JPH11182651A - 音低減構造、組歯車及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】製造コストを大幅に上昇させることなく、歯車
列の衝撃音を低減させた組歯車及び音低減構造を提供す
ることを目的とする。 【解決手段】歯車Ｇ４ａに配置されたピン１２、歯車Ｇ
４ｂにおける長孔１３内に配置された粘弾性部材１４と
が係合し、互いの間で動力を伝達する時に、粘弾性部材
１４が、ピン１２から伝達される衝撃力を緩和するよう
になっているので、たとえば電磁クラッチ１０が駆動伝
達状態となったときに、衝撃音を緩和するようになって
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば複写機等
の画像形成装置において使用される組歯車及び音低減構
造に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年においては、環境に配慮するという
機運が全世界的に高まってきている。かかる機運は、オ
フィス内で使用されるいわゆるＯＡ機器にも波及し、省
エネルギーであること、ダストやオゾンなどの排出量を
低減させること、静音であること等がＯＡ機器に要求さ
れている。

【０００３】かかる要求の一つであるＯＡ機器の静音化
に関しては、ＯＡ機器全体に遮音壁を張り巡らすことに
より一応の対処は可能である。しかしながら、そのよう
な遮音壁を設けることは、製造コストの増大につなが
り、また機器の重量を増大させるため好ましくない。

【０００４】遮音壁を全体的に用いることなく、ＯＡ機
器の静音化を達成するには、騒音の原因を突き止め、そ
の原因を根本的に排除するということが必要となってく
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ＯＡ機器の
一部である複写機やプリンタ等の画像処理装置において
は、たとえば給紙ローラに所定のタイミングで動力を伝
達するため、モータと給紙ローラとの間に歯車列が用い
られることが多い。

【０００６】ところで、このような歯車列中の歯車間に
は、競り合いを防止すべく、ある程度の遊びが設けられ
ている。しかるに、かかる歯車列を介してモータから給
紙ローラへと動力伝達を行う際には、給紙ローラ近傍に
設けられた電磁クラッチを用いて給紙のタイミングを決
めている。ここで、電磁クラッチが駆動力切断状態とな
っているときには、モータから電磁クラッチまでは、軽
負荷の状態で回転しているが、給紙ローラは、画像を形
成すべき紙に当接して負荷がかかった状態となってい
る。

【０００７】かかる状態から、給紙を開始すべく電磁ク
ラッチを駆動力伝達状態にすると衝撃音が発生する。か
かる衝撃音は、電磁クラッチが駆動力伝達状態となった
瞬間に、衝撃力が歯車列中の歯車に伝達され、それによ
り歯車のかみ合い部や歯車側面に振動が生じることに起
因して発生するものと考えられる。上述したＯＡ機器の
静音化の観点からは、かかる衝撃音を低減又は排除する
ことが好ましい。

【０００８】かかる衝撃音を低減又は排除する一つの方
策として、電磁クラッチの吸着力をゆっくり立ち上げる
よう制御して、被駆動側を徐々に回転させるということ
も考えられる。しかしながら、かかる方策によれば、制
御回路を追加することに起因する製造コストの上昇に加
えて、電磁クラッチにいわゆる「半クラッチ」の状態を
長く強いることとなり、電磁クラッチのフェーシングに
おける早期摩耗等を招来する恐れがある。

【０００９】本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑
み、製造コストを大幅に上昇させることなく、歯車列の
衝撃音を低減させた組歯車、画像形成装置及び音低減構
造を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成すべ
く、本発明の音低減構造は、駆動力源と、駆動力の伝達
機構と、前記伝達機構より駆動力が伝達される被駆動体
と、前記伝達機構に設けられ、駆動力の接続と遮断を切
り換える切換機構と、前記駆動力源と前記切換機構との
間に設けられ、前記駆動力を受けることにより変形する
弾性部材又は粘弾性部材を用いることにより、前記切換
機構が駆動力の接続を行った際に、前記駆動力の伝達を
傾斜的に増大させるようになっている音低減手段とから
なることを特徴とする。

【００１１】

【作用】本発明の音低減構造によれば、前記音低減手段
が、前記駆動力源と前記切換機構との間に設けられ、前
記駆動力を受けることにより変形する弾性部材又は粘弾
性部材を用いることにより、前記切換機構が駆動力の接
続を行った際に、前記駆動力の伝達を傾斜的に増大させ
るようになっているので、たとえば駆動力の伝達が瞬時
になされる場合に比し、前記伝達機構中における伝達要
素間の衝接を緩和でき、それにより衝撃音を低減するよ
うになっている。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明による第１の実施の
形態を、図面を参照して説明する。図１は、画像形成装
置である複写機１の右側面を斜め後方から見た図であ
る。図１において、複写機１の全面（図中左方）には、
紙をストックしておくトレイ２ａ、２ｂが引き出された
状態で示されている。複写機１の右側面には、上部に手
差し板３が設けられ、その下方には上部給紙搬送扉４ａ
と、下部給紙搬送扉４ｂとが配置されている。

【００１３】上部給紙搬送扉４ａと、下部給紙搬送扉４
ｂの内部には、それぞれ給紙搬送ユニットが配置されて
いる。給紙搬送ユニットは、複写機１の内部でトレイ２
ａ、２ｂに隣接し、トレイの紙を給紙、搬送する機能を
有する。このような給紙搬送ユニットの一例を図２に示
す。

【００１４】図２は、上部給紙搬送扉４ａ内に格納され
た給紙搬送ユニット５を示す斜視図である。給紙搬送ユ
ニット５は、電磁クラッチ１０、１０を有する。モータ
からの駆動力を伝達されている電磁クラッチ１０、１０
は、所定のタイミングで駆動力伝達状態となり、歯車を
含む動力伝達経路（図３）を介して給紙ローラ（不図
示）を回転させる。給紙ローラの回転により、トレイ２
ａ、２ｂ（図１）内の紙が給紙、搬送されて複写が行わ
れることとなる。このとき、給紙搬送ユニット５の動作
音は、給紙搬送扉４ａ、４ｂ、トレイ２ａ、２ｂ、ある
いはそれらの隙間を介して外部へと伝播する。

【００１５】図３は、給紙搬送ユニット５におけるモー
タから電磁クラッチに至るまでの動力伝達系を示す図で
ある。図３において、駆動力源であるモータＭがフレー
ムＦに固定されている。一方、モータＭ側より順次噛合
した歯車Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４からなる歯車列Ｇｔ
は、それぞれシャフトＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４を介し
て、フレームＦに回転自在に支持されている。更に歯車
Ｇ４は、２つの歯車を結合させた組歯車となっており、
一方の歯車Ｇ４ａは歯車Ｇ３に噛合し、他方の歯車Ｇ４
ｂは、電磁クラッチ１０に隣接して回転自在に支持され
た歯車Ｇ５に噛合している。電磁クラッチ１０と歯車列
Ｇｔとで伝達機構を構成する。

【００１６】切換機構である電磁クラッチ１０は、回転
軸１１に結合しており、不図示の電源からコード１０ａ
を介して供給された電力により駆動力伝達状態となった
とき、歯車Ｇ５と回転軸１１とを一体的に回転させるよ
うに機能する。回転軸１１の先には被駆動体である給紙
ローラ（不図示）が取り付けられ、回転軸１１の回転に
よりトレイ２ａ、２ｂ（図１）から紙を給送するように
なっている。

【００１７】次に、組歯車Ｇ４について詳細に説明す
る。図４は、組歯車Ｇ４を分解して示す斜視図である。
図４において、駆動歯車である左方の歯車Ｇ４ａは、軸
線に平行な方向に２本のピン１２を植設している。一
方、従動歯車である右方の歯車Ｇ４ｂは、各ピン１２に
対向する位置に、長孔１３を形成している。組歯車Ｇ４
の組み付け時に、ピン１２は、長孔１３の一端に当接す
るように配置される。長孔１３内の残りの空間には、そ
の形状に合致する形状を有する粘弾性部材１４が配置さ
れることとなる。図５は、一つの長孔１３及び粘弾性部
材１４を正面から見た図である。尚、ピン１２が突起部
を構成し、粘弾性部材１４が弾性部材又は粘弾性部材を
構成する。

【００１８】粘弾性部材１４０は、ゴム硬度が２０度乃
至６０度（好ましくは３５度乃至５０度）であって、シ
リコンゴム、シリコンゲル等からなる。かかる粘弾性部
材の例としては、たとえば東ソー（株）より上市されて
いるエラステージ（登録商標）がある。

【００１９】次に、本実施の形態の動作につき説明す
る。図３において、モータＭが回転しているが、電磁ク
ラッチ１０は駆動力切断状態となっているため、歯車列
Ｇｔにはほとんど負荷がかかっていない。ここで、紙を
給送するタイミングを不図示のセンサが検知すると、コ
ード１０ａを介して不図示の電源より電力が供給され
て、電磁クラッチ１０は駆動力切断状態から駆動力伝達
状態へと変化する。かかる場合、モータＭの動力は給紙
ローラ（不図示）へと瞬時に伝達され、ちょうど良いタ
イミングで紙が給送されるようになっている。

【００２０】ところで、図４において、モータＭからの
動力を受けることにより、歯車Ｇ４ａのピン１２は図中
矢印方向に回転するが、歯車Ｇ４ｂに給紙ローラからの
負荷がかかると、粘弾性部材１４に回転方向に衝撃的に
力を与える。粘弾性部材１４は、かかる力の一部を受け
て変形するとともに、残りの力を長孔１３を介して歯車
Ｇ４ｂへと伝達する。従って、電磁クラッチ１０が駆動
力伝達状態となった後、歯車Ｇ４ａとＧ４ｂとの間の動
力の伝達は、微小時間で見ると漸増的に行われることと
なる。すなわち、粘弾性部材１４を用いることにより、
歯車列Ｇｔにおける歯車の歯面同士の衝突を緩和し、無
用な振動を抑止して、衝撃音を小さく抑えることができ
る。

【００２１】尚、本実施の形態にかかる組歯車を含む駆
動系を組み込んだ複写機を、ＤＩＮＥＮ２７７７９に従
って、その外部から音圧を測定したところ、７１．２ｄ
Ｂという値が得られた。一方、粘弾性部材１４を用いな
いクラッチに交換して同様の測定を行ったところ、６
８．６ｄＢという結果が得られた。すなわち、複写機に
本実施の形態を組み込んだ状態における音低減効果は、
２．６ｄＢであった。

【００２２】本実施の形態によれば、従来において排除
することが困難であった、電磁クラッチ作動時の衝撃音
を緩和することができ、他の騒音レベルに比較しても、
認識できない程度に低いものとすることができる。本実
施の形態により、静かで心地よいオフィス環境づくりに
貢献できる画像形成装置を提供することができる。

【００２３】図６は、変形例におけるピンと長孔の関係
を示す図である。図３，４の実施の形態においては、ピ
ンは長孔に対して、その一端に当接する位置に配置され
ていた。これに対し、図６の変形例では、ピン１１２
は、長孔１１３の中央に配置され、互いに同一形状の粘
弾性部材１１４がピン１１２の左右に対向配置されてい
る。この変形例によれば、歯車Ｇ４ａ（図４参照）が両
方向いずれにも回転して動力を伝達するような場合で
も、粘弾性部材の機能に基づき衝撃音の低減効果が奏さ
れる。

【００２４】図７は、第２の実施の形態にかかる回転軸
と歯車との関係を示す図４に類似した斜視図である。な
お、第２の実施の形態については、図２，３に示す実施
の形態に対して異なる点を中心に説明し、共通する部分
については詳細な説明を省略する。

【００２５】図７に示す第２の実施の形態が、第１の実
施の形態と実質的に異なる点は、音低減手段の一部を構
成する突起を組歯車の一方の歯車に設けることなく、回
転軸に設けた点である。より具体的には、二点差線で示
す歯車Ｇ４ｃと一端で固着された回転軸２１５は、その
他端において、半径方向に対向して突出する矩形板状の
突起部２１５ａを形成している。一方、歯車Ｇ４ｄは、
回転軸２１５に係合する中心孔２１６の外周の一部に、
対向する２つの切欠部２１６ａを形成している。各切欠
部２１６ａ内には、粘弾性部材２１４が配置されてい
る。

【００２６】上述した実施の形態と同様に、本実施の形
態においても粘弾性部材２１４は、衝撃的に伝達された
力の一部を受けて変形するとともに、残りの力を切欠部
２１６ａを介して歯車Ｇ４ｄへと伝達する。すなわち、
粘弾性部材２１４を用いることにより、歯車列における
歯車の歯面同士が衝突することを緩和し、無用な振動を
抑止して、衝撃音を小さく抑えることができる。

【００２７】以上、本発明を実施の形態を参照して説明
してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈さ
れるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることは
もちろんである。たとえば、モータから組歯車に至るま
での駆動系は歯車列の代わりに、タイミングベルトを用
いても良い。

【００２８】

【発明の効果】本発明の音低減構造によれば、音低減手
段が、駆動力源と切換機構との間に設けられ、駆動力を
受けることにより変形する弾性部材又は粘弾性部材を用
いることにより、前記切換機構が駆動力の接続を行った
際に、前記駆動力の伝達を傾斜的に増大させるようにな
っているので、たとえば駆動力の伝達が瞬時になされる
場合に比し、前記伝達機構中における伝達要素間の衝接
を緩和でき、それにより衝撃音を低減するようになって
いる。

【図面の簡単な説明】

【図１】画像形成装置である複写機１の右側面を斜め後
方から見た図である。

【図２】上部給紙搬送扉４ａ内に格納された給紙搬送ユ
ニット５を示す斜視図である。

【図３】給紙搬送ユニット５におけるモータから電磁ク
ラッチに至るまでの動力伝達系を示す図である。

【図４】組歯車Ｇ４を分解して示す斜視図である。

【図５】一つの長孔１３及び粘弾性部材１４を正面から
見た図である。

【図６】変形例におけるピンと長孔の関係を示す図であ
る。

【図７】第２の実施の形態にかかる回転軸と歯車との関
係を示す図４に類似した斜視図である。

【符号の説明】

１ 複写機 ５ 給紙搬送ユニット Ｇ４ 組歯車 １０ 電磁クラッチ １２、１１２ ピン １３、１１３ 長孔 １４、１１４，２１４ 粘弾性部材 ２１５ 回転軸 ２１５ａ 突起部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井上 貞敏 東京都八王子市石川町2970番地 コニカ株 式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動力源と、 駆動力の伝達機構と、 前記伝達機構より駆動力が伝達される被駆動体と、 前記伝達機構に設けられ、駆動力の接続と遮断を切り換
   える切換機構と、 前記駆動力源と前記切換機構との間に設けられ、前記駆
   動力を受けることにより変形する弾性部材又は粘弾性部
   材を用いることにより、前記切換機構が駆動力の接続を
   行った際に、前記駆動力の伝達を傾斜的に増大させるよ
   うになっている音低減手段とからなることを特徴とする
   音低減構造。
2. 【請求項２】 前記伝達機構は、前記駆動力源に連結さ
   れた駆動歯車と、前記被駆動体に連結された従動歯車と
   からなり、 前記音低減手段は、前記駆動歯車と前記従動歯車の一方
   に配置された突起部と、他方に配置され、前記突起部に
   係合して、前記突起部との間で動力を伝達するようにな
   っている弾性部材又は粘弾性部材を有し、 前記弾性部材又は粘弾性部材は、前記突起部から伝達さ
   れる衝撃力を緩和することを特徴とする請求項１記載の
   音低減構造を用いた組歯車。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の組歯車を使用している
   ことを特徴とする画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記画像形成装置は、電子写真方式の画
   像形成装置であることを特徴とする請求項３に記載の画
   像形成装置。
5. 【請求項５】 前記画像形成装置は、インクジェット方
   式の画像形成装置であることを特徴とする請求項３に記
   載の画像形成装置。
6. 【請求項６】 前記画像形成装置は、感光材料を用いた
   画像形成装置であることを特徴とする請求項３に記載の
   画像形成装置。
7. 【請求項７】 前記伝達機構は、回転軸と、前記回転軸
   の周囲に配置された歯車とからなり、 前記音低減手段は、前記回転軸と前記歯車の一方に配置
   された突起部と、他方に配置され、前記突起部に係合し
   て、前記突起部との間で動力を伝達するようになってい
   る弾性部材又は粘弾性部材とからなり、 前記弾性部材又は粘弾性部材は、前記突起部から伝達さ
   れる衝撃力を緩和することを特徴とする請求項１記載の
   音低減構造。