JPH04224320A - 回転制御装置及び回転制御装置を有する給紙装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はカムを利用して回転制御
を行わせる回転制御装置および回転制御装置を有する給
紙装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ローラ等の駆動装置に関して制御
手段を行わせる場合、独立して制御モータを設けるか、
または電磁クラッチやばねクラッチなどのクラッチを利
用する方法が用いられている。

【０００３】小型プリンタや複写機などのシート給送装
置においては、安価で正確な一回転制御を行えることが
条件であり、このため図１０乃至図１３に示されるばね
クラッチが最も多く用いられてきた。

【０００４】以下、その構成を説明する。

【０００５】１０１は給紙ローラでローラホルダ１０２
の外周に装着されている。ローラホルダ１０２は断面形
状が略Ｄ形をしており、給紙軸１０３に対して不図示の
ピンなどにより回転方向に位置決めされる。前記給紙軸
１０３上には外部の駆動系１０４から駆動伝達されて回
転可能な入力ギヤ１０５と、前記給紙軸１０３に固定さ
れるボス１０６とが片端部を隙間を離して装着されてい
る。この入力ギヤ１０５とボス１０６の相対する端部外
周は、ほぼ径の等しい円筒部１０５ａ、１０６ａが形成
され、両円筒部上には円筒外径に対し若干のしまりしろ
を有するばね１０７が一端部を軸方向に曲げ前記ボス１
０６に係合し、入力ギヤ１０５の回転方向に、ばね１０
７を巻き込む方向に装着される。また、他端部はばねの
外側へ曲げ起こされ、前記入力ギヤ１０５とボス１０６
の内肩部１０５ｂ、１０６ｂにまたがって回転可能に装
着される制御環１０８に係合されている。該制御環１０
８外周には爪部１０８ａが形成され、ソレノイド１０９
に装着されるフラッパ１１０が係合している。フラッパ
１１０はソレノイド１０９がオフのとき爪部１０８ａに
係合し、オンのとき係合が解除される。

【０００６】この構成によればソレノイド１０９がオフ
の状態のときには入力ギヤ１０５の円筒部１０５ａに対
し、ばね１０７の内周部がしまり込むためばね１０７は
回転方向につれ回ろうとする。しかしばね端部は制御環
１０８を介してフラッパ１１０によって回転規制されて
いるため、図１３に示すように、ばね１０７はばね１０
７と入力ギヤ１０５とが、滑り始めるまで弛緩して以後
、この状態を維持するための空転トルクとしてバランス
する（クラッチオフ）。

【０００７】また、ソレノイド１０９がオンのときはフ
ラッパ１１０が制御環１０８から離れるため、ばね１０
７は自由状態となる。したがって、入力ギヤ１０５が回
転するとバネ１０７はそのまま巻き込まれ、図１２に示
す様に、強く入力ギヤ１０５の円筒部１０５ａに密着し
、入力ギヤ１０５とボス１０６とは一体として回転する
ことによって前記給紙ローラ１０１が回転する（クラッ
チオン）。そして、一度ソレノイド１０９をオン、オフ
することにより給紙軸１０３の一回転制御が行なえる。

【０００８】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、上
記従来例ではばね１０７が常に円筒部１０５ａを摺擦し
ているため、以下のような問題があった。 （１）駆動伝達部であるばね１０７と円筒部１０５ａと
が摺動するため、摩耗が問題となる。このため両者の表
面硬さを調整したり、燒結合金など特殊材料を使う必要
を生ずる。 （２）スムーズなクラッチのオン、オフを行なうために
円筒部１０５ａ上に適切な潤滑剤を塗布する必要がある
。 （３）ばね１０７と円筒部１０５ａ外径との間に適切な
しまりしろを設定しなければならない。

【０００９】以上の条件のどの１つでも不適なものがあ
ると、ばねクラッチはトルクバランスが崩れて振動音、
伝達トルク不良（すべり）、つれ回りなどの不具合が発
生しやすくなる。また、特殊な部品を多用するため、コ
スト的にも不利であり、さらに、組立、調整が大変に難
しい。

【００１０】本発明は、以上の問題点に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、コストの高い部品を
使う必要がなく、かつ、設定が容易で調整を必要としな
い回転制御装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、回転駆動
源に接続された回転伝達手段に係合して回転が伝達され
るカムと、前記カムに前記回転伝達手段を係合させる係
合手段と、前記カムに形成され、該カムの所定数の回転
によって該カムと前記回転伝達手段との係合を解除する
カム面と、前記カムに接続された回転出力部と、を備え
たことを特徴とするものである。

【００１２】第２の発明は、カムの軸に連結された第１
のギヤと、揺動自在な振り子部材に設けられた第２のギ
ヤと、前記第２のギヤに回転を与える回転駆動源と、前
記カムに形成され、前記振り子部材が摺接して前記第１
のギヤと第２のギヤとの歯合及び歯合を解除させる部位
を有するカム面と、前記カムの前記振り子部材の摺接位
置を前記第１ギヤと第２のギヤとの歯合を解除する部位
から歯合する部位へ移動させる移動手段と、前記カムに
接続された回転出力部と、を備えたことを特徴とするも
のである。

【００１３】なお、第２の発明において、移動手段を前
記第１のギヤと第２のギヤとの歯合解除状態において前
記カムを回転方向に付勢する弾性部材と、該弾性部材の
付勢力に抗してカムを停止させておく停止機構と、前記
振り子部材を揺動させて前記停止機構によるカムの停止
を解除するアクチュエータとから構成するとよい。さら
に、前記カムの軸が回転出力部であってもよい。 （作用）第１の発明によれば、係合手段によりカムを回
転伝達手段と係合させることにより回転駆動源からの回
転が回転伝達手段を介してカムに伝達され、カムの所定
の回転によりカムと回転伝達手段との係合が解除される
まで、回転駆動源からの回転がカムに接続された回転出
力部から出力される。

【００１４】第２の発明によれば、移動手段によりカム
面の歯合部位に振り子部材を摺接させることにより第１
のギヤと第２のギヤとが歯合して回転駆動源の回転がカ
ムに伝達され、カムに形成されているカム面の歯合を解
除する部位に振り子部材が摺接して第１のギヤと第２の
ギヤとの歯合が解除されるまで、回転駆動源からの回転
がカムに接続された回転出力部から出力される。

【００１５】

【実施例】図１乃至図５は本発明の第１の実施例を示す
。図１は本実施例の正面図であり、図２は図１のＡ矢視
図であり、図３乃至図５は動作状態を示す図である。

【００１６】１は本装置のベースフレームであり、ベー
スフレーム１の面に垂直にボス部１ａが突出し、先端部
には給紙ローラ２が装着されている。給紙ローラ２から
は前記ボス部１ａ内を貫通する給紙軸３がベースフレー
ム１の反対側へ突出しており、この突出した部分に給紙
ギヤ４および給紙カム５が給紙軸３と一体的に回転可能
に装着されている。この給紙カム５の外側面には円筒ボ
ス部５ａが形成され、この円筒ボス部５ａと前記ベース
フレーム１の給紙ローラ２とは反対側に突出した円筒ボ
ス部１ｂとの間に、ばね６が架設され、給紙カム２を図
中反時計方向に付勢している。一方、給紙カム５の内側
面は図３に示す様に回転中心から距離ｒ１にある面５ａ
、略垂直壁面を有する突起部５ｂ、距離ｒ２を保つ曲面
５ｃ，および曲面部５ｃと面５ａとを滑らかに結ぶ傾斜
部５ｄからなるカム面が形成されている。また、突起部
５ｂから５ｃに至る斜面部５ｅと距離ｌ１離して傾斜壁
面５ｆが形成されている。

【００１７】一方、軸７を中心に振り子部材８が回動可
能に装着されている。振り子部材８に設けられた突起軸
８ａには振り子ギヤ９が回転可能に支持され、振り子部
材８の一端はカム面側へ伸びて前記ｌ１より小さな径ｄ
１の突起部８ｂが設けられている。また振り子部材８の
他端側も同様に径ｄ２の突起部８ｃが設けられている。 振り子部材８の回転軸７には振り子ギヤ９と噛み合うギ
ヤ１０が回転可能に支持され、駆動伝達系を経て回転駆
動源であるモータ１１のモータ出力ギヤ１１ａへとギヤ
１１ｂを介して連結される。さらに振り子部材８の一端
側のｄ２の径の突起部８ｃはソレノイド１２のアマチュ
ア１３に形成された長穴部１３ａに嵌合している。この
アマチュア１３はソレノイド１２のフレームの支点１２
ａにて回動可能に保持されているものであり、フック部
１３ｂと、フレーム側のフック部１２ｂとの間に引張り
コイルばね１４が装架されている。従って、振り子部材
８はソレノイド１２がオフ状態のときは給紙カム５側の
端部がカム面に押し付けられる方向に付勢される。また
、振り子部材８の突起部８ｂがカム面５ａに当接してい
るとき、アマチュア１３はソレノイド１２に対し、角度
θ１（図３に図示）を成して吸引待機状態となるように
配置されている。また前記傾斜壁面５ｆの内側は回転中
心よりｒ３の距離で切れている。ｒ３の設定条件はｒ３
−ｒ２≦ｄ１＋２ｍ（ｍはモジュール）とすることが望
ましい。

【００１８】以上のような構成において、画像形成装置
本体（図示せず）より給紙命令が送られると、先ずソレ
ノイド１２がオン状態となり、アマチュア１３が吸引さ
れる。この結果、図４に示すように振り子部材８の先端
突起部８ｂはカム面５ａを離れ、カム突起部５ｂの頂点
よりも高い位置で停止する。従って、給紙カム５はばね
６によって反時計方向に回転し、前記振り子部材８の突
起部８ｂが傾斜壁面５ｆに当接した位置で停止する。次
にソレノイド１２がオフ状態になると、ソレノイド１２
の戻しばね１４によって給紙カム５の突起部８ｂは斜面
部５ｅと５ｆの間を通っててカム面５ｃへ移動する。こ
こでｒ３−ｒ２≦ｄ１＋２ｍであるために突起部８ｂが
傾斜壁面５ｆを抜けると同時かまたはやや早く、振り子
ギヤ９と給紙ギヤ４は噛み合う。そして突起部８ｂがカ
ム面５ｃに当接したとき、正規のバックラッシが保持で
きるように突起部８ｂの径ｄ１及び位置が設定されてい
るため、スムーズな駆動伝達が可能である。

【００１９】次にモータ１１からの駆動によって給紙カ
ム５及び給紙ローラ２が回転し、突起部８ｂがカム面５
ｃから傾斜部５ｄにさしかかると振り子ギヤ９と給紙ギ
ヤ４との嵌合量は次第に減少する。そして嵌合量が０に
なる時、再びばね６の力によって突起部８ｂはカム突起
５ｂに当接して給紙カム５及び給紙ローラ２は１回転し
て最初の状態に戻り停止する。従ってモータ１１は停止
させることなく給紙ローラ２の１回転制御が可能となる
。

【００２０】そして、シート材Ｐを積載収容するカセッ
トＫ（図２に図示）から給紙ローラ２を回転させること
によって、送り出すことができる。また、ソレノイド１
２のオン、オフ制御は画像形成装置（図示せず）に設け
られている制御装置により行なわれる。

【００２１】なお、本実施例では、回転出力部である給
紙軸３に給紙カム５を固定しているが、給紙ギヤ４にギ
ヤを歯合させ、このギヤに給紙軸を設けて回転を出力す
るようにしてもよい。この場合、ギヤ比に応じて出力す
る回転数を自由に設定することができる。 （他の実施例）第２の実施例を図６にしめす。本実施例
は前記第１の実施例に対してカムの形状が異なるため、
カムの形状のみ詳細に説明し、他は第１の実施例と同じ
であるため説明は省略する。

【００２２】まず、カム回転中心より距離ｒ１にあるカ
ム面５１ａに対向して距離ｒ４の位置に規制壁面５１ｇ
が傾斜壁面５１ｆに続いている。また傾斜壁面５１ｆの
終端からは中心よりｒ３隔てて規制壁面５１ｈが形成さ
れる。ｒ４はソレノイド１２がアマチュア１３を吸引し
たときに振り子部材８の先端突起部８ｂがカム突起部５
１ｂの回動を十分クリアできる位置にあることはいうま
でもない。この結果、第１の実施例では、突起部８ｂの
位置はソレノイド１２の取り付け精度に依存していたも
のが、実施例２では規制壁面５１ｇに当接するためソレ
ノイド１２の取り付け精度を緩和でき、カム５１からの
離脱も防止できる。また規制壁面５１ｈがあることで、
ソレノイド１２の吸引力の強弱や初期回動力付勢用のば
ね６の強弱によりソレノイドオン中に振り子部材８の突
起部８ｂが傾斜壁面５１ｆを滑り落ちたり、ソレノイド
１２のオフタイミングが若干遅れてもばね６によってカ
ム５１が空転してしまうことを防止できる。この場合ｒ
３−ｒ２＜ｄ１＋２ｍとすることが必要である。

【００２３】第３の実施例を図７に示す。

【００２４】同図において第１の実施例と異なる点は初
期回動力付勢用のばね５２であり、本実施例の場合は引
張りコイルばねを使用したものである。これは第１の実
施例のようなねじりコイルばね６の場合、巻き数によっ
てはコイルの整列性が乱れたり、たわみ角によっては、
コイル位置が移動して正規の回動力が得られにくい場合
があるためである。従って本図のような引張りコイルば
ね５２をフレーム１とカム５との間に第１の実施例で述
べたカムの運動が可能な位置で装架することにより、安
定した回動を行なうようにしたものである。

【００２５】第４の実施例を図８及び図９に示す。この
実施例は、第２の実施例に対して次の箇所が異なる。ソ
レノイドとしてプランジャタイプのソレノイド６１が使
用され、プランジャ芯６２には戻しばね５３が装着され
、６２ａで振り子部材８の端部と連結されている。一方
モータギヤ１１からの別駆動系にはアイドラギヤ６４、
６５を介して搬送ギヤ６６が配列され、搬送ギヤ６６と
一体に回転する搬送ローラ６９が給紙ローラ２の下流側
に伸び、それと相対して搬送コロ６８がコロホルダ６７
に保持されて一定の圧力で給紙ローラ６９に加圧されて
いる。

【００２６】このような給紙搬送系を構成することによ
り給紙ローラ２によってシート材Ｐを１枚ずつピックア
ップする一方、搬送ローラ６９は回転を止めることなく
シート材Ｐを搬送させることができる。

【００２７】以上、本発明の実施例を説明したが、本発
明はこれらの実施例に限定されるものではなく、カムの
形状ギヤやソレノイドの配置位置等、使用に応じて適宜
設定すればよい。

【００２８】また、上記実施例では本発明をプリンタや
複写機等の給紙系に用いた例を示したが、これに限らず
本発明は一回転制御を行なわなければならないものに、
適用することができる。

【００２９】さらに、上記実施例では一回転制御につい
て説明したが、カム面を適宜設定して、１／２回転、１
／３回転等の回転制御を行なわせるようにしてもよい。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、カムに回転を伝達
し、そのカムのカム面によってカムへの回転の伝達を制
御して回転を出力するようにしたため、以下のような特
有な効果を奏する。■従来のように摩耗等を考慮して特
殊な材料や加工を必要としない。■従来のように潤滑剤
の塗布や微調整などのメンテナンスが一切不要である。 ■材料費の節減、部品点数の低減、加工工数の低減、調
整不要など、従来のものに比べて大幅なコストダウンが
図れる。■ギヤ同士が噛み合うため、伝達トルクのアツ
プが図れる。■確実に回転の停止が行なえるため、変音
や連続回転などの不具合の発生の心配がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の回転制御装置を示す正
面図。

【図２】図１におけるＡ矢視図。

【図３】図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図。

【図４】図１に示した装置の一動作状態を示す正面図。

【図５】図１に示した装置の一動作状態を示す正面図。

【図６】本発明の第２の実施例の回転制御装置を示す正
面図。

【図７】本発明の第３の実施例の回転制御装置を示す正
面図。

【図８】本発明の第４の実施例の回転制御装置を示す正
面図。

【図９】図８におけるＢ矢視図。

【図１０】従来の一例である一回転クラッチを用いた給
紙装置の斜視図。

【図１１】図１０に示した一回転クラッチの正面図。

【図１２】図１０に示した一回転クラッチのオン状態の
断面図。

【図１３】図１０に示した一回転クラッチのオフ状態の
断面図。

【符号の説明】

３　　給紙軸（回転出力部） ４　　給紙ギヤ（第１のギヤ） ５　　カム ５ａ　　面 ５ｂ　　突起部 ５ｃ　　曲面部 ６　　ばね（弾性部材） ８　　振り子部材 ８ｂ　　突起部 ９　　振り子ギヤ（第２のギヤ） １１　　モータ（回転駆動源）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　回転駆動源に接続された回転伝達手段
   に係合して回転が伝達されるカムと、前記カムに前記回
   転伝達手段を係合させる係合手段と、前記カムに形成さ
   れ、該カムの所定数の回転によって該カムと前記回転伝
   達手段との係合を解除するカム面と、前記カムに接続さ
   れた回転出力部と、を備えたことを特徴とする回転制御
   装置。
2. 【請求項２】　　カムの軸に連結された第１のギヤと、
   揺動自在な振り子部材に設けられた第２のギヤと、前記
   第２のギヤに回転を与える回転駆動源と、前記カムに形
   成され、前記振り子部材が摺接して前記第１のギヤと第
   ２のギヤとの歯合及び歯合を解除をさせる部位を有する
   カム面と、前記カムの前記振り子部材の摺接位置を前記
   第１ギヤと第２のギヤとの歯合を解除する部位から歯合
   する部位へ移動させる移動手段と、前記カムに接続され
   た回転出力部と、を備えたことを特徴とする回転制御装
   置。
3. 【請求項３】　　移動手段は、前記第１のギヤと第２の
   ギヤとの歯合解除状態において前記カムを回転方向に付
   勢する弾性部材と、該弾性部材の付勢力に抗してカムを
   停止させておく停止機構と、前記振り子部材を揺動させ
   て前記停止機構によるカムの停止を解除するアクチュエ
   ータとから構成した請求項（２）に記載の回転制御装置
   。
4. 【請求項４】　　前記カムの軸が回転出力部である請求
   項（２）に記載の回転制御装置。
5. 【請求項５】　　回転駆動源に接続された回転伝達手段
   に係合して回転が伝達されるカムと、前記カムに前記回
   転伝達手段を係合させる係合手段と、前記カムに形成さ
   れ、該カムの所定数の回転によって該カムと前記回転伝
   達手段との係合を解除するカム面と、前記カムに接続さ
   れた回転出力部と、を備えた回転制御装置を有し、前記
   回転出力部に給紙ローラを設け、シート材を積載した積
   載手段を設け、前記回転制御装置を制御して前記給紙ロ
   ーラを回転させて積載手段に積載されているシート材を
   送り出すことを特徴とする給紙装置。