JP4753015B2 - クラッチ装置、記録装置 - Google Patents
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一方、レバー部材430については、駆動歯車435が反時計方向への正転駆動すると、前述したようにレバー軸431を支点に時計方向への回転力が発生する。従って、レバー爪部432は、クラッチ爪部424が時計方向へ一周して、再びクラッチ爪部424と係合するのを待ちかまえている状態となる。さらに、図10(C)に示す状態から駆動歯車435が正転駆動すると図10(D)に示す状態となる。
本発明は、このような状況に鑑み成されたものであり、その課題は、第1の回転体から第2の回転体への動力を確実に切断することができるクラッチ装置を提供することにある。
さらに、前記第1の凹部の大きさ、および位置によって、前記作用部がクラッチ部を押圧するタイミングを容易に設定することができる。また、該第1の凹部の形状次第で、前記第2の回転体の回転速度に関係することなく、前記作用部によって押圧された前記クラッチ部の移動する際の速度を設定することが可能である。
本発明の第2の態様によれば、第1の態様と同様の作用効果に加え、前記第1の回転体には、前記第1の歯車と一体に回転する第2の歯車が形成され、該第2の歯車は、前記駆動歯車によって動力が伝達されるように構成されている。従って、簡単な構成で、前記第1の回転体を前記第2の回転体に対して動力伝達の上流側とすることができる。
また、該駆動歯車を正転状態から逆転状態にすることで容易に前記突起部と前記第1の歯車とを係合させることができる。
さらに、簡単な構成によって、前記第2の回転体が正転方向へ略一回転した際に、該係合を解除することができる。
また、前記クラッチ部は、前記突起部が該爪車状に形成された歯間の歯底と噛み合うように、クラッチ軸を支点に揺動するように構成されている。例えば、動力を伝達することができる前記一方向に回転する場合、該回転方向において、クラッチ軸を突起部の後端側近傍に設けると、前記一方向に回転する場合は、確実に前記突起部と第1の歯車との係合を保持することが可能である。一方、前記一方向と逆方向へ回転する場合、前記突起部が容易に前記第1の歯車に押し上げられるようにして、第1の歯車をクラッチ部に対して空転させることが可能である。
さらに、前記クラッチ軸から前記突起部と、前記クラッチ軸から前記被押圧部との成す角度がθとすると、突起部の揺動方向と、被押圧部の揺動方向との角度差もθとなる。このとき、前記レバー部材の作用部は、該被押圧部の揺動方向と略同じ方向へ押圧するように設ければよいので、構成が容易である。
さらに、本態様は、前記作用部が前記クラッチ部を押圧する状態のとき、該第2の凹部および前記爪部は、前記クラッチ軸と、前記レバー部材の回動軸との間において、係合するように構成されている。即ち、前記レバー部材の回動に伴って前記クラッチ部が回動する際、前記レバー部材の回動方向と、前記クラッチ部の揺動(回動)方向とは、互いに逆回転方向となるように構成されている。従って、前記爪部と該第2の凹部とが係合している状態において、前記何らかの力がクラッチ部に作用した場合、前記レバー部材の爪部を基準に考えると、前記第2の凹部は、該レバー部材の先端側へ逃げようとする。ところが、前記爪部は、レバー部材の先端側へは回動しないので、前記第2の凹部が前記先端側へ逃げようとするのを確実に規制することができる。即ち、前記クラッチ部が自ら揺動しようとしても、前記レバー部材が先に回動して前記爪部と第2の凹部との係合を解除しない限り、該係合は解除されないので、前記作用部が前記クラッチ部を押圧する状態をより安定して保持することができる。
そこで、本発明の第9の態様は、第5から第8のいずれか一の態様と同様の作用効果に加え、前記第1の凹部の正転方向先端側には、前記作用部が前記クラッチ部を押圧する際の移動方向と同じ方向へ傾斜した傾斜部が設けられている。このとき、前記駆動歯車の正転状態において、前記レバー部材は第2の回転体に接近して、前記作用部は、前記第2の回転体の外周縁によって回動が規制された状態となる。従って、前記レバー部材の作用部が、前記第2の回転体の外周縁に規制されながら第1の凹部と対向した際、前記傾斜部によって、瞬時に規制が解かれる。即ち、該作用部は、徐々にでなはく、応答性よく瞬時に該係合を解除するまでのストローク分移動して、前記突起部と第1の歯車との係合を瞬時に解除することができる。その結果、該係合を解除する際、前記「カチカチ」音を発生させる虞がない。
図1に示すのは、本発明に係る記録装置の概略を示す全体斜視図である。また、図2に示すのは、本発明に係る記録装置の概略を示す全体平面図である。
記録装置100の本体の背面側には、被記録媒体としての用紙が積層される給紙カセット101が、着脱可能に設けられている。給紙カセット101の最上位に積層された用紙は、給送部144によって、搬送方向下流側である記録部側へ給送される。具体的には、積層された用紙は、給送用モータ104によって駆動する給送ローラ212(図3、4参照)によりピックアップされて、用紙ガイド103に案内されながら搬送方向の下流側の搬送ローラ(図示せず)へと給送される。搬送ローラまで給送された用紙は、搬送用モータ(図示せず)によって駆動する搬送ローラにより、さらに搬送方向の下流側の記録部143へと搬送される。記録部143は、用紙を下方から支持するプラテン105と、プラテン105の上方側に対向するように設けられたキャリッジ107とによって構成される。そのうち、キャリッジ107は、主走査方向へ延びたキャリッジガイド軸(図示せず)に案内されながらキャリッジモータ102によって駆動する。さらに、キャリッジ107の底面部には、用紙へ向かってインクを吐出する記録ヘッド106が設けられている。記録部143で記録された用紙は、さらに下流側へと搬送され排紙ローラ(図示せず)によって記録装置100の正面側から排出される。
ここで、給送用モータ104は、インク吸引装置200の代わりに、搬送ローラの動力源となるように構成してもよいのは勿論である。
図5に示すのは、本発明のクラッチ装置周辺を示す平面一部断面図であり、後述する図7のX−X’の一部断面図である。
図6〜図9に示すのは、本発明のクラッチ装置を示す側面図である。このうち、図6は給送ローラのリセット状態、図7は駆動歯車の逆転状態、図8はクラッチ部接続・正転状態、図9は図8の状態から図6の状態へ戻る直前状態を示す。
また、第2の回転体320は、給送ローラ軸355と一体に設けられているため、第2の回転体320の回転に伴って給送ローラ212も回転するように構成されている。
図6に示すのは、クラッチ装置のリセット状態である。該「クラッチ装置のリセット状態」は、給送ローラ212の弦部がホッパ210と対向している「給送ローラのリセット状態」でもある。
図6に示す如く、駆動歯車341が正転駆動、即ち、反時計方向へ回転すると、第1の回転体310を構成する第2の歯車311へ動力が伝達されて、第2の歯車311は時計方向へ回転する。そして、第2の歯車311の回転に伴って、第2の歯車311と一体に形成された爪車状の第1の歯車312も時計方向へ回転する。
従って、第1の回転体側である第1の歯車312から第2の回転体側である突起部323への動力伝達は、切断された状態となる。
図7に示す如く、駆動歯車341が逆転駆動、即ち、時計方向へ回転すると、第1の回転体310を構成する第2の歯車311および第1の歯車312は反時計方向へ回転する。一方、レバー部材330は、第3の歯車342が反時計方向へ回転するので、反時計方向へ揺動する。従って、レバー部材330の作用部332は、クラッチ部321の被押圧部327から離間する。これに伴って、前述したクラッチ部321を付勢するバネの付勢力によって、クラッチ部321は、クラッチ軸322を支点に時計方向へ揺動すると共に、クラッチ部321の突起部323と爪車状の第1の歯車312とが係合する。
ここで、駆動歯車341を逆転駆動させる時間は、レバー部材330の作用部332がクラッチ部321の被押圧部327から離間して、突起部323と第1の歯車312とが係合することができる短い時間で十分である。
このとき、キャップ部213は、駆動歯車341の逆転駆動に伴って、僅かに上方へ移動する。
また、レバー部材330は、必要以上に反時計方向へ揺動しないように、図示しない規制部によって規制されるものとする。
図8に示す如く、突起部323と第1の歯車312とが係合した状態で、駆動歯車341が正転駆動すると、第2の歯車311および第1の歯車312は時計方向へ回転すると共に、第1の歯車312の回転する動力がクラッチ部321の突起部323へ伝達される。ここで、前述したようにクラッチ部自体は、クラッチ軸322を支点に第2の回転体320の基体324に対して揺動するように設けられているが、第2の回転体全体は、第1の回転体310と同軸上に回転可能に設けられている。従って、第1の回転体310を構成する第1の歯車312と、第2の回転体320を構成する突起部323とが係合して、かつ、駆動歯車341が正転駆動した場合、第1の回転体310および第2の回転体320は、動力が伝達されて一体となって回転する。即ち、クラッチ装置300は、第1の回転体310から第2の回転体320への動力伝達の接続状態となる。
その結果、クラッチ部321に設けられた突起部323と第1の歯車312との係合を確実に解除することができる。従って、該係合が完全に解除されずに、突起部323が第1の歯車312の歯を乗り越える際の「カチカチ」音の発生を防止することができる。
さらに、第1の凹部325の大きさ、および位置によって、作用部332がクラッチ部321を押圧するタイミングを容易に設定することができる。また、第1の凹部325の形状次第で、第2の回転体320の回転速度に関係することなく、作用部332によって押圧されたクラッチ部321の移動する際の速度を設定することが可能である。
その結果、簡単な構成で、第1の回転体310を第2の回転体320に対して動力伝達の上流側とすることができる。
また、駆動歯車341を正転状態から逆転状態にすることで容易に突起部323と第1の歯車312とを係合させることができる。
さらに、簡単な構成によって、第2の回転体320が正転方向へ略一回転した際に、該係合を解除することができる。
その結果、駆動歯車341の駆動方向を切り替えたとき、簡単な構成で、第2の回転体320に対して接離可能にレバー部材330を回動させることができる。また、作用部332にクラッチ部321を押圧させることができる。
その結果、突起部323と第1の歯車312とが係合しても、一方向へ回転した場合のみ、動力を伝達することができる。
また、本実施形態のクラッチ部321は、突起部323が爪車状に形成された歯間の歯底と噛み合うように、クラッチ軸322を支点に揺動するように構成されていることを特徴とする。
その結果、動力を伝達することができる前記一方向に回転する場合、該回転方向において、クラッチ軸322を突起部323の後端側近傍に設けると、前記一方向に回転する場合は、確実に突起部323と第1の歯車312との係合を保持することが可能である。一方、前記一方向と逆方向へ回転する場合、突起部323が容易に第1の歯車312に押し上げられるようにして、第1の歯車312をクラッチ部321に対して空転させることが可能である。
このとき、クラッチ部321を「てこの原理」に例えると、クラッチ軸322が支点、突起部323が作用点、被押圧部327が力点となる。従って、支点から作用点までの距離、および、支点から力点までの距離が同程度となり、所謂、レバー比を略1:1にすることができる。即ち、レバー部材330の作用部332のストロークを十分に設ければ、クラッチ部321に設けられた突起部323のストロークも十分に設けることができる。
さらに、クラッチ軸322から突起部323と、クラッチ軸322から被押圧部327との成す角度がθとすると、突起部323の揺動方向と、被押圧部327の揺動方向との角度差もθとなる。このとき、レバー部材330の作用部332は、被押圧部327の揺動方向と略同じ方向へ押圧するように設ければよいので、構成が容易である。
そこで、本実施形態のクラッチ装置300は、レバー部材330の作用部332より先端側には爪部333が設けられ、クラッチ部321には、爪部333と係合する第2の凹部が設けられている。従って、作用部332がクラッチ部321を押圧する状態のとき、爪部333と第2の凹部とが係合して、前記押圧する状態を安定して保持することができる。
その結果、爪部333と第2の凹部とが係合している状態において、前記何らかの力がクラッチ部321に作用した場合、レバー部材330の爪部333を基準に考えると、第2の凹部は、レバー部材330の先端側へ逃げようとする。ところが、爪部333は、レバー部材330の先端側へは回動しないので、第2の凹部が前記先端側へ逃げようとするのを確実に規制することができる。即ち、クラッチ部321が自ら揺動しようとしても、レバー部材330が先に回動して爪部333と第2の凹部との係合を解除しない限り、該係合は解除されないので、作用部332がクラッチ部321を押圧する状態をより安定して保持することができる。
そこで、本実施形態の第1の凹部325の正転方向先端側には、作用部332がクラッチ部321を押圧する際の移動方向と同じ方向へ傾斜した傾斜部326が設けられていることを特徴とする。
その結果、記録装置100において、上記クラッチ装置300と同様の作用効果に加え、駆動歯車341の動力を断続して給送ローラ212へ伝達することができる。
また、クラッチ部はクラッチ軸を支点に揺動するように設けたが、揺動に限らず直線移動するように設けてもよいのは勿論である。
またさらに、本発明は上記実施例に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で、種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれるものであることは言うまでもない。
103 用紙ガイド、104 給送用モータ、105 プラテン、106 記録ヘッド、
107 キャリッジ、110 インク供給チューブ、143 記録部、144 給送部、
200 インク吸引装置、210 ホッパ、211 ホッパ軸、212 給送ローラ、
213 キャップ部、214 動力伝達部、300 クラッチ装置、
310 第1の回転体、311 第2の歯車、312 第1の歯車、
320 第2の回転体、321 クラッチ部、322 クラッチ軸、323 突起部、
324 基体、324a 外周縁、325 第1の凹部、326 傾斜部、
327 被押圧部、330 レバー部材、331 レバー軸、332 作用部、
333 爪部、341 駆動歯車、342 第3の歯車、343 トルクリミッタ、
344 カム機構、345 ホッパカム、346 カム凹部、347 ギアA、
348 ギアB、349 ギアC、350 ギアD、351 ホッパレバー、
352 ホッパレバー軸、353 当接部、354 ホッパレバー作用部、
355 給送ローラ軸、356 カム軸、400 従来のクラッチ装置、
410 第1の回転体、411 第1ギア、412 爪車、420 第2の回転体、
421 クラッチ部、422 クラッチ軸、423 突起部、424 クラッチ爪部、
430 レバー部材、431 レバー軸、432 レバー爪部、433 給送ローラ軸、
434 第2ギア、435 駆動歯車、436 基体
Claims (10)
- 駆動歯車の動力を伝達する第1の回転体と、
前記第1の回転体と同軸上に回転可能に設けられる第2の回転体と、を備え、前記第1の回転体の動力を前記第2の回転体に断続して伝えるクラッチ装置であって、
前記第1の回転体を構成する第1の歯車と、
前記第2の回転体を構成し、外周縁に第1の凹部が形成される基体と、
前記第2の回転体を構成し、前記第1の歯車と係合可能な突起部を有し、前記基体に対して移動可能なクラッチ部と、
前記突起部が前記第1の歯車と係合するように前記クラッチ部を付勢する付勢手段と、
前記駆動歯車、前記第1の回転体、および第2の回転体の正転により、前記第1の凹部と対向するとき、前記クラッチ部に当接し、さらに押し込むことで、前記第1の歯車と前記クラッチ部の前記突起部との係合を解除する作用部を有するレバー部材と、を備えたことを特徴とするクラッチ装置。 - 請求項1に記載のクラッチ装置において、前記第1の回転体には、前記第1の歯車と一体に回転する第2の歯車が形成され、
該第2の歯車は、前記駆動歯車によって動力が伝達されるように構成されていることを特徴とするクラッチ装置。 - 請求項2に記載のクラッチ装置において、
前記第1の歯車と前記突起部との係合が解除された状態では、
前記第2の回転体は停止し、
前記駆動歯車および前記第1の回転体は正転し、
該駆動歯車が逆転駆動すると、
前記第1の回転体は逆転し、
前記レバー部材は、前記作用部が前記クラッチ部から離間するように退避移動するに伴って、
前記付勢手段によって前記クラッチ部は、前記突起部が前記第1の歯車と係合するように、移動し、
前記駆動歯車が逆転駆動から正転駆動に切り替わると、
前記係合によって、前記第1の回転体および前記第2の回転体が一体となって正転し、
前記レバー部材は、正転する該第2の回転体の外周縁を押圧し、
該第2の回転体が略一回転して前記レバー部材の前記作用部が、前記第1の凹部と対向すると、
該作用部は、前記クラッチ部を押圧して前記第1の歯車と前記突起部との係合を解除し、
前記第1の回転体は正転し続け、
前記第2の回転体は停止するように構成されていることを特徴とするクラッチ装置。 - 請求項3に記載のクラッチ装置において、前記作用部が前記第1の凹部と対向する際に、
前記第2の回転体と連動し、且つ、付勢力を伴うカム機構が、前記第2の回転体に対して該第2の回転体を正転させる力を付与するように構成されていることを特徴とするクラッチ装置。 - 請求項1乃至4のいずれか1項に記載のクラッチ装置において、前記レバー部材の回転軸には、
前記駆動歯車と隣接して動力を伝達する第3の歯車と、
該第3の歯車に伝達された動力が前記レバー部材へ伝達するのを制限するトルクリミッタと、が設けられ、
前記駆動歯車の正転状態において、前記レバー部材の作用部が、前記第2の回転体の外周縁、あるいは前記クラッチ部を押圧するように構成されていることを特徴とするクラッチ装置。 - 請求項1乃至5のいずれか1項に記載のクラッチ装置において、前記第1の歯車は、爪車状に形成され、
前記クラッチ部は、前記突起部が該爪車状に形成された歯間の歯底と噛み合うように、クラッチ軸を支点に揺動するように構成されていることを特徴とするクラッチ装置。 - 請求項6に記載のクラッチ装置において、前記クラッチ軸から前記突起部までの距離と、
前記クラッチ軸からクラッチ部において前記作用部に押圧される被押圧部までの距離と、が同程度に構成されていることを特徴とするクラッチ装置。 - 請求項6または7に記載のクラッチ装置において、前記レバー部材の作用部より先端側には爪部が設けられ、
前記クラッチ部には、該爪部と係合する第2の凹部が設けられ、
前記作用部が前記クラッチ部を押圧する状態のとき、該第2の凹部および前記爪部は、前記クラッチ軸と、前記レバー部材の回動軸との間において、係合するように構成されていることを特徴とするクラッチ装置。 - 請求項5乃至8のいずれか1項に記載のクラッチ装置において、前記第1の凹部の正転方向先頭側には、前記作用部が前記クラッチ部を押圧する際の移動方向と同じ方向へ前記外周縁に対して傾斜した傾斜部が設けられていることを特徴とするクラッチ装置。
- 積層された被記録媒体を給送ローラによって給送する給送部と、
該給送部から給送された被記録媒体に対して記録を実行する記録部とを備えた記録装置であって、
前記給送部は、請求項1乃至9のいずれか1項に記載の前記クラッチ装置を備え、
前記第2の回転体は、前記給送ローラに動力を伝達するように構成されていることを特徴とする記録装置。
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