JPH01203145A - ピン送り機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ　産業上の利用分野 本発明はプリンタ用トラクタ給送機構に関するものであ
り、特にこのような機構に用いられるピンベルトに関す
るものである。

Ｂ　従来技術 一般の給紙機構は無端の可撓性ピン付きベルトを備える
。このベルトの送りピンは等間隔に並び、ペル１〜外面
に垂直に突き出ている。ベルトにはその内側面まわりに
駆動歯があり、駆動歯と係合する溝がイー１いた一対の
ブーりあるいはスプロケットにまたがり、その間に軌道
がある。ベルトは薄型可撓片にピンと駆動歯を取り付け
て構成できる。

取付形態の１つとして、歯とピンはベルトの送り孔を通
して成型される。このようなベルトで１つ問題となるの
は、用紙によってピンに、またプーリによって歯車の歯
にかかる負荷から生しる応力のため、ベルトが送り孔の
部分で砕けやすくなることである。用紙は等間隔の送り
孔の列を１列以」二含む。軌道の一端近くて送り孔に入
り、軌道の他端で送り孔から離れるピンによって用紙は
送られる。ベルｌ−と軌道は、同時に数個のピンが送り
孔のなかにあって用紙と係合するよう設計される。

ピンは、ベルトがプーリから離れるときに下側から送り
孔に入り、用紙下の斜面を進む。一般にピンは、送り孔
に入りやすいよう輪郭が決められる。

ピンによっては下部から先端までテーパがつけられる。

用紙は、特に高速プリンタでマルヂバートフォームが用
いられる場合、大きな負荷を受けるとピンに乗り上げや
すい。もう１つのピン構造として、テーパ付きキャップ
が円筒形のベース上部に用いられる。ピンは、現在一般
に入手できる孔付用紙の許容差では、完全に送り孔に入
ることはな（、押しやられるように入るためねしれが起
こり、これが給送時の紙詰まりその他の問題の原因とな
る。ピンと歯車の歯を薄型可撓片に取り付けたベルト構
造や、ピン軸郭の異なるベルト構造の例としては、米国
特許第４６．１１７３７号、同第４４７３　］　７７９
号同第３６８８９５９号、同第４３１６５６７号、同第
３８２５１６２号、同第３３９２８９３号、並びに１８
Ｍテクニカル・ディスクロージャ・ブレチン（ＩＢＭ　
ＴｅｃｈｎｉｃａｌＤｉｓｃｌｏｓｕｒｅ　ＢｕＬｌｅ
ｔｉｎｌ第２０巻１１Ａ号（１９８８年４月）４５２４
頁以降の開示内容が挙げられる駆動要素を薄型可撓片に
成型して駆動ベルトを形成した例は、米国特許第３８２
５１．６２号、同第４４５３６６０号、および特公昭　
第４３−２３５６５号にみられる。

Ｃ１発明が解決しようとする問題点 本発明は、用紙にある孔のゆがみを防ぐピン構造と、駆
動要素が取り付Ｌ−ｊられる送り孔付近で生しる応力の
集中を低減することによって破損を少なくするピン送り
機構を提供するものである。

■〕　問題点を解決するだめの手段 本発明は、ピン送り機構に取り付けたピンを送り孔付用
紙の孔側面との干渉を防ぐ形状としたプリンタに用いら
れるトラクタ給紙機構用ピンベルｉ・を提供するもので
ある。ピンは円錐状ベース部のＦ部のキャップにテーパ
なつけて形成される。

また本発明によるピン送り機構は、ピンと歯車の歯を駆
動要素として一体化したものであり、薄型撓みベル１−
等のピン贈り機構の送り孔を通して取り付けられる。好
適な実施例でベルト送り孔は楕円形であり、ベル］〜送
り孔の両縁間て等間隔に並ぶ。ベルトの楕円迭り孔は、
ベルトの長平方向を長軸としたほうがよい。

Ｅ、実施例 第２図と第３図でトラクタ給送機構１０の本体１１にプ
ーリ１２．１３が軸支されている。プーリ１２は、プリ
ンタの一部である駆動軸（図示なし）によって駆動され
る。プーリ１３は、遊び車である。カバー１４はヒンジ
ピン１５．１６により、ｉ〜ラクク本体１１のヒンジ柱
１７．１８に結合している。平ばね］９は単に本体１１
」二で支持されるだけで、カバー１４のヒンジ要素であ
る回転カム２１．２２により動作し、カバーを図示の閉
位置か開位置に保つ。カバーとばねのアセンブリの詳細
については、別出願に示したので省略する。

第３図に示すように、給送ベルトはプーリ１２．１３の
周囲を囲む。給送ベルトは本体１１の軌道と呼ぶ案内面
によってブーり間て支持される。給送ベルトは、連続撓
みベルト２３の外側に送りピン２４を、内側に歯車の歯
即ちラグ２５をもつ構成である。送りピン２４の機能と
して、トラクタ給送機構ＩＯがその一部であるプリンタ
上を送られる連続紙２６（２点鎖線で図示）などの一端
に沿う送り孔列（図示なし）の個々の孔に係合する。

よく知られているように、送りピン２４の間隔は用紙２
６の送り孔と同しである。歯車の歯２５Ｇ〕機能は、こ
れに運動を与えて用紙２６を送るプーリと係合すること
である。プーリ１２．１３のそれぞれの外周には溝２７
．２８があり、歯車の歯２５を受＆−する。溝２７．２
８の間隔は、ベルト２３上の歯車の歯の間隔に対応して
いる。回転時に歯車の歯は、ベルト２３がブーりに巻か
れ、ピン２４が用紙２６の送り孔２６ａ（第７図、第８
図参照）に入るとき溝に係合し、本体１１の案内面に沿
って用紙を移動させ、第２ブーりに巻き付く前に送り孔
２６ａから離れる。

第４図に示す通り、従来技術で知られる給紙ピン２４は
、用紙の送り孔２６ａの側面に当たる円筒形ベース２４
ａと、テーパ付キャップ２４ｂから成る。テーパの１形
状としてインボリュートがあるが、キャップには球面円
錐形が用いられる。

デーバイて１キヤツプを用いる目的は、ピンと孔側面の
干渉を無くずことである。このようなピンの設計で重要
な点は、係合・離脱時にピンが用紙孔の縁を変形させな
いよう考慮することである。摩擦力はピンと用紙の相対
運動に対抗する。ピンによって用紙が変形し、これによ
る力が大きい場合、摩擦力は増加し、用紙が送りピンか
ら離れるのを防げる。

用紙が送りピンから離脱する過程には２段階あり、これ
は上述の送りピンの２部分に対応する。

第１にピンは用紙から軸方向に、ピンの円筒ベースの高
さと等しい距離だけ離れ、次にピンは、ブーりまわりを
通るとき用紙から完全に離れる。

この過程の第１段階を第５図に示す。ここでφは給送ベ
ルトの経路と給紙経路との分離角である。

この分離はベルト経路が半径Ｈの弧を描くときに始まる
と仮定する。ｄはベース２４２１が第２位置で用紙から
雌れた距離である。ここではピンのベース２４ａと、用
紙送り孔の縁は、破線で示した最初の位置で接すると仮
定する。図示の２つの位置間でピンの行程、 Ｒφ＋Ｚは用紙の行程に等しく、Ｒψ＋Ｚ＝ｘである。

三角法と幾何学より、ＸとＲは次式によって定義される
。

Ｘ　４−　ｅ　＝　Ｒｓｉｎ　Ｚ　＋　Ｚ　ｃｏｓり＋
ａ　ｓｉｎ　（’５および Ｒ（１−ｃｏｓ　＠）＋　Ｚ　ｓｉｎ　＠　＝　ｄ　Ｃ
Ｏ３Ｇ上式をまとめれば次の式が得られる。

ｅ　＝　ｄ［（１−ｃｏｓ　Ｚｌ／ｓｉｎの］　＋　　
　　　　　　　　　　ｆｌ）Ｒ［２（１−ｃｏｓ　Ｓ）
／ｓｉｎ　ｅ　−Ｇｌφが小さいとき（即ち５７度未満
）、次の近似が用いられ、大きな誤差を生じることはな
い。

（φはラジアン） ｓｉｎ　（Ｊ−り ｃｏｓり＝１−ρ／２ これらの近似を式１に代入すれば次のようにまとめられ
る。

ｅ＝ｃｉΩ／２　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　（２１式２は、送りピンのベース２４ａが
截頭円錐体でその側面間の収束角が少なくともφのとき
、ピンが用紙から離れるときに用紙とピンは干渉しない
ことを示す。ピン２４が用紙に入るときも同じである。

第６１図はピン２４が用紙２６から離れる第２段階を示
す。Ｈはプーリ半径、Ｐはブーり中心ＯＣから、ピンの
中心に沿うピンと用紙の接点までの距離、ｙはピンの、
ベース上の接点からの高さ、Ｘは接点とピン中心線２４
ｃ間の垂直距離、φは分離角、Ｓはプーリ１２が回転す
るとき用紙２６が進む距離で、角度θは第２、第３位置
間の角度（それぞれ実線と破線）、Ｔは用紙経路２６ｂ
とプーリ１２の中心００間の垂直距離、Ａはピンのベー
ス２４ａの直径の坏である。第６図の幾何学と三角法よ
り、以下の式が得られる。

Ｔ　＝　Ｐ　ｃｏｓ　（ｅ　＋　ｇ）　−ｘｓｉｎ　（
１３＋　ｐ）Ｔｔａｎｇ＋Ｓ＋Ａ＝Ｐｓｉｎ　（（ｌ＋
ｇ）　＋ｃｏｓ　（（＋＋９１ｙ＝Ｐ−Ｈ ５＝　　Ｈ（＋ これらの式から次式が導かれる。

ｙ　＝　（Ｈｅ　＋　Ａ）　ｓｉｎ　（ｅ　＋　Ｇ＋　
＋　　　　　　　　　（３）Ｔ　ｃｏｓθ／ｃｏｓ　ｉ
ｌｌ　＝　Ｈ；ｘ＝　ｆＨｅ　十Ａ）　ｃｏｓ　（（ｊ
　＋　Ｇ＋１−　　　　　　　　　　　（４１Ｔ　５ｉ
ｎｅ／ｃｏｓ　Ｌ 式（３）、（４）で定義されるＸとｙの経路はインボリ
ュートのそれである。ピンがこれらの式で定義される包
路線内にとどまる限り、ピンと用紙の干渉は起こらない
。

第１図は先の分析で述べた本発明による設計のピン２４
の断面形状を示す。図示の通りキャップ２４ｂの形はイ
ンボリュート、ベース２４ｃは円錐であり、最大ベース
径が用紙２６の送り孔２６ａの直径に等しい円形である
。円錐ベース２４ｃの側面は角度φで収束する。用紙が
円錐ベース２４ｃから滑りによって離れるのを防ぐには
、収束角は用紙２６とベース２４ｃ間に働く力相互の作
用角より小さくなければならない。

第１図は力ＦとμＦを示し、ここでμは摩擦係数であり
、ピンベース２４ｃと用紙２６間の、用紙２６の送り孔
２６ａにおける相互作用を説明する。厚擦はベース２４
ｃ表面と送り孔２６ｃ側面の間に生し、ｔａｎ　（φ／
２）がμより小さい限り、用紙２６がすべりにより円錐
ベース２４ｃから離れるのを妨げる。

第１０図で無端ピンベルトの一部は駆動要素が取り付け
られたベルト２３から成る。駆動要素の構成は送りピン
２４と、ベルト２３の反対側に突き出た歯車の歯２５で
ある。ピン２４と歯車の爾２５には連結部２４ｄがあり
、これは、ベルト２３の開口２３ａに伸びている。ピン
２４は、第１図に示す円錐ベースとインボリュートキャ
ップで形成するのが望ましい。歯車の歯２５は截頭三角
形あるいは他の場合、これと類似の形状の第３図のよう
なブーり溝２７．２８と係合するよう形成する。歯車の
歯２５はベルト２３を横断するよう出ている。歯２５の
横断幅はベルト２３の幅より小さくでき、ベルト２３を
歯２５の片側で支持できる。

第９図に示す通り、ベルト２３には送り孔２３ａがある
。この送り孔２３ａは等間隔に配置され、Ｊ 縁２３ｂ、２３ｃ間で中央位置に整列している。

送り孔２３ａのピッチは、用紙２６の送り孔２６ａ（第
１図参解）のピッチに合う。第１１図で駆動要素は一体
であり、ピン２４と歯車の歯２５はそれぞれベルト２３
の両面から突き出ており、接続部２４ｄはベル）・送り
孔２３ａのなかでその孔を埋める形である。ピン部２４
と歯車の歯の部分２５は、いずれかの側で柄など（図示
なし）をベルト送り孔２３ａ内のベルトを通し、それに
係合させて取り付けた個別要素として接合することもて
きる。いずれの場合にも、ベル１〜送り孔２３ａ内のピ
ン２４の連結部２４ｄ即ち柄は、断面がベルト送り孔２
３ａの形状に一致する。ベルト２３は鋼製もしくはポリ
マとしてよく、一体型駆動要素はナイロンなどのポリマ
な用い、鋳造により製造できる。

本発明の特徴から、ベルト送り孔２３ａは楕円形をとる
。さらに第９図に示す通り、楕円送り孔２３ａの長軸は
ベルト２３の縁２３ｂ、２３ｃと整列し、を行である。

許容差の変化や摩耗による］　２ 小さい位置すれから、歯車の歯２５はブーりによる回転
モーメントを受ける。これは特に加減速か交互かつ急速
に繰り返される高速プリンタ用トラクタにおいてかなり
認められる。歯車の歯２５は楕円送り孔２３ａ内では回
転しない。楕円孔２３ａは、その長軸が負荷方向または
運動方向に整列しベルトの縁２３ｂ、２３ｃに平行であ
れば、丸型孔あるいは正方形など隅が鋭角の孔はどは応
力が集中することはない。楕円送り孔によって得られる
利点としてはさらに、ベルト２３に形成するとき、より
正確な位置合わせが可能なことであり、これによって歯
車の歯をベルト送り孔を通してピンに機械的に取り付け
る場合は、歯車の歯の位置合わせがより正確になる。

Ｆ１発明の効果 上記から、本発明により破損抵抗力を大幅に高め、孔側
用紙の破損を少なくするピン送り機構を実現している。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの新しい送りピンの形状と、ピンと用紙間に
働く力を示す側面図である。 第２図は本発明を適用するトラクタ機構の立体図である
。 第３図は第２図の線３−３に沿って描いた側面図である
。 第４図はピンベルトの一部の側面図であり、従来技術に
みられるピン構造の１つを示す。 第５図と第６図は、用紙とブーりに対するピンの形状を
示す概略図であり、本発明の基礎を成すものである。 第７図は用紙の送り孔に対応するピンベルトのピン要素
の平面図である。 第８図は第７図のｍ８−８に沿って描いたピンと用紙の
側面図である。 第９図はピンベルトの薄いベルトの一部の正面図であり
、ベルトの送り孔の形状と配置を示す。 第１０図は駆動要素を取り付けたピンベルトの一部の側
面図である。 第１１図は第１０図のピンベルトのピンの１つの断面図
であり、送り孔１個の駆動要素を示す。 １０・・・トラクク給紙機構、２３・・・ベルト、２４
・・・給紙ピン、２４ｂ・・・キャップ、２４ｃ・・・
円錐ベース、２５・−・歯車の歯、２６・・・用紙。 出願人　　インターナショナル・ビジネスマシーンズ・
コーポレーション 代理人　　弁理士　　山　　本　　仁　　朗（イ也１名
） 關

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 送り孔を有する用紙を給送するため該送り孔と係合する
   ピンを基体上に有するピン送り機構に於て、 上記の各ピンがベース部とその上部のキャップ部とを有
   し、 上記キャップ部には上記送り孔へ挿入し易くするテーパ
   がつけられ、 上記ベース部の根本が截頭円錐状であり、且つ上記ベー
   ス部が上記送り孔の径とほぼ等しい径であることを特徴
   とするピン送り機構。