JP3688962B2 - バックラッシュ補正装置及びバックラッシュ補正方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、正逆両方向に移動する移動体に対して一方向に付勢力を付与することによってギアのバックラッシュを防止するバックラッシュ補正装置及びバックラッシュ補正方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
駆動源からの移動力をギアを有する移動力伝達手段を介して移動体に伝達させる装置にあっては、ギアのバックラッシュによる移動体の移動誤差を防止するために移動体の一移動方向にバネなどの付勢手段を作用させることが種々の装置で行われている。この従来のバックラッシュ補正装置の具体例を図4〜図7を用いて説明する。
【0003】
図4はバックラッシュ補正装置が適用された印刷装置等の給紙装置の平面図であり、本体ベース(図示せず)には昇降体1が上下方向に移動自在に設けられ、この昇降体1はエレベータモータM1の駆動力によって上下移動される。この昇降体1には移動体である給紙台2がガイドレール3にガイドされることによって左右方向にスライド自在に設けられている。昇降体1には駆動源である左右移動モータM2とこの左右移動モータM2の駆動力を給紙台2に伝達する駆動力伝達手段4とが設けられている。駆動力伝達手段4は、左右移動モータM2の軸に固定された第1ギアG1と、この第1ギアG1に噛み合っている第2ギアG2と、この第2ギアG2に噛み合っている第3ギアG3と、この第3ギアG3に噛み合っている第4ギアG4と、この第4ギアG4に噛み合っており、給紙台2に固定されたラックギアG5とから構成されている。
【0004】
又、給紙台2と昇降体1との間には付勢手段である引っ張りバネ5が介在され、この引っ張りバネ5のバネ力によって給紙台2が正逆両移動方向の一方向(図4にて左方向)に付勢されている。尚、図4において、S1は給紙台2のホームポジションを検出する左右HP(ホームポジション)センサであり、この左右HP(ホームポジション)センサS1の検出するホームポジションを基準として給紙台2の左右補正位置を調整し、S2は給紙台の上に用紙があるか否かを検出する紙有無センサである。
【0005】
次に、上記構成の作用を説明するが、各ギアG1〜G5の互いの位置関係は相対的に決定されるため、説明の便宜上、モータ側のギアをGa、給紙台側のギアをGbとして説明する。各ギアGa、Gb間は、例えば図5に示すように、引っ張りバネ5のバネ力f1を受けることによって常に一方の互いの噛み合い面6a、7aで噛み合っている。この状態にあって、給紙台2が引っ張りバネ5の付勢方向とは反対方向に移動される場合には、図6(A)の状態より左右移動モータM2がその移動方向に所定の移動量分だけ駆動し、この駆動力伝達に際しては、図6(B)に示すように、引っ張りバネ5のバネ力f1に抗する方向であるため左右移動モータ側の各ギアGaと給紙台側の各ギアGbとは一方の互いの噛み合い面6a、7aで噛み合って回転が伝達される。従って、停止時には、図6(C)に示すように、左右移動モータ側の各ギアGaと給紙台側の各ギアGbとは一方の互いの噛み合い面6a、7aで噛み合う状態となるため、当然にバックラッシュが発生しない。
【0006】
又、給紙台2が引っ張りバネ5の付勢方向と同一方向に移動される場合には、図7(A)の状態より左右移動モータM2がその移動方向に所定の移動量分だけ駆動し、この駆動力伝達に際しては、図7(B)に示すように、引っ張りバネ5のバネ力に抗しない方向であるため左右移動モータ側の各ギアGaと給紙台側の各ギアGbとが他方の噛み合い面6b、7bで互いに噛み合って回転が伝達される。そして、停止されると、引っ張りバネ5のバネ力によって左右移動モータ側の各ギアGaと給紙台側の各ギアGbとは一方の互いの噛み合い面6a、7aで噛み合う状態に移動され、これによってバックラッシュの発生が防止される。
【0007】
つまり、従来では、給紙台2が引っ張りバネ5の付勢方向と同一方向に移動される場合には、給紙台2の移動停止後に引っ張りバネ5のバネ力で強制的に移動台2を移動させて各ギアGa、Gbの噛み合い状態を元に戻すことによってバックラッシュの発生を防止している。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、積載される用紙の量によって給紙台2の移動負荷は変化し、移動負荷が大きくなると、図7(C)に示すように、引っ張りバネ5のバネ力f1によって給紙台2を強制的に移動することができず、バックラッシュが発生する事態が生じる。
【0009】
ここで、このようなバックラッシュの発生を防止する為に、最大負荷を想定してバネ力の大きい引っ張りバネ5を使用することが考えられるが、あまりに強い引っ張りバネ5を使用すると、これに合わせて左右移動モータM2を駆動力の大きなものに変更しなければならない、各ギアG1〜G5には引っ張りバネ5により常時大きな負荷がかかり各ギアG1〜G5の強度、耐久性等を考慮しなければならない等の問題が発生する。
【0010】
そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、付勢手段の付勢力を大きくすることなくギアのバックラッシュによる移動量誤差の発生を防止できるバックラッシュ補正装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、駆動源からの移動力が少なくともギアを有する移動力伝達手段を介して移動体に伝達され、この移動体の正逆両移動方向のいずれか一方に前記移動体を付勢手段の付勢力によって付勢することで前記ギアのバックラッシュによる移動量誤差の発生を防止したバックラッシュ補正装置において、前記移動体を前記付勢手段の付勢方向とは反対方向に移動させる場合には、前記駆動源をその移動方向に所定の移動量分だけ駆動し、前記移動体を前記付勢手段の付勢方向と同一方向に移動させる場合には、前記駆動源をその移動方向に所定の移動量及び最大バックラッシュ量以上の補正量を合計した移動量分だけ駆動し、且つ、その後に前記補正量分だけ逆方向に駆動するよう制御したことを特徴とするバックラッシュ補正装置である。
【0012】
このバックラッシュ補正装置では、前記移動体を前記付勢手段の付勢方向とは反対方向に移動させる場合には、前記駆動源をその移動方向に所定の移動量分だけ駆動し、この駆動力伝達に際してはギアが付勢手段の付勢力に抗して噛み合うためにバックラッシュが発生せず、前記移動体を前記付勢手段の付勢方向と同一方向に移動させる場合には、前記駆動源をその移動方向に所定の移動量及び最大バックラッシュ量以上の補正量を合計した移動量分だけ駆動し、この駆動力伝達に際してはギアが付勢手段の付勢力に抗しない方向に噛み合うためにギア同士が離間する状態、つまり、バックラッシュが発生する可能性があるが、その後に前記補正量分だけ逆方向に駆動し、この逆方向移動によってギア同士が所定の噛み合い面で密接する状態に戻り、バックラッシュが発生しない。
【0013】
請求項2の発明は、請求項1記載のバックラッシュ補正装置であって、前記移動体は、用紙を積層状態で載せる給紙台であることを特徴とするバックラッシュ補正装置である。
【0014】
このバックラッシュ補正装置では、請求項1の発明の作用によって、給紙台の移動負荷は積載される用紙の量で変わるが、付勢手段の付勢力を大きくすることなく用紙の量にかかわらずバックラッシュの発生が防止される。
【0015】
請求項3の発明は、駆動源からの移動力が少なくともギアを有する移動力伝達手段を介して伝達される移動体に、移動方向のいずれか一方に付勢手段の付勢力を作用させて前記ギアのバックラッシュによる移動量誤差の発生を防止したバックラッシュ補正方法において、前記移動体を前記付勢手段の付勢方向とは反対方向に移動させる場合には、前記駆動源をその移動方向に所定の移動量分だけ駆動し、前記移動体を前記付勢手段の付勢方向と同一方向に移動させる場合には、前記駆動源をその移動方向に所定の移動量及び最大バックラッシュ量以上の補正量を合計した移動量分だけ駆動し、且つ、その後に前記補正量分だけ逆方向に駆動したことを特徴とするバックラッシュ補正方法である。
【0016】
このバックラッシュ補正方法では、前記移動体を前記付勢手段の付勢方向とは反対方向に移動させる場合には、前記駆動源をその移動方向に所定の移動量分だけ駆動し、この駆動力伝達に際してはギアが付勢手段の付勢力に抗して噛み合うためにバックラッシュが発生せず、前記移動体を前記付勢手段の付勢方向と同一方向に移動させる場合には、前記駆動源をその移動方向に所定の移動量及び最大バックラッシュ量以上の補正量を合計した移動量分だけ駆動し、この駆動力伝達に際してはギアが付勢手段の付勢力に抗しない方向に噛み合うためにギア同士が離間する状態、つまり、バックラッシュが発生する可能性があるが、その後に前記補正量分だけ逆方向に駆動し、この逆方向移動によってギア同士が所定の噛み合い面で密接する状態に戻り、バックラッシュが発生しない。
【0017】
請求項4の発明は、請求項3記載のバックラッシュ補正方法であって、前記移動体は、用紙を積層状態で載せる給紙台であることを特徴とするバックラッシュ補正方法である。
【0018】
このバックラッシュ補正方法では、請求項3の発明の作用によって、給紙台の移動負荷は積載される用紙の量で変わるが、付勢手段の付勢力を大きくすることなく用紙の量にかかわらずバックラッシュの発生が防止される。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【0020】
図1〜図3は本発明の一実施形態を示し、この実施形態は前記従来例と同様にバックラッシュ補正装置を給紙装置に適用した場合である。図1は給紙装置の概略回路ブロック図、図2は給紙台左右移動モード時のフローチャート、図3(A)〜(D)はそれぞれ給紙台を引っ張りバネの付勢方向と同一方向に移動させる場合のギアの噛み合い状態を示す概略図である。
【0021】
この実施形態と前記従来例とを比較するに機械的構成等は同一であり、同一構成については重複説明を回避するためその説明を省略し、異なる構成箇所のみを説明する。即ち、図1に示すように、操作パネル10は入力手段と表示手段とを有し、入力手段によって各種モードの選択等の入力が行われる。この入力情報は制御手段11に出力される。制御手段11には左右HPセンサS1、紙有無センサS2の検出出力が導かれ、この検出出力によって制御手段11が給紙台2の基準位置及び給紙台2上の用紙の有無を認識できる。又、制御手段11はエレベータモータM1、左右移動モータM2の駆動等を制御する。更に、制御手段11はROM12及びRAM13のデータの読みだし、書き込むが制御できるよう構成され、ROM12には図2のフローを実行するプログラム等が格納されている。
【0022】
次に、給紙台左右移動時の作用を図2のフローチャートに基づき説明する。各ギアG1〜G5の互いの位置関係は相対的に決定されるため、説明の便宜上、モータ側のギアをGa、給紙台側のギアをGbとして説明する。各ギアGa、Gb間は、例えば図5に示すように、引っ張りバネ5のバネ力f1を受けることによって常に一方の互いの噛み合い面6a、7aで噛み合っている。この状態にあって、給紙台2が引っ張りバネ5の付勢方向とは反対方向に移動される場合には、前記従来例と同様であり、重複説明となるが明確化のために簡単に説明する。つまり、図6(A)の状態より左右移動モータM2がその移動方向に所定の移動量(設定量)分だけ駆動し(ステップS1、ステップS2)、この駆動力伝達に際しては、図6(B)に示すように、引っ張りバネ5のバネ力f1に抗する方向であるため左右移動モータ側の各ギアGaと給紙台側の各ギアGbとは一方の互いの噛み合い面6a、7aで噛み合って回転が伝達される。従って、停止時には、図6(C)に示すように、左右移動モータ側の各ギアGaと給紙台側の各ギアGbとは一方の互いの噛み合い面6a、7aで噛み合う状態となるため、当然にバックラッシュが発生しない。
【0023】
又、給紙台2が引っ張りバネ5の付勢方向と同一方向に移動される場合には、図3(A)の状態より左右移動モータM2がその移動方向に所定の移動量(設定量)及び最大バックラッシュ量以上の補正量(この実施形態では1mm)を合計した移動量分だけ駆動し(ステップS1、ステップS3)、この駆動力伝達に際しては、図3(B)に示すように、引っ張りバネ5のバネ力に抗しない方向であるため左右移動モータ側の各ギアGaと給紙台側の各ギアGbとが他方の噛み合い面6b、7bで互いに噛み合って回転が伝達される。その後に、図3(C)に示すように、前記補正量分だけ逆方向に駆動する(ステップS4)。この逆方向移動によって、図3(D)に示すように、ギアGa、Gb同士が一方の噛み合い面6a、7aで互いに噛み合う状態に戻り、バックラッシュが発生しない。尚、モータ側のギアGaの回転移動量は所定の移動量(設定量)である。つまり、給紙台2の移動負荷が引っ張りバネ5のバネ力に対して大きいか否かにかかわらずバックラッシュが発生しない状態にもどされるため、引っ張りバネ5のバネ力を大きくすることなくギアG1〜G5のバックラッシュによる移動量誤差の発生を防止できる。
【0024】
尚、前記実施形態によれば、移動体が給紙台2の場合、つまり、本発明のバックラッシュ補正装置及び補正方法を給紙装置に適用した場合を示したが、給紙装置以外にも同様に適用可能である。しかし、積載される用紙の量で給紙台2の移動負荷が可変される給紙装置等に適用する場合にあっては、引っ張りバネ5のバネ力を必要最低限に設定するだけで用紙の量にかかわらずバックラッシュの発生を防止でき、有効である。
【0025】
尚、前記実施形態によれば、付勢手段は引っ張りバネ5にて構成されているが、付勢手段は移動体である給紙台2を一方向に付勢できるものであれば良い。しかし、引っ張りバネ5等のバネは所望の付勢力の設定が容易であり、且つ、取付けも容易である等の利点がある。
【0026】
尚、前記実施形態によれば、駆動力伝達手段4は全てギアG1〜G5から構成されている場合を示したが、その一部の伝達系のみがギアから構成されている場合でも本発明を適用できることはもちろんである。
【0027】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1の発明によれば、駆動源からの移動力が少なくともギアを有する移動力伝達手段を介して移動体に伝達され、この移動体の正逆両移動方向のいずれか一方に前記移動体を付勢手段の付勢力によって付勢することで前記ギアのバックラッシュによる移動量誤差の発生を防止したバックラッシュ補正装置において、前記移動体を前記付勢手段の付勢方向とは反対方向に移動させる場合には、前記駆動源をその移動方向に所定の移動量分だけ駆動し、前記移動体を前記付勢手段の付勢方向と同一方向に移動させる場合には、前記駆動源をその移動方向に所定の移動量及び最大バックラッシュ量以上の補正量を合計した移動量分だけ駆動し、且つ、その後に前記補正量分だけ逆方向に駆動するよう制御したので、前記移動体を前記付勢手段の付勢方向とは反対方向に移動させる場合には、前記駆動源をその移動方向に所定の移動量分だけ駆動し、この駆動力伝達に際してはギアが付勢手段の付勢力に抗して噛み合うためにバックラッシュが発生せず、前記移動体を前記付勢手段の付勢方向と同一方向に移動させる場合には、前記駆動源をその移動方向に所定の移動量及び最大バックラッシュ量以上の補正量を合計した移動量分だけ駆動し、この駆動力伝達に際してはギアが付勢手段の付勢力に抗しない方向に噛み合うためにギア同士が離間する状態、つまり、バックラッシュが発生する可能性があるが、その後に前記補正量分だけ逆方向に駆動し、この逆方向移動によってギア同士が所定の噛み合い面で密接する状態に戻り、バックラッシュが発生しないため、以上より付勢手段の付勢力を大きくすることなくギアのバックラッシュによる移動量誤差の発生を防止できる。
【0028】
請求項2の発明によれば、請求項1記載のバックラッシュ補正装置であって、前記移動体は、用紙を積層状態で載せる給紙台であるので、請求項1の発明の作用によって、給紙台の移動負荷は積載される用紙の量で変わるが、付勢手段の付勢力を大きくすることなく用紙の量にかかわらずバックラッシュの発生を防止できる。
【0029】
請求項3の発明によれば、駆動源からの移動力が少なくともギアを有する移動力伝達手段を介して伝達される移動体に、移動方向のいずれか一方に付勢手段の付勢力を作用させて前記ギアのバックラッシュによる移動量誤差の発生を防止したバックラッシュ補正方法において、前記移動体を前記付勢手段の付勢方向とは反対方向に移動させる場合には、前記駆動源をその移動方向に所定の移動量分だけ駆動し、前記移動体を前記付勢手段の付勢方向と同一方向に移動させる場合には、前記駆動源をその移動方向に所定の移動量及び最大バックラッシュ量以上の補正量を合計した移動量分だけ駆動し、且つ、その後に前記補正量分だけ逆方向に駆動したので、前記移動体を前記付勢手段の付勢方向とは反対方向に移動させる場合には、前記駆動源をその移動方向に所定の移動量分だけ駆動し、この駆動力伝達に際してはギアが付勢手段の付勢力に抗して噛み合うためにバックラッシュが発生せず、前記移動体を前記付勢手段の付勢方向と同一方向に移動させる場合には、前記駆動源をその移動方向に所定の移動量及び最大バックラッシュ量以上の補正量を合計した移動量分だけ駆動し、この駆動力伝達に際してはギアが付勢手段の付勢力に抗しない方向に噛み合うためにギア同士が離間する状態、つまり、バックラッシュが発生する可能性があるが、その後に前記補正量分だけ逆方向に駆動し、この逆方向移動によってギア同士が所定の噛み合い面で密接する状態に戻り、バックラッシュが発生しないため、以上より付勢手段の付勢力を大きくすることなくギアのバックラッシュによる移動量誤差の発生を防止できる。
【0030】
請求項4の発明によれば、請求項3記載のバックラッシュ補正方法であって、前記移動体は、用紙を積層状態で載せる給紙台であるので、請求項3の発明の作用によって、給紙台の移動負荷は積載される用紙の量で変わるが、付勢手段の付勢力を大きくすることなく用紙の量にかかわらずバックラッシュの発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示し、給紙装置の概略回路ブロック図である。
【図2】本発明の一実施形態を示し、給紙台左右移動モード時のフローチャートである。
【図3】本発明の一実施形態を示し、(A)〜(D)はそれぞれ給紙台を引っ張りバネの付勢方向と同一方向に移動させる場合のギアの噛み合い状態を示す概略図である。
【図4】従来例を示し、印刷装置等の給紙装置の概略平面図である。
【図5】左右移動モータ側のギアと給紙台側のギアとの噛み合い状態を示す概略図である。
【図6】従来例と本実施形態の場合を示し、(A)〜(C)はそれぞれ給紙台を引っ張りバネの付勢方向と反対方向に移動させる場合のギアの噛み合い状態を示す概略図である。
【図7】従来例を示し、(A)〜(C)はそれぞれ給紙台を引っ張りバネの付勢方向と同一方向に移動させる場合のギアの噛み合い状態を示す概略図である。
【符号の説明】
2 給紙台(移動体)
4 移動力伝達手段
5 引っ張りバネ(付勢手段)
G1〜G5、Ga、Gb ギア
M2 左右移動モータ(駆動源)
Claims (4)
- 駆動源からの移動力が少なくともギアを有する移動力伝達手段を介して移動体に伝達され、この移動体の正逆両移動方向のいずれか一方に前記移動体を付勢手段の付勢力によって付勢することで前記ギアのバックラッシュによる移動量誤差の発生を防止したバックラッシュ補正装置において、
前記移動体を前記付勢手段の付勢方向とは反対方向に移動させる場合には、前記駆動源をその移動方向に所定の移動量分だけ駆動し、前記移動体を前記付勢手段の付勢方向と同一方向に移動させる場合には、前記駆動源をその移動方向に所定の移動量及び最大バックラッシュ量以上の補正量を合計した移動量分だけ駆動し、且つ、その後に前記補正量分だけ逆方向に駆動するよう制御したことを特徴とするバックラッシュ補正装置。 - 請求項1記載のバックラッシュ補正装置であって、
前記移動体は、用紙を積層状態で載せる給紙台であることを特徴とするバックラッシュ補正装置。 - 駆動源からの移動力が少なくともギアを有する移動力伝達手段を介して伝達される移動体に、移動方向のいずれか一方に付勢手段の付勢力を作用させて前記ギアのバックラッシュによる移動量誤差の発生を防止したバックラッシュ補正方法において、
前記移動体を前記付勢手段の付勢方向とは反対方向に移動させる場合には、前記駆動源をその移動方向に所定の移動量分だけ駆動し、前記移動体を前記付勢手段の付勢方向と同一方向に移動させる場合には、前記駆動源をその移動方向に所定の移動量及び最大バックラッシュ量以上の補正量を合計した移動量分だけ駆動し、且つ、その後に前記補正量分だけ逆方向に駆動したことを特徴とするバックラッシュ補正方法。 - 請求項3記載のバックラッシュ補正方法であって、
前記移動体は、用紙を積層状態で載せる給紙台であることを特徴とするバックラッシュ補正方法。
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