(57)【要約】  【課題】  クラッチ機構において、クラッチ要素に連結されたホイールに爪が接触する時の衝撃音を低減させるとともに、ホイールに対して均等な接触圧で爪を係合させる。  【解決手段】  クラッチ機構４０の断続機構７０には、歯付きホイール７１、及び爪７２が備えられる。ホイール７１は、その歯底部７３ａに弾性部材であるゴムリング７４を備える。ゴムリング７４は、歯７３のホイール軸方向中央に配置される。クラッチ要素である締め付けばね６１の一端はホイール７１に、他端は搬送ローラ１６に取り付けられる。これにより、ホイール７１を回転／停止させると、締め付けばね６１が収縮／拡張し、原動ギア５２と搬送ローラ１６の断続がなされる。ホイール７１の回転を停止させるために、ホイール７１に爪７２を係合させた時には、爪７２の先端がゴムリング７４に接触し、爪７２と歯７３のホイール軸方向中心が一致する。【選択図】      図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
共通軸線上に整列配置された原動軸、及び従動軸と、これらの両軸間に介在し、原動軸が特定方向に回転する時に連結作用が生じるクラッチ要素と、前記特定方向に原動軸とともに回転するクラッチ要素を停止させ、原動軸から従動軸への動力伝達を遮断する断続機構とを備えたクラッチ機構において、
前記断続機構は、前記クラッチ要素に連結された歯付きホイールと、このホイールの歯に係合してホイールの回転を停止させる爪とを備え、前記ホイールは、その歯の歯底部に弾性部材を備え、この弾性部材は、歯のホイール軸線方向の中心に対して左右対称となるように配置され、ホイールに前記爪が係合する時には、爪の先端が弾性部材に接触するとともに、歯のホイール軸線方向の中心と、爪のホイール軸線方向の中心とが一致することを特徴とするクラッチ機構。
【請求項２】
前記弾性部材は、前記歯の前記ホイール軸線方向の中央部分に備えられることを特徴とする請求項１に記載のクラッチ機構。
【請求項３】
前記弾性部材は、前記歯の前記ホイール軸線方向の両端部分に備えられることを特徴とする請求項１に記載のクラッチ機構。
【請求項４】
前記弾性部材は、前記ホイールの歯先部での直径よりも小さい直径を有するリング形状をなし、その軸線を、ホイールの軸線と一致させてホイールに取り付けられることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のクラッチ機構。
【請求項５】
前記弾性部材は、前記ホイールの歯先部での直径よりも小さい直径を有するクラウン形状をなし、その軸線を、ホイールの軸線と一致させてホイールに取り付けられるとともに、クラウンの山部がホイールの歯底部に配置されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のクラッチ機構。
【請求項６】
用紙搬送部において、用紙を搬送するために回転せしめられる給紙ローラや搬送ローラ、レジストローラ等のローラに対して、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のクラッチ機構を使用したことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原動軸と従動軸との間で、動力の伝達を断続するクラッチ機構に関する。また、このクラッチ機構を、用紙搬送部において、用紙を搬送するために回転せしめられる給紙ローラや搬送ローラ、レジストローラ等のローラに対して使用した画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
クラッチ機構は、原動軸と従動軸との間で、動力の伝達を断続するために用いられる。クラッチ機構は、複写機やプリンタ等の画像形成装置においては、給紙ローラやレジストローラ等への動力伝達用として用いられる。画像形成装置では、できるだけ少ないモータにより、給紙ローラ等の多数の回転体を駆動する必要がある。したがって、１個のモータにつき多数のローラが連結されているので、この各々のローラに選択的に動力伝達を行う必要がある。このため、モータと各ローラとの間に、クラッチ機構が用いられる。
【０００３】
クラッチ機構には、摩擦クラッチのように２個の部材が相互に接触し合うものや、流体を利用した流体クラッチ等の機構が存在する。２個の部材が相互に接触し合うものには、拡張／収縮が可能な締め付けリングまたはばねで構成されるクラッチ要素を用いた機構がある。これは、締め付けリングを収縮させることによりリング内側に配置された軸を締め付け、ロックして動力を伝達し、リングを拡張させることにより軸を解放して動力の伝達を遮断するものである。
【０００４】
上記のような締め付けリングを用いたクラッチ機構において、締め付けリングの拡張／収縮は、締め付けリングの回転制御によってなされる。例えば、締め付けリングが常時収縮して軸を締め付けた状態にある場合には、締め付けリングの回転を停止させることにより、軸からの摩擦力が締め付けリングを拡張方向に作用するようにして軸を解放する。
【０００５】
締め付けリングの回転制御は、締め付けリングに連結されたホイールと、このホイールに係合する爪とを備えた断続機構によってなされる。ホイールは歯を有し、この歯に前記爪を掛けることによりホイールの回転を停止させ、それとともに締め付けリングの回転を停止させることができる。
【０００６】
ここで、ホイールに爪を係合させる時に、ホイールに爪が接触して大きな衝撃音が発生することがある。この対策として、ホイールや爪に弾性部材を取り付けて、衝撃音を低減させる手法が提案されている。その一例を特許文献１に見ることができる。
【特許文献１】特開平８−２３８３９４号公報（第４頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の脱水兼用洗濯機のクラッチ部では、ホイール（スリーブ）の外周に円筒状の弾性部材（緩衝体）を設けて、ホイールと爪との衝撃音を低減させるものである。しかしながら、弾性部材の円筒側面をたわませながら、ホイールに爪が接触するので、弾性部材の弾発力のために、ホイールに爪が引っ掛かり難くなったり、係合した爪が外れ易くなったりする可能性がある。
【０００８】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、クラッチ要素に連結されたホイール、及びこのホイールに係合する爪が設けられた断続機構を備えたクラッチ機構において、ホイールに爪が接触する時の衝撃音を低減させるとともに、確実に爪をホイールに係合させることが可能なクラッチ機構を提供することを目的とする。また、このクラッチ機構を、用紙搬送部において、用紙を搬送するために回転せしめられる給紙ローラや搬送ローラ、レジストローラ等のローラに対して使用した高性能な画像形成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】
【０００９】
上記の課題を解決するため、本発明は、共通軸線上に整列配置された原動軸、及び従動軸と、これらの両軸間に介在し、原動軸が特定方向に回転する時に連結作用が生じるクラッチ要素と、前記特定方向に原動軸とともに回転するクラッチ要素を停止させ、原動軸から従動軸への動力伝達を遮断する断続機構とを備えたクラッチ機構において、前記断続機構は、前記クラッチ要素に連結された歯付きホイールと、このホイールの歯に係合してホイールの回転を停止させる爪とを備え、前記ホイールは、その歯の歯底部に弾性部材を備え、この弾性部材は、歯のホイール軸線方向の中心に対して左右対称となるように配置され、ホイールに前記爪が係合する時には、爪の先端が弾性部材に接触するとともに、歯のホイール軸線方向の中心と、爪のホイール軸線方向の中心とが一致することとした。
【００１０】
また、前記弾性部材は、前記歯の前記ホイール軸線方向の中央部分に備えられることとした。
【００１１】
また、前記弾性部材は、前記歯の前記ホイール軸線方向の両端部分に備えられることとした。
【００１２】
また、前記弾性部材は、前記ホイールの歯先部での直径よりも小さい直径を有するリング形状をなし、その軸線を、ホイールの軸線と一致させてホイールに取り付けられることとした。
【００１３】
また、前記弾性部材は、前記ホイールの歯先部での直径よりも小さい直径を有するクラウン形状をなし、その軸線を、ホイールの軸線と一致させてホイールに取り付けられるとともに、クラウンの山部がホイールの歯底部に配置されることとした。
【００１４】
また本発明は、画像形成装置の用紙搬送部において、用紙を搬送するために回転せしめられる給紙ローラや搬送ローラ、レジストローラ等のローラに対して、上記クラッチ機構を使用することとした。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の構成によれば、原動軸から従動軸への動力伝達を遮断する断続機構を備えたクラッチ機構において、断続機構は、クラッチ要素に連結された歯付きホイールと、このホイールの歯に係合してホイールの回転を停止させる爪とを備え、ホイールは、その歯の歯底部に弾性部材を備え、この弾性部材は、歯のホイール軸線方向の中心に対して左右対称となるように配置され、ホイールに爪が係合する時には、爪の先端が弾性部材に接触するとともに、歯のホイール軸線方向の中心と、爪のホイール軸線方向の中心とが一致することとした。これにより、ホイールに爪が接触する時には、爪がその先端でのみ弾性部材に接触し、ホイールと爪との他の係合部分においては、これらの間に弾性部材が介在することがない。また、ホイールと爪との間の接触圧を、ホイール軸線方向において均等に生じさせることができる。したがって、ホイールに爪が接触する時の衝撃音を低減させることができるとともに、確実に爪をホイールに係合させることが可能となる。
【００１６】
また、弾性部材は、歯のホイール軸線方向の中央部分に備えられることとしたので、爪のホイール軸線方向の中央部分に相当する場所に弾性部材が配置されることになり、爪が傾くことがない。また、歯底部のホイール軸線方向の全域にわたって弾性部材が配置されるわけではないので、弾性部材の部品コストを低減させることができる。
【００１７】
また、弾性部材は、歯のホイール軸線方向の両端部分に備えられることとしたので、爪のホイール軸線方向の両端部分に相当する場所に弾性部材が配置されることになり、爪が傾くことがない。また、万一爪の位置がホイール軸線方向にずれたとしても、歯のホイール軸線方向両端のいずれかの弾性部材が、爪のホイール軸線方向の中央部分に相当する場所に位置する可能性が高くなり、爪の傾きを軽減させることが可能である。
【００１８】
また、弾性部材は、ホイールの歯先部での直径よりも小さい直径を有するリング形状をなし、その軸線を、ホイールの軸線と一致させてホイールに取り付けられることとしたので、ホイールに複数の歯が備えられているとしても、簡単な方法で、全ての歯底部に一括して弾性部材を配置することができる。これにより、クラッチ機構の製造時間を短縮でき、コストダウンを図ることが可能である。
【００１９】
また、弾性部材は、ホイールの歯先部での直径よりも小さい直径を有するクラウン形状をなし、その軸線を、ホイールの軸線と一致させてホイールに取り付けられるとともに、クラウンの山部がホイールの歯底部に配置されることとしたので、一体成形等で完成したホイールの外側から、ホイールに備えられた複数の歯の歯底部に、一括して弾性部材を配置することができる。これにより、弾性部材の取り付け工程が簡単になるとともに、既に完成したホイールに対して後付けで弾性部材を歯底部に配置することが可能である。
【００２０】
また本発明では、画像形成装置の用紙搬送部において、用紙を搬送するために回転せしめられる給紙ローラや搬送ローラ、レジストローラ等のローラに対して、上記クラッチ機構を使用することとしたので、このようなクラッチ機構において、ホイールに爪が接触する時の衝撃音が小さく、爪に偏荷重を作用させることなく、ホイールに対して均等に爪を係合させることが可能な高性能な画像形成装置を得ることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を図１〜図１３に基づき説明する。なお、この実施形態に係るクラッチ機構は、画像形成装置の用紙搬送部において、用紙を搬送するために回転せしめられる給紙ローラや搬送ローラ、レジストローラ等のローラに対して使用されているものとする。また、画像形成装置の一例として、タンデム式カラープリンタを掲げて説明する。
【００２２】
最初に、本発明のクラッチ機構を使用した画像形成装置について、図１を用いてその構造の概略を説明する。図１は、画像形成装置の一例であるタンデム方式カラープリンタの概略構造を示す模型的垂直断面正面図である。このタンデム方式カラー複写機は、搬送転写ベルトを用いたタイプである。図１において右側がプリンタの右側面、左側が左側面である。
【００２３】
図１に示すプリンタ１においては、外部コンピュータからの原稿画像データの色情報に応じてフルカラー画像出力とモノクロ画像出力のいずれかが選択される。画像出力速度はフルカラーの場合でもモノクロの場合でもＡ４サイズで２６枚／分とされている。
【００２４】
プリンタ１のハウジング２の内部には搬送転写ベルト３が配置されている。搬送転写ベルト３は駆動ローラ４、従動ローラ５に巻き掛けられ、用紙Ｐを図１において右方から左方へと水平に搬送する。搬送転写ベルト３の用紙受入側には、給紙部６、給紙用用紙搬送路７、及びレジストローラ８が配置されている。搬送転写ベルト３の用紙排出側には、定着部９、搬送方向切り替え部１０、反転用用紙搬送路１１、排出用用紙搬送路１２、及び用紙排出部１３が配置されている。
【００２５】
用紙排出部１３は、ハウジング２の上面、及び左方外側に位置する。ハウジング２上面の用紙排出部１３には、印刷面が下方に向いた用紙Ｐを受ける第１の排出トレイ１４が、ハウジング２の左方外側の用紙排出部１３には、印刷面が上方に向いた用紙Ｐを受ける第２の排出トレイ１５が設けられている。
【００２６】
搬送転写ベルト３の下であって、給紙部６との間には、両面印刷用用紙反転部２０が配置されている。両面印刷用用紙反転部２０には、中間トレイ２１と両面印刷用用紙搬送路２２が設けられている。
【００２７】
搬送転写ベルト３の上には、計４台の画像形成部がベルト回転方向の上流側から下流側に向けて直列に配置されている。４台の画像形成部とは、上流側から順に、マゼンタ用の画像形成部３０Ｍ、シアン用の画像形成部３０Ｃ、イエロー用の画像形成部３０Ｙ、及びブラック用の画像形成部３０Ｂである。各画像形成部にトナーを補うため、画像形成部３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｙ、３０Ｂに対応してトナー供給容器３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｙ、３１Ｂが設けられ、図示しない搬送手段によりトナーが各画像形成部に補給される。
【００２８】
上記構成のプリンタ１は、次のように画像出力動作を行う。
【００２９】
給紙部６から給紙用用紙搬送路７を通って送られてきた用紙Ｐはレジストローラ８に到達する。レジストローラ８は、各画像形成部と同期をとって搬送転写ベルト３上へと用紙Ｐを送り込む。用紙Ｐには、画像形成部３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｙ、３０Ｂで、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの各色のトナーが順次転写され、用紙Ｐ上にカラー画像が形成される。
【００３０】
そして、未定着のカラートナー像を担持した用紙Ｐは定着部９へ送られ、定着部９の内部で熱ローラによりトナーが加熱、溶融され定着される。定着部９から排出された用紙Ｐは、搬送方向切り替え部１０、及び排出用用紙搬送路１２を通ってハウジング２の上面に設けられた第１の排出トレイ１４に排出される。或いは、搬送方向切り替え部１０で搬送方向を切り替えて、第２の排出トレイ１５に用紙Ｐを排出することもできる。
【００３１】
また、両面印刷が行われる場合には、搬送方向切り替え部１０にて用紙Ｐの搬送方向が下方へと切り替えられる。搬送方向切り替え部１０から下方へ送られた用紙Ｐは、反転用用紙搬送路１１を通って、両面印刷用用紙反転部２０に設けられた中間トレイ２１に図１において左方から右方へと進入し、一時的に保管される。次に、用紙Ｐは左方へと搬送され、両面印刷用用紙搬送路２２を通って再度レジストローラ８へと送り込まれる。
【００３２】
本発明のクラッチ機構は、前述のように、用紙を搬送するために回転せしめられる給紙ローラや搬送ローラ、レジストローラ等のローラに対して使用されているものであり、ここでは、給紙用用紙搬送路７の搬送ローラ１６に備えられたものについて、以下で説明する。
【００３３】
本発明の第１の実施形態に係るクラッチ機構の詳細な構成について、図２〜図９を用いて説明する。図２はクラッチ機構と搬送ローラを示す模型的部分側面図、図３は図２に示すクラッチ機構の模型的垂直断面側面図である。図４は歯付きホイールの斜視図、図５はホイールの模型的部分正面図、図６はホイールの歯部の模型的垂直断面部分側面図、図７はホイールの分解状態を示す斜視図である。図８は爪の動作を示す模型的正面図、図９はホイールの歯部の模型的垂直断面部分側面図にして、爪が係合した状態を示すものである。
【００３４】
図２において、搬送ローラ１６には、クラッチ機構４０が備えられている。プリンタ１に備えられた図示しないモータには、搬送ローラ１６やその他の複数の図示しないローラが、ギアを介して連結されている。搬送ローラ１６は、所定のタイミングで選択的に動力伝達して回転させる必要があるので、クラッチ機構４０によりモータからの動力の伝達が断続される。
【００３５】
クラッチ機構４０には、原動部５０、及び従動部６０が備えられている。搬送ローラ１６のローラ部１６ａに対して、軸線方向に従動部６０、原動部５０の順で配置されているが、配置が逆でも構わない。
【００３６】
図２において、原動部５０には、駆動ギア５１と、クラッチ機構４０における原動軸に相当する原動ギア５２が備えられている。駆動ギア５１は、前記図示しないモータにより回転せしめられる。原動ギア５２は、駆動ギア５１に連結され、後述するクラッチ要素を介して搬送ローラ１６を回転せしめるものである。原動ギア５２は、その軸線、すなわち原動軸の軸線と、従動軸である搬送ローラ１６の軸１７の軸線とが一致するように、搬送ローラ１６の軸１７を受け入れている（図３参照）。原動ギア５２と搬送ローラ１６とは、独立して回転が可能である。
【００３７】
図３において、従動部６０には、クラッチ要素である締め付けばね６１、及びクラッチの断続を行う断続機構７０が備えられている。
【００３８】
締め付けばね６１は、コイルばねで構成され、その軸線が搬送ローラ１６の軸１７の軸線と一致するように、軸１７をコイルの内側に通すようにして備えられている。断続機構７０は、原動ギア５２と隣接する形で軸１７の外側に回転自在に取り付けられ、原動ギア５２から遠い方の端部に歯車状のホイール７１を固定したスリーブ７７と、ホイール７１の歯７３に係合する爪７２と、爪７２に歯７３への係合動作を行わせるソレノイド９０とにより構成される（図８参照）。
【００３９】
締め付けばね６１は、断続機構７０のスリーブ７７の内側に配置されている。締め付けばね６１の一端は搬送ローラ１６の軸１７に設けられたフランジ１８に、他端はスリーブ７７に、各々回転不能に取り付けられている。これらの取り付け部分は、コイル線材の端部を９０°に折り曲げ、フランジ１８、及びスリーブ７７に設けた切り欠きに係合させている。原動ギア５２は、締め付けばね６１のスリーブ７７との係合部側の端部に配置され、原動ギア５２のボス部５２ａが、締め付けばね６１の端部からそのコイルの内側に挿入されている。原動ギア５２のボス部５２ａの外径は、締め付けばね６１のコイルの内径に近い値であり、断続機構７０が動作していない状態においては、原動ギア５２のボス部５２ａが、締め付けばね６１に軽く接触している。このようにして、締め付けばね６１は、原動軸に相当する原動ギア５２と、従動軸である搬送ローラ１６の軸１７との間に介在する。
【００４０】
ホイール７１に設けられた歯７３は、図５に示すように、ホイール軸線方向と直角をなす方向の断面形状が鋸歯状であり、歯７３のホイール周方向の一方の端面がホイール７１の直径線と平行になっている。この歯７３は複数設けられ、それらによりホイール７１は歯車形状をなしている。
【００４１】
ホイール７１の隣り合う歯７３の間の歯底部７３ａには、弾性部材であるゴムリング７４が備えられている。ゴムリング７４の歯底部７３ａからの高さは、歯７３の歯底部７３ａから歯先部７３ｂまでの高さよりも低い。また、ゴムリング７４のホイール軸線方向の幅は、図６に示すように、歯７３の幅よりも短く、ゴムリング７４は、歯７３のホイール軸線方向の中央部分に配置されている。ゴムリング７４は、図７に示すように、ホイール７１の歯先部７３ｂでの直径よりも小さい直径を有する。
【００４２】
ホイール７１には、その歯底部７３ａに、リング状の溝７５が設けられている。溝７５は、ホイール７１の一方の端面からえぐるようにして設けられている。リング状の溝７５の軸線は、ホイール７１の軸線に一致する。ゴムリング７４は、この溝７５に挿入され、脱落防止リング７６でゴムリング７４の外側に蓋をするようにして取り付けられる。図６に示すように、溝７５の内側において、その軸線と平行な側面のうち軸線に近い側面７５ａには、溝７５の外側に向かって溝７５の幅が広くなるようにテーパが設けられており、このテーパの作用により脱落防止リング７６は溝７５の内側で留まっている。
【００４３】
図８において、ソレノイド９０はフラッパ式のものであり、ソレノイドフラッパ９１、電磁石９２、及びばね９３が備えられている。
【００４４】
ソレノイドフラッパ９１は、ホイール軸線方向と直角をなす方向に延びる平板状の部材であり、一方の端部が９０°に折り曲げられ、その先端が爪７２として構成されている。爪７２は、図３に示すように、ホイール７１の近傍であって、ホイール７１の半径方向外側に位置する。ソレノイドフラッパ９１は、磁性金属で構成され、電磁石９２とばね９３の作用により、支持部９１ａを中心としてシーソーのような動作をする。ソレノイドフラッパ９１が図８において時計方向に回転すると、爪７２は、ホイール７１の歯７３の、ホイール７１の直径線と平行な端面に係合し、ホイール７１の回転を停止させる。爪７２は、図９に示すように、爪７２のホイール軸線方向の中心と、歯７３のホイール軸線方向の中心とが一致するように配置されている。ホイール７１に爪７２が係合する時、爪７２の先端がゴムリング７４に接触する。
【００４５】
電磁石９２は、ソレノイドフラッパ９１の支持部９１ａ近傍のホイール７１側、すなわち図８においてソレノイドフラッパ９１の下方に設けられている。ばね９３は、ソレノイドフラッパ９１の、回転中心９１ａを隔てた爪７２とは反対側の端部９１ｂに、その一端が連結されている。ばね９３の他端は、ソレノイド９０のベース部９４に連結され、ばね９３はソレノイドフラッパ９１を反時計方向に付勢している。ソレノイド９０の電源のＯＮ／ＯＦＦにより、ソレノイドフラッパ９１がホイール７１の軸線と直角をなす平面で回転する。電源ＯＮの状態では、ソレノイドフラッパ９１が電磁石９２に吸い寄せられて変位し、爪７２がホイール７１の歯７３に係合する。電源ＯＦＦの状態では、ばね９３の作用により、ソレノイドフラッパ９１が電磁石９２から離れ、ソレノイドフラッパ９１の爪７２側が上方に変位して、爪７２と歯７３との係合が解除される。
【００４６】
続いて、クラッチ機構４０による動力伝達動作について、図３に加えて、図１０を用いて説明する。図１０は、図３と同様のクラッチ機構を示す模型的垂直断面側面図にして、原動ギアと搬送ローラとの連結が解除された状態を示すものである。
【００４７】
図３において、断続機構７０のホイール７１に爪７２が係合しておらず、スリーブ７７が原動ギア５２に追随して回転できる状態では、締め付けばね６１が原動ギア５２のボス部５２ａに巻き付く。これにより、原動ギア５２と搬送ローラ１６とが、締め付けばね６１を介して連結される。したがって、原動ギア５２がモータにより回転せしめられると、この動力が搬送ローラ１６に伝達され、搬送ローラ１６も回転せしめられる。
【００４８】
図１０に示すように、ホイール７１に爪７２が係合すると、ホイール７１とスリーブ７７にブレーキが掛かり、これらの回転が停止する。同時に、一端がスリーブ７７に係合する締め付けばね６１と、締め付けばね６１の他端に係合する搬送ローラ１６の回転も停止する。この時、原動ギア５２は回転したままであるので、原動ギア５２のボス部５２ａと締め付けばね６１との摩擦により、締め付けばね６１にその拡張方向へのねじりが生じる。これにより、原動ギア５２のボス部５２ａにおける締め付けばね６１の締め付けが緩くなり、締め付けばね６１のコイルの内側で原動ギア５２のボス部５２ａがすべり、原動ギア５２と締め付けばね６１との連結が解除される。したがって、原動ギア５２がモータにより回転せしめられても、この動力が搬送ローラ１６に伝達されることはない。
【００４９】
このようにして、原動軸に相当する原動ギア５２から、従動軸である搬送ローラ１６の軸１７への動力伝達を遮断する断続機構７０を備えたクラッチ機構４０において、断続機構７０は、クラッチ要素である締め付けばね６１に連結された歯付きホイール７１と、このホイール７１の歯７３に係合してホイール７１の回転を停止させる爪７２とを備え、ホイール７１は、その歯７３の歯底部７３ａに弾性部材であるゴムリング７４を備えるので、爪７２が歯７３に係合する時、爪７２の先端がゴムリング７４に当たり、ホイール７１に爪７２が接触する時の衝撃音を低減させることができるとともに、確実に爪７２をホイール７１に係合させるが可能となる。そして、爪７２がその先端でのみゴムリング７４に接触し、ホイール７１と爪７２との他の係合部分においては、これらの間に弾性部材が介在することがないので、爪７２と歯７３との係合が、弾性部材によって弾かれるようなことは生じない。
【００５０】
さらに、ゴムリング７４は、歯７３のホイール軸線方向の中心に対して左右対称となるように配置され、ホイール７１に爪７２が係合する時には、爪７２の先端がゴムリング７４に接触するとともに、歯７３のホイール軸線方向の中心と、爪７２のホイール軸線方向の中心とが一致する。これにより、ホイール７１と爪７２との間の接触圧を、ホイール軸線方向において均等に生じさせることができる。
【００５１】
また、弾性部材であるゴムリング７４は、歯７３のホイール軸線方向の中央部分に備えられるので、爪７２のホイール軸線方向の中央部分に相当する場所にゴムリング７４が配置されることになり、爪７２が傾くことがない。また、歯底部７３ａのホイール軸線方向の全域にわたってゴムリング７４が配置されるわけではないので、ゴムリング７４の部品コストを低減させることができる。
【００５２】
また、ゴムリング７４は、ホイール７１の歯先部７３ｂでの直径よりも小さい直径を有し、その軸線を、ホイール７１の軸線と一致させてホイール７１に取り付けられるので、ホイール７１に複数の歯７３が備えられているとしても、簡単な方法で、全ての歯底部７３ａに一括してゴムリング７４を配置することができる。これにより、クラッチ機構４０の製造時間を短縮でき、コストダウンを図ることが可能である。
【００５３】
そして本発明では、画像形成装置であるプリンタ１の給紙用用紙搬送路７において、用紙を搬送するために回転せしめられる搬送ローラ１６に対して、上記クラッチ機構４０を使用したので、このようなクラッチ機構４０において、ホイール７１に爪７２が接触する時の衝撃音が小さく、爪７２に偏荷重を作用させることなく、ホイール７１に対して均等に爪７２を係合させることが可能な高性能なプリンタ１を得ることが可能である。
【００５４】
次に、本発明の第２の実施形態に係るクラッチ機構の詳細な構成について、図１１を用いて説明する。図１１は、ホイールの歯部の模型的垂直断面部分側面図にして、爪が係合した状態を示すものである。なお、この実施形態の基本的な構成は、図２〜図１０を用いて説明した前記第１の実施形態と同じであるので、第１の実施形態と共通する構成要素については図面の記載、及びその説明を省略するものとする。
【００５５】
図１１において、ホイール７１の歯底部７３ａには、歯７３のホイール軸線方向の両端部分にゴムリング７８が配置されている。２個のゴムリング７８は、ホイール７１の両側の端面からえぐるようにして設けられた２個の溝７９に、各々１個ずつ備えられている。ゴムリング７８は、圧入、または接着により溝７９に取り付けられている。ゴムリング７８のホイール軸線方向の幅は、歯７３の幅の半分よりも短い。ゴムリング７８は、ホイール７１に爪７２が係合する時、爪先部のホイール軸方向の両端が、２個のゴムリング７８に接触する。
【００５６】
このようにして、弾性部材であるゴムリング７８は、歯７３のホイール軸線方向の両端部分に備えられるので、爪７２のホイール軸線方向の両端部分に相当する場所にゴムリング７８が配置されることになり、爪７２が傾くことがない。また、万一爪７２の位置がホイール軸線方向にずれたとしても、歯７３のホイール軸線方向両端のいずれかのゴムリング７８が、爪７２のホイール軸線方向の中央部分に相当する場所に位置する可能性が高くなり、爪７２の傾きを軽減させることが可能である。
【００５７】
次に、本発明の第３の実施形態に係るクラッチ機構の詳細な構成について、図５に加えて、図１２を用いて説明する。図１２は、ゴムリング、及びホイールの模型的側面図である。なお、この実施形態の基本的な構成は、図２〜図１０を用いて説明した前記第１の実施形態と同じであるので、第１の実施形態と共通する構成要素については図面の記載、及びその説明を省略するものとする。
【００５８】
図１２において、ゴムリング８０は、ホイール７１の歯先部７３ｂでの直径よりも小さい直径を有するクラウン状をなしている。ゴムリング８０は、その軸線が、ホイール７１の軸線に一致させて取り付けられる。ゴムリング８０の山部８０ａのホイール軸線方向の長さは、歯７３の幅と同じ長さである。ゴムリング８０の山部８０ａは、その軸線と直角をなす断面形状が、ホイール７１の歯底部７３ａの形状に合わせた形状であり、ゴムリング８０をホイール７１に取り付けると、図５に示すように、歯底部７３ａに配置される。この時、ゴムリング８０のリング部８０ｂは、歯７３の側面に密着している。
【００５９】
このようにして、弾性部材であるゴムリング８０は、ホイール７１の歯先部７３ｂでの直径よりも小さい直径を有するクラウン形状をなし、その軸線を、ホイール７１の軸線と一致させてホイール７１に取り付けられるとともに、クラウンの山部８０ａがホイール７１の歯底部７３ａに配置されるので、一体成形等で完成したホイール７１の外側から、ホイール７１に備えられた複数の歯７３の歯底部７３ａに、一括してゴムリング８０を配置することができる。これにより、ゴムリング８０の取り付け工程が簡単になるとともに、既に完成したホイール７１に対して後付けでゴムリング８０を歯底部７３ａに配置することが可能である。
【００６０】
次に、本発明の第４の実施形態に係るクラッチ機構の詳細な構成について、図１３を用いて説明する。図１３は、歯付きホイールの斜視図である。なお、この実施形態の基本的な構成は、図２〜図１０を用いて説明した前記第１の実施形態と同じであるので、第１の実施形態と共通する構成要素については図面の記載、及びその説明を省略するものとする。
【００６１】
図１３において、ホイール８１には、その周囲に歯８２が設けられている。歯８２は、ホイール８１の周方向に１個のみ設けられている。歯８２は、ホイール軸線方向と直角をなす方向の断面形状が鋸歯状であり、歯８２のホイール周方向の一方の端面がホイール８１の直径線と平行になっている。
【００６２】
歯８２の歯底部８２ａには、弾性部材であるゴムリング８３が備えられている。ゴムリング８３は、ホイール８１の歯先部８２ｂでの直径よりも小さい直径を有するリング状をなしている。ゴムリング８３のホイール軸線方向の幅は、歯８２の幅よりも短く、ゴムリング８３は、歯８２のホイール軸線方向の中央部分に配置されている。ゴムリング８３は、歯８２のホイール軸線方向の一方の端面からえぐるようにして設けられた溝８４に備えられている。ゴムリング８３は、圧入、または接着により、所定位置からずれないように溝８４に挿入されて取り付けられている。
【００６３】
このようにして、歯付きホイール８１が、第１の実施形態に記載されたような歯車形状でなく、少数の歯８２のみ備えられたホイールであっても、第１の実施形態と同様の作用、効果を得ることが可能である。なお、ホイール８１に設けられた歯８２は、１個に限定されるものではなく、２個以上の複数であっても構わない。
【００６４】
また、ホイール７１の歯底部７３ａに備えられる弾性部材は、その材料が本実施形態のようなゴムに限定されるものではなく、スポンジやウレタン等の他の弾性材料を用いて構成しても構わない。
【００６５】
上記のように本発明の実施形態を示したが、この他、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明は、原動軸から従動軸への動力伝達を断続するクラッチ機構全般において利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】は、本発明の実施形態に係る画像形成装置であるプリンタを示す模型的垂直断面正面図である。
【図２】は、本発明の第１の実施形態に係るクラッチ機構と搬送ローラを示す模型的部分側面図である。
【図３】は、図２に示すクラッチ機構の模型的垂直断面側面図である。
【図４】は、図３に示す歯付きホイールの斜視図である。
【図５】は、図４に示すホイールの模型的部分正面図である。
【図６】は、図４に示すホイールの歯部の模型的垂直断面部分側面図である。
【図７】は、図４に示すホイールの分解状態を示す斜視図である。
【図８】は、図３の爪の動作を示す模型的正面図である。
【図９】は、図４に示すホイールの歯部の模型的垂直断面部分側面図にして、爪が係合した状態を示すものである。
【図１０】は、図３と同様のクラッチ機構を示す模型的垂直断面側面図にして、原動ギアと搬送ローラとの連結が解除された状態を示すものである。
【図１１】は、本発明の第２の実施形態に係るクラッチ機構のホイール歯部の模型的垂直断面部分側面図にして、爪が係合した状態を示すものである。
【図１２】は、本発明の第３の実施形態に係るクラッチ機構のゴムリング、及びホイールの模型的側面図である。
【図１３】は、本発明の第４の実施形態に係るクラッチ機構の歯付きホイールの斜視図である。
【符号の説明】
【００６８】
１    プリンタ（画像形成装置）
７    給紙用用紙搬送路
１６  搬送ローラ
１７  軸（従動軸）
４０  クラッチ機構
５０  原動部
５２  原動ギア（原動軸）
５２ａ  ボス部
６０  従動部
６１  締め付けばね（クラッチ要素）
７０  断続機構
７１、８１  歯付きホイール
７２  爪
７３、８２  歯
７３ａ、８２ａ  歯底部
７３ｂ、８２ｂ  歯先部
７４、７８、８０、８３  ゴムリング（弾性部材）
７７  スリーブ
７９ａ  山部
９０  ソレノイド
９１  ソレノイドフラッパ
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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