(57)【要約】【課題】  構造が簡単で安価であり、制動力の調整が容易で、温度変化に対しては粘性流体と比べ比較的鈍感な制動装置の提供を目的とする。【解決手段】  可動部材に固定的に取り付けられる、駆動伝達部材と、前記駆動伝達部材に直接または他の駆動伝達手段を介して連結される第１のプーリー部材と、前記第１のプーリー部材と同一方向に回転し、前記駆動伝達部材または前記駆動伝達手段のいずれかに連結される少なくとも１個の他のプーリー部材とを有する駆動伝達構成において、前記第１のプーリー部材と、前記他のプーリー部材との間に、少なくとも１本の無端ベルト部材を所定の張力をもって張架するよう構成される制動装置。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動部材に固定的に取り付けられる、駆動伝達部材と、
前記駆動伝達部材に直接または他の駆動伝達手段を介して連結される第１のプーリー部材と、
前記第１のプーリー部材と同一方向に回転し、前記駆動伝達部材または前記駆動伝達手段のいずれかに連結される少なくとも１個の他のプーリー部材と、
を有する駆動伝達構成において、
前記第１のプーリー部材と、前記他のプーリー部材との間に、少なくとも１本の無端ベルト部材を所定の張力をもって張架することを特徴とする可動部材の制動装置。
【請求項２】
前記第１プーリー部材および前記他のプーリー部材の内の少なくとも１個は、前記無端ベルトとの接触部が前記無端ベルトと滑り対偶に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の制動装置。
【請求項３】
前記第１のプーリー部材の前記無端ベルトとの接触部の周速と、前記他のプーリー部材の内の少なくとも１個のプーリー部材の前記無端ベルトとの接触部の周速とに周速差をもたせることを特徴とする請求項１または２に記載の制動装置。
【請求項４】
前記第１のプーリー部材と、前記他のプーリー部材が、前記駆動伝達部材または前記駆動伝達手段の内の同一の部材に連結されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の制動装置。
【請求項５】
前記無端ベルトがゴム等の弾性もしくは粘弾性を有する材質で構成されるとともに、
前記弾性もしくは粘弾性を有する無端ベルトを伸張させ、前記第１のプーリー部材と前記他のプーリー部材との間に張架することにより、前記無端ベルトに所定の張力を発生させることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の制動装置。
【請求項６】
前記無端ベルトの前記第１のプーリー部材と前記他のプーリー部材との間の一部に、バネ等の付勢手段もしくは自重により押圧される押圧手段を設けることにより、前記無端ベルトに所定の張力を発生させることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の制動装置。
【請求項７】
前記第１のプーリー部材および前記他のプーリー部材の内、１個は前記駆動伝達部材または前記駆動伝達手段のいずれかに対し常に連結される軸固定のプーリー部材であり、その他のプーリー部材は前記駆動伝達部材または前記駆動伝達手段に対し接離可能に構成される軸可動のプーリー部材であるとともに、
前記軸固定のプーリー部材の１方向の回転においては、前記軸可動のプーリー部材は、前記駆動伝達部材または前記駆動伝達手段に対し押圧、連結されることにより制動装置として機能し、
前記軸固定のプーリー部材の逆の方向の回転においては、前記軸可動のプーリー部材は、前記駆動伝達部材または前記駆動伝達手段より退避、離間することで駆動力が伝達されない従動部材となることにより、制動装置として機能しないよう構成されることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の制動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可動部の動作により入力軸に伝達される駆動トルクを緩衝、制動し調速する制動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、可動部の動作により入力軸に伝達される駆動トルクを緩衝、制動する制動機構としては、円筒状のケース内にシリコンオイルなどの粘性流体を封入し、粘性流体内に配置される羽車等の回転体と、回転体と一体に構成されケース外に突出し、前記可動部の動作による駆動が伝達されるギアまたは軸部を有する粘性流体ダンパー（例えば、特許文献１及び２参照）が広く知られている。前記粘性流体ダンパーは前記可動部の動作により回転体が回転させられることで、前記粘性流体の粘性により回転体の回転が制動されるものである。
【特許文献１】特開平５−５２２３２号公報（図３，段落[０００２]〜[０００４]）
【特許文献２】実公平４−２５５４１号公報（図７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、シリコンオイルなどは、温度変化により膨張や収縮が起こり、体積が変化するため、ケースはオイルの体積変化に係わらずオイルを完全に密封する必要があり、しかもケース内の回転体を駆動するための軸部材はケース内側から外側に突出させる必要があるため、構成が難しく、専門的な知識や技術がなければ作製することが困難であり、また粘性流体ダンパーの制動力は、粘性流体の粘性やケース内壁と前記羽車等の回転体の隙間により決定され、これもまた専門的な知識や技術、経験がなければ所定の制動力を得ることができず、どうしても専門業者から購入するほか無く、コスト高になっていた。
【０００４】
また、使用箇所や目的によっては既成品では対応できず、カスタマイズの必要性がある場合があり、専門業者から購入していることにより、コストや納期といった面で問題があった。
【０００５】
さらに、粘性流体ダンパーではシリコンオイルなどの粘性流体は温度変化によりその粘性が著しく変化するため、制動力も温度変化によりばらつき易いといった問題があった。
【０００６】
本発明は、以上の点に着目して成されたもので、構造が簡単で安価であり、制動力の調整が容易で、温度変化に対しては粘性流体と比べ比較的鈍感な制動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための、本発明に係る第１の構成は、可動部材に固定的に取り付けられる、駆動伝達部材と、前記駆動伝達部材に直接または他の駆動伝達手段を介して連結される第１のプーリー部材と、前記第１のプーリー部材と同一方向に回転し、前記駆動伝達部材または前記駆動伝達手段のいずれかに連結される少なくとも１個の他のプーリー部材とを有する駆動伝達構成において、前記第１のプーリー部材と、前記他のプーリー部材との間に、少なくとも１本の無端ベルト部材を所定の張力をもって張架するよう構成される制動装置である。
【０００８】
本発明に係る第２の構成は、本発明に係る第１の構成において、前記第１プーリー部材および前記他のプーリー部材の内の少なくとも１個は、前記無端ベルトとの接触部が前記無端ベルトと滑り対偶に構成される制動装置である。
【０００９】
本発明に係る第３の構成は、本発明に係る第１または第２の構成において、前記第１のプーリー部材の前記無端ベルトとの接触部の周速と、前記他のプーリー部材の内の少なくとも１個のプーリー部材の前記無端ベルトとの接触部の周速とに周速差をもたせた制動装置である。
【００１０】
本発明に係る第４の構成は、本発明に係る第１から第３のいずれかの構成において、前記第１のプーリー部材と、前記他のプーリー部材が、前記駆動伝達部材または前記駆動伝達手段の内の同一の部材に連結される制動装置である。
【００１１】
本発明に係る第５の構成は、本発明に係る第１から第４のいずれかの構成において、無端ベルトがゴム等の弾性もしくは粘弾性を有する材質で構成されるとともに、前記無端ベルトを伸張させ、前記第１のプーリー部材と前記他のプーリー部材との間に張架することにより、前記無端ベルトに所定の張力を発生させるよう構成した制動装置である。
【００１２】
本発明に係る第６の構成は、本発明に係る第１から第５のいずれかの構成において、無端ベルトの前記第１のプーリー部材と前記他のプーリー部材との間の一部に、バネ等の付勢手段もしくは自重により押圧される押圧手段を設けることにより、前記無端ベルトに所定の張力を発生させるよう構成した制動装置である。
【００１３】
本発明に係る第７の構成は、本発明に係る第１から第６のいずれかの構成において、前記第１のプーリー部材および前記他のプーリー部材の内、１個は前記駆動伝達部材または前記駆動伝達手段のいずれかに対し常に連結される軸固定のプーリー部材であり、その他のプーリー部材は前記駆動伝達部材または前記駆動伝達手段に対し接離可能に構成される軸可動のプーリー部材であるとともに、前記軸固定のプーリー部材の１方向の回転においては、前記軸可動のプーリー部材は、前記駆動伝達部材または前記駆動伝達手段に対し押圧、連結されることで駆動力を伝達されることにより、制動装置として機能し、前記軸固定のプーリー部材の逆の方向の回転においては、前記軸可動のプーリー部材は、前記駆動伝達部材または前記駆動伝達手段より退避、離間することで駆動力が伝達されない従動部材となることにより、制動装置として機能しないよう構成される制動装置である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、可動部材に固定的に取り付けられる、駆動伝達部材と、前記駆動伝達部材に直接または他の駆動伝達手段を介して連結される第１のプーリー部材と、前記第１のプーリー部材と同一方向に回転し、前記駆動伝達部材または前記駆動伝達手段のいずれかに連結される少なくとも１個の他のプーリー部材とを有する駆動伝達構成において、前記第１のプーリー部材と、前記他のプーリー部材との間に、少なくとも１本の無端ベルト部材を所定の張力をもって張架することにより、構造が簡単で安価であり、制動力の調整が容易で、温度変化に対しては粘性流体と比べ比較的鈍感な制動装置が提供可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【実施例】
【００１６】
（第１の実施の形態）
図１は本発明に係るプリンタの給紙機構をシート材給紙方向上流側から見た斜視図であり、図２、図３、図４は同給紙機構をシート材給紙方向右側から見た給送動作を説明するための側面図で（ベース５を一部切欠き）、図８、図９、図１０はある条件における後述のギア６の回転量と制動力の関係を表した簡易グラフである。
【００１７】
給紙機構は、外周が所定の摩擦係数を有する給紙ローラ１と、前記給紙ローラ１に一体的に設けられ、給紙ベース５に回転自在に取り付けられる給紙軸２と、前記給紙ベース５に揺動軸６ａを中心に揺動自在に軸支され、不図示のバネ等の付勢部材により、前記給紙ローラ１に対し所定の圧で付勢されるシート材Ｓを積載載置する圧板４とを有しており、前記給紙軸２に一体的に設けられる回転カム３のカム面が、前記圧板４のカム面４ａに摺擦することにより、前記圧板４を前記給紙ローラ１に対し接触、離間するよう制御している。
【００１８】
次に給紙動作を含めて説明する。図２における待機状態では、前記圧板４は前記回転カム３のカム面外周により押し下げられ、前記シート材Ｓは前記給紙ローラ１から離間している。給紙動作が開始され、前記給紙ローラ１が給紙位置まで回転した頃（図３）、前記回転カム３のカム面が切り欠かれており、前記圧板４のカム面４ａが解除されるため、前記不図示の付勢手段により前記圧板４が前記給紙ローラ１に向け揺動され、前記シート材Ｓが前記給紙ローラ１に押圧される。
【００１９】
給紙動作が進むと、積載された前記シート材Ｓの最上位のシート材Ｓ’が前記給紙ローラ１により給紙が開始され、更に給紙動作が進むみ、給紙動作が終了に近づいた図４の状態になると、前記回転カム３のカム面が前記圧板４のカム面４ａと当接し、前記圧板４を押し下げ、前記シート材Ｓが前記給紙ローラ１から離間し、給紙された前記最上位のシート材Ｓ’に対する搬送負荷も解除され、給紙動作が終了すると図２の待機状態に復帰する。
【００２０】
以上のような給紙機構において、図２における待機状態から給紙動作が開始され、前記回転カム３のカム面の切欠き部に前記圧板４のカム面４ａが来たときに、他の駆動伝達系の構成によっては、前記不図示の付勢手段により前記圧板４が前記給紙ローラ１に向け一気に解除、揺動され、前記給紙ローラ１に前記圧板４または前記シート材Ｓが勢い良く叩きつけられることで、大きな突発音が生じることがあった。
【００２１】
そこで本発明では、前記圧板４に一体的に設けられ揺動軸６ａを中心に前記圧板４と共に回動可能なギア６と、前記ギア６と噛み合い軸７ａを中心に回転自在なプーリー付きのギア７と、同様に前記ギア６と噛み合い軸８ａを中心に回転自在なプーリー付きのギア８を設け、前記プーリー間（７，８）に弾性ベルト９を所定の張力を持たせて張架することにより、前記ギア６に回転負荷を与え前記圧板４の揺動を制動するものである。
【００２２】
図２、図３において前記ギア７のギア部７ｂと前記ギア８のギア部８ｂが同歯数であるとすると、前記圧板４が揺動し前記ギア６により前記ギア７および前記ギア８が回転されるときの回転角度は同じであるが、それぞれのプーリーの径が異なるため周速は異なり、従って径の大きい前記ギア７のプーリーの周速の方が速くなる。このような双方とも駆動され、それぞれの周速が異なるプーリー間に前記ベルト９が張架されていると、それぞれのプーリーで送られるベルトの量が異なるため、前記ベルト９の引張り側でのベルトの張力はプーリーの回転量に応じて増していき、逆に緩み側ではベルトの張力は減っていくこととなる。
【００２３】
ここで前記ベルト９の引張り側では、互いのプーリーが引き合うため前記ギア７，８の回転が阻害され、前記ギア６の回転負荷となことにより、前記圧板４の揺動を制動するものである。
【００２４】
そしてプーリーの周速差により生じる前記ベルト９の張力差が、前記ベルト９がプーリーに巻きついている部分の摩擦力を超えたとき、ベルトとプーリーの間に滑りが生じる。滑りが生じると前記ベルト９の張力差が若干緩和され滑らなくなりベルトが駆動されるが、さらにプーリーが回転すると再び張力差が大きくなり滑りを生じる、という繰り返し状態で安定する。
【００２５】
図８に前記ギア６の回転量と前記ギア６に働く制動力の簡易グラフを示す。前記プーリー（７，８）に張架される前記ベルト９は所定の張力をもって張架されているため、初期状態でも制動力を持っている。前記ギア６の回転量が増すと制動力も増し、前述のようにプーリーとベルトが滑りと駆動を繰り返す状態で安定する。
【００２６】
このときベルトがプーリーに巻きついている部分では、引張り側の張力と緩み側の張力が連続的に変移しているため、ベルトとプーリーの接触状態は均一ではなく、ベルトの駆動中は常に微小な滑りを生じて回転している。従って、ベルトとプーリーが大きく滑る場合においても、静摩擦と動摩擦の繰り返しという訳はないため、その変動は少なく、よって制動力の変動も小さく、ある値でほぼ安定するものである。
【００２７】
図８では弾性ベルトを使用するよう説明したため、制動力の変化を直線で説明したが、ゴム等の粘弾性の要素を含んだベルトならば、その項を考慮した曲線となる。またゴム等のベルトでは、温度変化により硬度に変化を生じ、制動力にも影響を与えるが、その変化はシリコングリス等の粘性流体よりは小さい。
【００２８】
また制動力に影響を及ぼす構成としては、プーリー間の周速の差、ベルトとプーリーの摩擦力、ベルトの初期張力、ベルト硬さ等が挙げられる。例えば図９に示すように同じ制動力（上限値）を得たい場合においても、プーリー間の周速の差が大きいほど早く制動がかかり、周速の差が小さいほど遅くなる。
【００２９】
さらにまた、図１０に示すように、同条件のギアおよびプーリーの構成であったとしても、ベルトの初期張力が小さければ制動力は小さくなり、逆に大きければ制動力も大きくなる。このように制動力を調整できる項目が多いことから、設計の自由度も大きく、調整が簡単である。
【００３０】
以上のように、本実施形態によれば、構成が簡単で安価あり、設計の自由度も大きく制動力の調整が容易で、温度変化に対しては粘性流体と比べ比較的鈍感な制動装置が提供可能である。
【００３１】
（第２の実施の形態）
全体の構成は、前述の第１の実施の形態と同様であるため、詳細な説明は省略し、相違点のみを説明する。第１の実施の形態では、ベルト９を弾性を有するベルトとして説明したが、本形態では、前記ベルト９を弾性を有さない（またはほとんど有さない）ベルトとして説明する。
【００３２】
図５に示すように、テンションレバー１１は前記給紙ベース５に対し軸１１ａを中心に揺動自在に軸支され、テンションプーリー１０は前記テンションレバー１１に回転自在に軸支されるとともに、前記テンションレバー１１と前記給紙ベース５の間に設けられた不図示のバネ等の付勢手段により、前記ベルト９に向けて所定の圧で押圧されている。これにより前記ベルト９に所定の張力を発生し、第１の実施の形態の弾性ベルトと同様の効果を得ることが可能である。
【００３３】
また前述では、不図示のバネ等の付勢手段により、前記テンションプーリー１０を前記ベルト９に向けて所定の圧で押圧するように説明したが、前記テンションプーリー１０もしくは前記テンションレバー１１の自重により前記テンションプーリー１０を前記ベルト９に向けて所定の圧で押圧するよう構成しても、同様の効果を得られるものである。
【００３４】
（第３の実施の形態）
全体の構成は、前述の第１の実施の形態と同様であるため、詳細な説明は省略し、相違点のみを説明する。
【００３５】
図６、図７は本発明に係る制動機構部の部分側面図である。
【００３６】
プーリーホルダ１４は、前記給紙ベース５に固定される前記プーリー付きのギア８の回転軸８ａを中心に揺動自在に軸支され、前記プーリー付きのギア７は前記プーリーホルダ１４に固定される回転軸７ａを中心に回転自在に軸支されている。また前記プーリー付きのギア８のギア部８ｂは、前記ギア６にギア１２を介して連結されるギア１３に連結されており、前記プーリー付きのギア７のギア部７ｂは前記ギア６に対し、前記プーリーホルダ１４の揺動により接離可能に構成されている。また前記プーリー間（７，８）には前記弾性ベルト９が所定の張力を持って張架されている。
【００３７】
この様な構成において、図６に示すように前記圧板４が前記給紙ローラ１に接する方向に揺動すると、前記ギア６も回動し、ギア連結され前記ギア６と同方向に回転する前記ギア１３も回転される。前記ギア１３には前記ギア８が連結されているため、前記プーリーホルダ１４も前記ギア８により（または前記ベルト９の張力の差により）揺動され、前記ギア７は前記ギア６に連結されることで、第１の実施の形態と同様の制動力を発生する。
【００３８】
しかし給紙動作の終了近くで、前記回転カム３のカム面が前記圧板４のカム面４ａと当接し、前記圧板４を押し下げる時には、制動力は単なる駆動負荷となり必要としない。そこで本実施の形態では、前記ギア６が逆転した場合には、前記プーリーホルダ１４が前記ギア８の逆転により前記ギア７を前記ギア６から離間させる方向に揺動することで、前記プーリー付きのギア７を単なる従動ギアとすることで、制動力をほぼ解除できるものである。ストッパ１５は前記プーリーホルダ１４の揺動角度を規制している。
【００３９】
以上の説明では弾性ベルトを使用するよう説明したが、例えば前記プーリーホルダ１４上に前記テンションプーリー１０や前記テンションレバー１１を設けることで、弾性を有しないベルトを使用することが可能である。
【００４０】
また前記プーリーホルダ１４を前記ギア８の回転により揺動させるように説明したが、ソレノイド等の他の駆動源により前記プーリーホルダ１４を駆動し、前記ギア７の前記ギア６への接離を制御するよう構成しても、もちろん構わない。さらに本実施の形態では、前記ギア７と前記ギア８を別々のギア（６，１３）に連結するよう説明したが、第１の実施の形態と同様に１つのギア（例えばギア６）に対して前記ギア７を接離可能に構成することも可能であり、逆に、さらに多くの駆動伝達手段にまたがって構成してもなんら問題なく、同様の効果が得られることは言うまでも無い。
【００４１】
上述の全ての実施の形態において、ベルトを摩擦ベルトのように説明したが、ベルトを歯付きベルトとし、一方のプーリーを歯付きプーリーとして、他方のプーリーを歯の無いプーリーとすることにより、滑りを生じるプーリーを限定するよう構成することも可能である。また、プーリー間の周速差をプーリーの外径により与えるよう説明したが、ギア等の駆動伝達手段の減速比により、周速差を与えてももちろん構わない。
【００４２】
さらに、駆動伝達手段の減速比やプーリーの外径も等しくした、周速が等しいプーリー間にベルトを張架する構成とすることでも、ベルトを駆動するための負荷により制動が可能である。その場合ベルトの張架張力や、ベルト硬度、プーリーの減速比等により駆動負荷を調整可能で、負荷変動も少なくできる。またこの場合は歯付きベルトと全てのプーリーが歯付きプーリーで構成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第１の実施の形態である画像記録装置の給紙機構をシート材給紙方向上流側から見た斜視図
【図２】本発明の第１の実施の形態である画像記録装置の給紙機構をシート材給紙方向右側から見た制動装置を説明するための側面図
【図３】本発明の第１の実施の形態である画像記録装置の給紙機構をシート材給紙方向右側から見た制動装置を説明するための側面図
【図４】本発明の第１の実施の形態である画像記録装置の給紙機構をシート材給紙方向右側から見た制動装置を説明するための側面図
【図５】本発明の第２の実施の形態である画像記録装置の給紙機構をシート材給紙方向右側から見た制動装置を説明するための側面図
【図６】本発明の第３の実施の形態である画像記録装置の給紙機構をシート材給紙方向右側から見た制動装置を説明するための部分側面図
【図７】本発明の第３の実施の形態である画像記録装置の給紙機構をシート材給紙方向右側から見た制動装置を説明するための部分側面図
【図８】本発明の第１の実施の形態である画像記録装置の制動装置におけるギアの回転量と制動力の関係を説明するための簡易グラフ
【図９】本発明の第１の実施の形態である画像記録装置の制動装置におけるギアの回転量と制動力の関係を説明するための簡易グラフ
【図１０】本発明の第１の実施の形態である画像記録装置の制動装置におけるギアの回転量と制動力の関係を説明するための簡易グラフ
【符号の説明】
【００４４】
１    給送ローラ
３    回転カム
４    圧板
５    給紙ベース
６    ギア（圧板）
７    プーリー付きのギア
８    プーリー付きのギア
９    ベルト
１０  テンションプーリー
１１  テンションレバー
１３  ギア（ギア６と同方向回転）
１４  プーリーホルダ１４
Ｓ    シート材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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