例では、ラチェット主体１１の第１ラチェット１２におけるラチェット歯１２ａの駆動ギヤ９側の面に小突起１２ｂを複数個設けてあるので、第１ラチェット１２のラチェット歯１２ａと第２ラチェット１３のラチェット歯１３ａとが面で当接せずに小突起１２ｂを介して点接触状態で当接することになって、歯同士が当接して生じる衝撃音が小さくなり、騒音を抑制することができる。
【００３５】
そして、駆動モータ２が所定量の回転を終了すると、駆動モータ２は給紙時の回転である正転方向への回転を開始する。この場合、図６（ｃ）に示すように、駆動モータ２に連動する中間ギヤ７も正転方向（図中の矢印方向（反時計方向の回転））に回転するのに連動してトルクリミッタギヤ８および駆動ギヤ９が正転する。
【００３６】
このとき、スリーブ１９のレバー部２１はラチェット本体１１のカム凹部１５から外れているため、ラチェット本体１１の第１ラチェット１２のラチェット歯１２ａは、付勢スプリングＳの付勢力を受けて駆動ギヤ９の第２ラチェット１３のラチェット歯
１３ａと噛合し、駆動ギヤ９の回転力が両ラチェット１２，１３を介してラチェット本体１１の支持軸１０に伝達される。よって、支持軸１０に設けられている半円状の給紙ローラＲは正転を開始する。
【００３７】
スリーブ１９は、中間ギヤ７の回転と連動して、図６（ｃ）における時計方向（矢印方向）に回転し、そのレバー部２１がラチェット本体１１に近づくときには、既にカム凹部１５が移動して通り過ぎており、レバー部２１はラチェット主体１１の周部１１ａに当接して、周部１１ａの上面を摺動する。この状態では、トルクリミッタギヤ８は、トルクリミッタの作用によって空転する。
【００３８】
ラチェット本体１１の突起係止部１４がストッパレバー１６を通過した後に、レバー部２１が位置している所までラチェット本体１１のカム凹部１５が移動してくる。すなわち、ラチェット本体１１が図６（ａ）の初期位置から１回転して、レバー部２１がカム凹部１５に入り込む。すると、図７（ａ）に示すように、レバー部２１がカム凹部１５のテーパー部１５ａに乗り上げるため、ラチェット本体１１は、付勢スプリングＳの付勢力に抗して支持軸１０の軸方向において、第１ラチェット１２が駆動ギヤ９の第２ラチェット１３から離脱する方向（矢印方向）に移動する。このためラチェット本体１１と共に回転可能な支持軸１０に対する駆動ギヤ９からの回転力の伝達が解除されて、支持軸１０に設けられている給紙ローラＲは停止する。
【００３９】
レバー部２１は、駆動が解除される位置までテーパー部１５ａに乗り上げると、レバー部２１のテーパー部１５ａに対する押圧によって、ラチェット本体１１は逆転しようとするが、ラチェット本体１１の突起係止部１４がストッパレバー１６によって係止されることにより、その逆転は阻止される。その後、レバー部２１は、テーパー部１５ａをさらに乗り上げて、図７（ｂ）に示すように、カム凹部１５の係止部１５ｂまで移動すると、トルクリミッタの作用によってスリーブ１９の回転が拘束されるため、トルクリミッタギヤ８が空転を開始する時点で両ラチェット１２，１３の噛合が確実に解除され、ラチェット本体１１の正転は停止して初期状態に戻り、この状態が維持されることになる。
【００４０】
図８は本発明の第２実施形態を説明するための駆動装置における要部を示す構成図であり、この第２実施形態の装置は前記第１実施形態の装置と基本構成は同じであって、第１実施形態の装置とは、駆動ギヤ９の内側面にラチェット本体１１の内側面と当接するゴム材などからなる衝撃吸収部材２６ａを設置した点が異なっている。
【００４１】
このように構成したため、既述した逆転動作時、駆動ギヤ９の第２ラチェット１３のラチェット歯１３ａがラチェット本体１１の第１ラチェット１２のラチェット歯１２ａ上を滑動して駆動ギヤ９が支持軸１０上において遊動する状態において、第１ラチェット１２のラチェット歯１２ａと第２ラチェット１３のラチェット歯１３ａとが当接する前に、衝撃吸収部材２６ａがラチェット本体１１の内側面に当接することになって、両ラチェット１２，１３が直接当接する場合に比較して、当接時の衝撃が緩衝されるため、騒音を抑制することができる。
【００４２】
図９は本発明の第３実施形態を説明するための駆動装置における要部を示す構成図であり、この第３実施形態の装置は前記第１実施形態の装置と基本構成は同じであって、第１実施形態の装置とは、駆動ギヤ９の外側面と装置筐体１におけるベース体１ａとの間にゴム材などからなる衝撃吸収部材２６ｂを設置した点が異なっている。
【００４３】
このように構成したため、既述した逆転動作時、駆動ギヤ９の第２ラチェット１３のラチェット歯１３ａがラチェット本体１１の第１ラチェット１２のラチェット歯１２ａ上を滑動して、駆動ギヤ９が支持軸１０上において遊動する状態において、駆動ギヤ９がベース体１ａに直接当接せずに、衝撃吸収部材２６ｂが駆動ギヤ９の外側面に当接することになって、駆動ギヤ９とベース体１ａとの当接時の衝撃が緩衝されるため、騒音の発生を抑制することができる。
【００４４】
図１０は本発明の第４実施形態を説明するための駆動装置における要部を示す構成図であり、この第４実施形態の装置は前記第１実施形態の装置と基本構成は同じであって、第１実施形態の装置における駆動ギヤ９と第２ラチェット１３との構造が異なっており、第４実施形態では駆動ギヤ３０と第２ラチェット３１とを別部材にして、両者の間に公知のワンウエイ機構３２を設け、前記逆転時には第２ラチェット３１には回転駆動力が伝達されないように一方方向の回転のみ可能にしたものである。
【００４５】
したがって、ワンウエイ機構３２の制動によって、逆転時には駆動ギヤ３０は回転するものの、第２ラチェット３１は回転しないことになるので、前記各実施形態の装置において説明したような第２ラチェット３１と第１ラチェット１２との間における当接関係は生じないため、音の発生をなくすことができる。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の駆動装置によれば、正転時に両ラチェットを連結して駆動伝達状態にし、逆転時に両ラチェットを離して駆動非伝達状態にする構成であり、その逆転時のラチェットにおける回転，移動の際に、従来、発生していた衝突音を軽減あるいはなくすことが可能になり、騒音の発生を抑制することができるため、構成の簡素化と使用感の向上を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を説明するための給紙部に適用される駆動装置における構成図である。
【図２】図１の装置における要部を示す斜視図である。
【図３】図１の装置における駆動ギヤとラチェット本体との関連構成を示す斜視図である。
【図４】図３のラチェット本体の斜視図である。
【図５】図１のトルクリミッタギヤ部分の断面図である。
【図６】図１の装置の要部における動作の説明図である。
【図７】図６のカム凹部における動作の説明図である。
【図８】本発明の第２実施形態を説明するための駆動装置における要部を示す構成図である。
【図９】本発明の第３実施形態を説明するための駆動装置における要部を示す構成図である。
【図１０】本発明の第４実施形態を説明するための駆動装置における要部を示す構成図である。
【符号の説明】
１…装置筐体、 ２…駆動モータ、 ７…中間ギヤ、 ８…トルクリミッタギヤ、 ９，３０…駆動ギヤ、 １０…支持軸、 １１…ラチェット本体、 １２…第１ラチェット、 １２ｂ…小突起、 １３，３１…第２ラチェット、 １４…突起係止部、 １５…カム凹部、 １６，３５…ストッパレバー、 １９…スリーブ、 ２０…リミッタ用スプリング、 ２１…レバー部、 ２２…駆動解除リブ、 ２５…ストッパー部、 ２６ａ，２６ｂ…衝撃吸収部材、 ３２…ワンウエイ機構、 ３５ａ…ストッパレバー３５のテーパー面。
Claims (5)
- 被駆動体を支持する支持軸に対して遊動可能に設けられ、正逆回転することが可能な駆動源からの回転力を受けて回転し、かつ側面に一方のラチェットが設けられた駆動ギヤと、
側面に他方のラチェットが設けられ、かつ前記駆動ギヤの回転方向に応じて前記一方のラチェットに対して他方のラチェットが相対的に接離動作することによって、駆動ギヤに対する回転力の伝達を接断する駆動力接断部材と、
前記駆動力接断部材を動作させる作動部材とを備え、回転量を規制しながら被駆動体を回転駆動する駆動装置であって、
前記一方のラチェットあるいは他方のラチェットの少なくとも一方の噛合部分に突起を設けたことを特徴とする駆動装置。 - 前記噛合部分にシボ加工によって前記突起を形成したことを特徴とする請求項１記載の駆動装置。
- 被駆動体を支持する支持軸に対して遊動可能に設けられ、正逆回転することが可能な駆動源からの回転力を受けて回転し、かつ側面に一方のラチェットが設けられた駆動ギヤと、
側面に他方のラチェットが設けられ、かつ前記駆動ギヤの回転方向に応じて前記一方のラチェットに対して他方のラチェットが相対的に接離動作することによって、駆動ギヤに対する回転力の伝達を接断する駆動力接断部材と、
前記一方のラチェットと他方のラチェットとが噛合するように付勢する付勢スプリングと、
前記駆動力接断部材を動作させる作動部材とを備え、回転量を規制しながら被駆動体を回転駆動する駆動装置であって、
前記一方のラチェットあるいは他方のラチェットにおける移動時の衝撃を吸収するための衝撃吸収部材を備えたことを特徴とする駆動装置。 - 被駆動体を支持する支持軸に対して遊動可能に設けられ、正逆回転することが可能な駆動源からの回転力を受けて回転し、かつ側面に一方のラチェットが設けられた駆動ギヤと、
側面に他方のラチェットが設けられ、かつ前記駆動ギヤの回転方向に応じて前記一方のラチェットに対して他方のラチェットが相対的に接離動作することによって、駆動ギヤに対する回転力の伝達を接断する駆動力接断部材と、
前記駆動力接断部材を動作させる作動部材とを備え、回転量を規制しながら被駆動体を回転駆動する駆動装置であって、
前記駆動ギヤと一方のラチェットとを別部材にて形成し、かつ前記駆動ギヤと一方のラチェット間に、この一方のラチェットを駆動ギヤに対して一方向のみ回転することを可能にするワンウエイ機構を設けたことを特徴とする駆動装置。 - 前記被駆動体が、積載されたシート紙を分離給紙する半円状の給紙ローラであることを特徴とする請求項１，３または４に記載の駆動装置。
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