JP4200385B2 - 給紙装置 - Google Patents

Description

本発明は、摩擦クラッチ及びこれを用いた給紙装置に関するものである。

従来、インクジェット式記録装置の給紙装置では、側面視略Ｄ型の給紙ローラから紙送りローラへ向けて記録用紙を給紙し、その記録用紙の先端が紙送りローラに引き渡された後に、給紙ローラの駆動を停止すると共に紙送りローラの駆動を継続して、記録ヘッドの存する搬送路に用紙を送り出す機構が採用されている。そして、小型の給紙装置では、装置の小型化と低価格化を図るために、単一の駆動モータによりこの２つのローラの所要の動作を行えるように工夫されている。

具体的には、単一の駆動モータからの駆動力を給紙ローラ及び紙送りローラへ伝える動力伝達歯車列を設け、その歯車列中に、給紙ローラ系歯車への駆動力の伝達を入り切りするクラッチ機構を設けている（特許文献１）。このクラッチ機構は、上記歯車列中に介在される中間歯車と、この中間歯車を歯車列中の噛み合わせ位置に移動させる切換レバーとから構成されており、記録ヘッドを搭載したキャリッジが印刷領域からホームポジションに戻ったときに、上記切換レバーがキャリッジに押されて上記中間歯車が噛み合わせ位置に移動し、即ちクラッチ機構がＯＮし、給紙ローラの回転駆動ができる状態に移行するようになっている。

特開平１０−２０２９１６号公報

しかしながら、従来のクラッチ機構は、切換レバーにより中間歯車をその軸方向に移動させて、クラッチのオン・オフを行う構造であるため、小型化、特に軸方向の小型化を図る上で不適切であり、また切換レバー及びその復帰バネが大型化し構造が複雑化するという課題があった。また、従来公知の摩擦クラッチも両板挟持構造であり、同様に部品点数が多く、構造が複雑であった。

本発明の目的は、記録装置の小型化を図ることが可能な摩擦クラッチ及びこれを用いた給紙装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、摩擦クラッチは、回転駆動される歯車体の第１の歯車の片面側に軸方向に同軸的に円筒部及び第２の歯車とを設け、その円筒部に周方向に摺動可能にトリガレバーの環状部をはめ込み、このトリガレバーの環状部の直径方向一側に突出させたアームに係止爪を設けると共に、環状部の直径方向他側に突出させた保持部に、弾性体及び該弾性体により前記円筒部の表面に常時圧接される摺接片を設けたことを特徴とする（請求項４）。

この摩擦クラッチによれば、摩擦クラッチのトリガレバーに、バネ及び摺接片を一体的に組み入れて、保持部内に挿入したバネにより円筒部に摺接片を軽く摺接させ、共回りと相対的移動の両方を可能にしているので、従来の切換レバーにより中間歯車をその軸方向に変位させる構成に較べ、軸方向の小型化を図ることができると共に、部品点数の少ない簡単な構成の摩擦クラッチを得ることができる。

本願請求項１の発明に係る給紙装置は、給紙ローラに対する駆動力の伝達をオン・オフする１回転クラッチと、該１回転クラッチのオン・オフを決定するトリガレバーを備えた摩擦クラッチとを設け、給紙ローラの駆動モータの逆転で前記摩擦クラッチのトリガレバーを前記１回転クラッチから離れる方向に揺動（レリース）させ、正転で前記１回転クラッチに近づく方向に揺動させて、給紙ローラが１回転した段階で前記１回転クラッチをオフにし、給紙ローラを停止させるように構成したことを特徴とする。

この特徴によれば、給紙ローラが１回転した段階で前記１回転クラッチをオフにし、給紙ローラを停止させることができ、かつ、紙送りローラの回動はそのまま続行させることができる。

また、トリガレバーと１回転クラッチの組み合わせから成るため、従来より構造が簡略化され、横幅が小さく動作も安定した給紙装置を提供することが可能である。

本願請求項２の発明は、請求項１記載された給紙装置において、動力伝達歯車に同軸的に設けた円筒部に周方向に相対移動可能かつ摩擦力により連行可能にトリガレバーの環状部をはめ込み、給紙ローラ用の１回転クラッチのオン・オフを行えるようしたことを特徴とする。この特徴によれば、摩擦力によりトリガレバーの連行を可能にしているので、部品点数の少ない給紙装置を得ることができる。

本願請求項３の発明は、請求項１または２に記載された給紙装置において、トリガレバーの前記１回転クラッチに近づく方向への揺動タイミングを、モータの正転開始時より遅らせる手段を設けたことを特徴とする。この特徴によれば、トリガレバーによる１回転クラッチのオン・オフ動作の確実性を向上させることができる。

また本願請求項５に記載の発明に係る記録装置は、請求項１から４のいずれか１項に記載された給紙装置を備えて成る。これにより、記録装置の小型化を図れる。

以下、本発明を図示の実施形態に基づいて説明する。図１において、符号１０は電気的駆動モータ、符号２０は円筒状の紙送りローラ、符号３０は側面視略Ｄ型のフリクションローラから成る給紙ローラである。電気的駆動モータ１０は、紙送りローラ２０及び給紙ローラ３０に共通の駆動モータであり、紙送りローラ２０は歯車体Ｇ４、Ｇ５を介して駆動される。また、給紙ローラ３０は、摩擦クラッチ４０、歯車体Ｇ２及び１回転クラッチ５０を介して駆動される（図２参照）。この摩擦クラッチ４０は、詳細は後述するが、動力伝達歯車である歯車体Ｇ３とその円筒部４１に摺動可能にはめ込まれたトリガレバー４２とで構成されている。また、１回転クラッチ５０は、歯車体Ｇ１、ラチェット５１、クラッチ環５２、支持円板５３及びバネ５４から構成されている。

上記の歯車体Ｇ１は、歯車Ｇ１１とそれより小径のラチェット５１を同軸的に一体に有する。また、歯車体Ｇ２は、歯車Ｇ２１、Ｇ２２を同軸的に一体に有する。また、歯車体Ｇ３は、歯車Ｇ３１と、その片面側に軸方向に順次同軸的に設けた円筒部４１及び歯車Ｇ３２とを備えて構成されている。また歯車体Ｇ４は、歯車Ｇ４１、Ｇ４２、Ｇ４３を同軸的に一体に有する。更に歯車体Ｇ５は、歯車Ｇ５１、Ｇ５２を同軸的に一体に有する。

モータ１０の駆動力は、その出力軸に設けた歯車１１より、歯車体Ｇ４の歯車Ｇ４１、Ｇ４２、歯車体Ｇ５の歯車Ｇ５１、Ｇ５２を経て、紙送りローラ２０と一体の歯車Ｇ６に伝えられる。

また、上記モータ１０の駆動力は、歯車体Ｇ４の歯車Ｇ４３より、順次に摩擦クラッチ４０を構成する歯車体Ｇ３の歯車Ｇ３１、Ｇ３２、歯車体Ｇ２の歯車Ｇ２１、Ｇ２２、１回転クラッチ５０を構成する歯車体Ｇ１の歯車Ｇ１１、ラチェット５１、クラッチ環５２、及び支持円板５３を介して、給紙ローラ３０へ伝達できるように構成されている。そして、１回転クラッチ５０の入り切りは、摩擦クラッチ４０のトリガレバー４２により行われるようになっている。

図２及び図３に摩擦クラッチ４０の構成を示す。この摩擦クラッチ４０は、歯車Ｇ３１の片面側に軸方向に順次同軸的に円筒部４１及び歯車Ｇ３２とを設けた歯車体Ｇ３と、その円筒部４１に摺動可能にはめ込まれたトリガレバー４２とで構成されている。

トリガレバー４２は、歯車体Ｇ３の円筒部４１に摺動可能にはめ込まれる環状部４３と、その直径方向一側に突出させたアームに設けた係止爪４７と、環状部４３の直径方向他側に突出させた保持部である鞘４４と、その内部に設けた弾性体としてのバネ４５と、該バネ４５により常時円筒部４１の表面に圧接される摺接片（可撓子）４６とを有している。即ち、トリガレバー４２は、それ自体に外力が加えられなければ、バネ４５で摺接片４６が歯車体Ｇ３の円筒部４１に当接している摩擦力により、歯車体Ｇ３と一体に回動する。しかし、係止爪４７が他の部材に触れて阻止された場合、即ち１回転クラッチ５０のクラッチ環５２の係合突起５５に係止した場合には、環状部４３が円筒部４１の周りに滑って、歯車体Ｇ３のみが回動し、クラッチ環５２は移動しない状態となる。

１回転クラッチ５０は、歯車体Ｇ１と、その側面に同軸的に一体に設けられたラチェット５１と、支持円板５３に設けたピン５６に差込穴５７を揺動自在に挿通して枢支したクラッチ環５２と、給紙ローラ３０に同軸的に固定された支持円板５３と、上記ピン５６を中心として揺動するクラッチ環５２を周方向の一側に常時付勢するバネ５４とから構成されている。クラッチ環５２は円環状に構成されており、その円環の内側の一箇所にクラッチ爪５８が突設されていると共に、外周面の一箇所に係合突起５５が突設されている。

１回転クラッチ５０単独の場合、クラッチ環５２はバネ５４の働きにより常時クラッチ爪５８がラチェット５１に係合する位置にあり、そのラチェット爪の働きにより、一方向にのみ回転できる状態にある。しかし、摩擦クラッチ４０のトリガレバー４２が歯車体Ｇ３に連行されて回動し、その係止爪４７がクラッチ環５２の係合突起５５に係止すると、クラッチ環５２がピン５６を支点として回動し、そのクラッチ爪５８がラチェット５１から離れる。このため、１回転クラッチ５０が切断され、給紙ローラ３０による記録用紙の給紙が停止する。

次に、上記機構による給紙動作を図４〜図７を参照しながら説明する。
（１）まず、紙送りモータ１０を僅かに逆転（時計方向ＣＷに回転）させる。このモータ１０の逆転（ＣＷ）過程では、摩擦クラッチ４０において歯車Ｇ３とトリガレバー４２が摩擦で繋がれ、トリガレバー４２は図４から見ると矢印Ｐ１で示すように、左回りに回る。即ち、歯車体Ｇ３に連行されて、１回転クラッチ５０から離れる方向に揺動（レリース）され、トリガレバー４２が図４の点線位置から実線位置に移行し、係止爪４７が外れる（図４）。この時クラッチ爪５８とラチェット５１の頭が当たらなければクラッチ環５２は図５の位置へ動く。

（２）記録ヘッドのキャリッジ２を案内ロッド１に沿ってトリガレバー４２の在る位置まで移動させ、図５に示すように、そのキャリッジ止部３にて、トリガレバー４２を戻らないように押さえる。その後、紙送りモータ１０を正転（反時計方向ＣＣＷに回転）させ、歯車体Ｇ１を図５に矢印Ｐ２で示す方向に回転させて、クラッチ爪５８とラチェット５１を噛ませる（図５）。このキャリッジ止部３は、トリガレバー４２の１回転クラッチ５０に近づく方向への揺動タイミングを、モータ１０の正転開始時より遅らせる手段として機能する。このようにキャリッジ止部３にてトリガレバー４２を非作用位置に係留させ遅らせる理由は、クラッチ爪５８とラチェット５１の頭が当たる場合に、トリガレバー４２を押さえずに紙送りモータを逆転（ＣＣＷ）すると、クラッチ爪５８がラチェット５１と噛み合う前にトリガレバー４２が戻ってしまうからである。

図５において、上記クラッチ爪５８がラチェット５１と噛み合うことで、上記一方向クラッチ５０がＯＮ状態になる。即ち、給紙ローラ３０を一方向に回転させて用紙を送り出しローラ２０に向けて送り出すことができると共に、給紙ローラ３０を逆方向に回動させることが可能な状態になるため、必要に応じ、用紙を逆方向に引き出すことが可能になる。

（３）給紙を行う場合は、キャリッジ２をトリガレバー４２から離した後、紙送りモータ１０を正転（ＣＣＷ）させる。図６に示すように、紙送りモータ１０の正転（ＣＣＷ）により、ＯＮ状態の一方向クラッチ５０を介して、図６に示す矢印Ｐ２方向に、給紙ローラ３０が正転（給紙）し、給紙が行われる。このときトリガレバー４２の係止爪４７はクラッチ環５２側へ近づいた状態となり、その係止爪４７下をクラッチ環５２の環状外周面が滑って行く（図６）。

（４）給紙ローラ３０がほぼ１回転すると、用紙の先端は紙送りローラ２０に達しニップされる。この時点において、クラッチ環５２の係合突起５５が、トリガレバー４２の係止爪４７の位置まで移動してきており、両者が係合することにより、図７に示すようにクラッチ環５２はピン５６を支点として揺動し、そのクラッチ爪５８がラチェット５１から離れて、一方向クラッチ５０がＯＦＦする。このとき、紙送りローラ２０は回転を続け、従って歯車体Ｇ３も回転を続けるが、トリガレバー４２は単にその環状部４３が歯車体Ｇ３の円筒部４１に摺動可能にはめ込まれているだけであり、トリガレバー４２と歯車体Ｇ３は相対的に滑るため、紙送り動作には何ら支障を来さない。

上記のように、紙送りモータ１０の正転（ＣＣＷ）で１回転クラッチ５０が切られることにより、給紙ローラは１回転した後に止まる（図７）。即ち、給紙ローラは１回転でその役割を終え、その後は紙送りローラ２０により紙の送り出しが続行される。

以上述べたように、本実施形態によれば、摩擦クラッチ４０のトリガレバー４２に、バネ４５及び摺接片４６を一体的に組み入れて、鞘４４内に挿入したバネ４５により円筒部４１に摺接片４６を軽く摺接させ、共回りと相対的移動の両方を可能にしているので、従来の切換レバーにより中間歯車をその軸方向に変位させる構成に較べ、軸方向の小型化を図ることができると共に、部品点数の少ない簡単な構成の摩擦クラッチを得ることができる。

また、この摩擦クラッチと１回転クラッチとを組み合わすことにより、給紙ローラを１回転させて用紙の送り出しを行わせた後に給紙ローラを停止させ、しかし、送り出しローラの動きは続行させるという動作を、同じ駆動モータの駆動力で行わせることができる。

以上説明したように本発明の摩擦クラッチによれば、摩擦クラッチのトリガレバーに、バネ及び摺接片を一体的に組み入れて、保持部内に挿入したバネにより円筒部に摺接片を軽く摺接させ、共回りと相対的移動とを可能にしているので、従来の切換レバーにより中間歯車をその軸方向に変位させる構成に較べ、軸方向の小型化を図ることができると共に、部品点数の少ない簡単な構成の摩擦クラッチを得ることができる。

また本発明の給紙装置によれば、給紙ローラが１回転した段階で前記１回転クラッチをオフにし、給紙ローラを停止させることができ、かつ、送り出しローラの回動はそのまま続行させることができる。また、トリガレバーと１回転クラッチの組み合わせから成るため、従来より構造が簡略化され、横幅が小さく動作も安定した給紙装置を提供することが可能である。

更にトリガレバーの前記１回転クラッチに近づく方向への揺動タイミングを、モータの正転開始時より遅らせる手段を設けた構成では、１回転クラッチのオン・オフ動作の確実性を向上させることができる。

本発明の給紙装置を示す分解斜視図。 本発明の給紙装置の歯車の係合関係を示す概略図。 本発明の摩擦クラッチを示す分解斜視図。 本発明のクラッチ動作の説明に供する図で、トリガレバーのレリース時を示した図。 本発明のクラッチ動作の説明に供する図で、１回転クラッチがオンした状態を示した図。 本発明のクラッチ動作の説明に供する図で、１回転クラッチがオンした状態で、給紙ローラと共に回動して行く状態を示した図。 本発明のクラッチ動作の説明に供する図で、給紙ローラがほぼ１回テンして１回転クラッチがオフした状態を示した図。

符号の説明

２ キャリッジ、 ３ キャリッジ止部、 １０ モータ、 １１ 歯車、
２０ 紙送りローラ、 ３０ 給紙ローラ、 ４０ 摩擦クラッチ、 ４１ 円筒部、
４２ トリガレバー、 ４３ 環状部、 ４４ 鞘（保持部）、 ４５ バネ、
４６ 摺接片、 ４７ 係止爪、 ５０ １回転クラッチ、 ５１ ラチェット、
５２ クラッチ環、 ５３ 支持円板、 ５４ バネ、 ５５ 係合突起、 ５６ ピン５７ 差込穴、 ５８ クラッチ爪、 Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４、Ｇ５ 歯車体

Claims (4)

1. 給紙ローラに対する駆動力の伝達をオン・オフする１回転クラッチと、該１回転クラッチのオン・オフを決定するトリガレバーを備えた摩擦クラッチとを設け、
   給紙ローラの駆動モータの逆転で前記摩擦クラッチのトリガレバーを前記１回転クラッチから離れる方向に揺動（レリース）させ、正転で前記１回転クラッチに近づく方向に揺動させて、給紙ローラが１回転した段階で前記１回転クラッチをオフにし、給紙ローラを停止させるように構成し、前記トリガレバーの前記１回転クラッチに近づく方向への揺動タイミングを、モータの正転開始時より遅らせる手段を設けたことを特徴とする給紙装置。
2. 請求項１に記載の給紙装置において、動力伝達歯車に同軸的に設けた円筒部に周方向に相対移動可能かつ摩擦力により連行可能にトリガレバーの環状部をはめ込み、給紙ローラ用の１回転クラッチのオン・オフを行えるようしたことを特徴とする給紙装置。
3. 請求項１または２に記載の給紙装置において、前記摩擦クラッチは、回転駆動される歯車体の第１の歯車の片面側に軸方向に同軸的に円筒部及び第２の歯車とを設け、その円筒部に周方向に摺動可能にトリガレバーの環状部をはめ込み、このトリガレバーの環状部の直径方向一側に突出させたアームに係止爪を設けると共に、環状部の直径方向他側に突出させた保持部に、弾性体及び該弾性体により前記円筒部の表面に常時圧接される摺接片を設けたことを特徴とする給紙装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載された給紙装置を備えて成る記録装置。

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