【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転動力源を備えた第１ユニットと、この第１ユニットに対して離間可能に取り付けられる第２ユニットとの間で、第１ユニットにおける回転動力源からの動力を正転または逆転の回転動力として第２ユニット側に伝達する動力伝達装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の動力伝達装置は、例えばプリンタ、複写機、ファクシミリ、複合機等に代表される画像形成装置などにも適用される。具体的には、駆動モータ等のような回転動力源が設けられた画像形成装置の本体（第１ユニット）と、この本体に対して開閉動作等により離間可能に取り付けられた用紙搬送経路等の一部を備えた開閉ユニット（第２ユニット）との間で、その本体の回転動力を開閉ユニットに伝達する必要がある場合に適用される。
【０００３】
かかる動力伝達装置としては、例えば、図５に要部のみ概念的に示すように、本体等の第１ユニットａ側に駆動モータにより回転する第１ギヤｂを設ける一方で、その開閉ユニット等の第２ユニットｃ側に第１ギヤｂと噛み合う第２ギヤｄを設けてなり、かかる第２ユニットｃを閉じるために支軸ｅを中心に矢印方向に揺動させて第１ユニットａと一体化（図中の２点鎖線で図示する状態）させたときに第２ギヤｄが第１ギヤｂと噛み合い、これにより第１ユニットｃ側にある駆動モータの回転動力が第１ギヤｂから第２ギヤｄを介して第２ユニットｃ側に伝えられるようにしたものがある。
【０００４】
ところが、このような動力伝達装置においては、その各ギヤｂ，ｄの軸間のばらつきやそのギヤ部品の精度の状況等によって当該ギヤｂ，ｄどうしの噛み合いが正常にかつ一律に行われないことがあり、この結果、異音（騒音）が発生したり、動力伝達時の駆動モータ等に対する駆動負荷がばらつくことがある。
【０００５】
そこで、従来このような課題を解決するために、図６に示すように、第１ギヤｂの回転軸ｆを支点として揺動する支持アームｇに、その第１ギヤｂの動力を受けて正逆の方向に従動回転するとともに第２ギヤｄに当接して動力を伝達する当接ギヤｈが取り付けられた振り子機構ｊを、その当接ギアｈが第２ギヤｄに当接し、しかもその当接ギヤｈが第２ギヤｄに圧接されるようにコイルばねｋにより付勢された状態となるように設けた動力伝達装置が提案されている（例えば特開昭５８−７８９２８号公報）。
【０００６】
この装置によれば、第２ユニットｃを閉じるときには、その第２ユニットｃにある第２ギヤｄが振り子機構ｊにおける当接ギヤｈに噛み合うことになるが、その際、当接ギヤｈが固定されておらず振り子機構ｊにより揺動して変位し得る状態になっているため、第２ギヤｄと当接ギヤｈの噛み合いが比較的スムーズかつ確実に行われる。そして、第１ユニットａの第１ギヤｂが図中の実線で示す矢印方向に回転すると、その動力が当接ギヤｈを介して第２ギヤｄに伝えられる仕組みになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記提案の動力伝達装置にあっても次のような課題がある。
【０００８】
すなわち、上記振り子機構を使用した動力伝達装置は、第１ユニットａから第２ユニットｃに正回転の動力とその逆回転の動力を切り換えて伝達する用途に使用した場合、その逆回転の動力伝達時において、第１ギヤｂが図中の点線で示す矢印方向に回転し、その回転動力が当接ギヤｈを介して第２ギヤｄに伝えられるに際し、その振り子機構ｊの支持アームｇが矢印ｎ方向に浮き上がってしまうのである。したがって、この場合には、当接ギヤｈが第２ギヤｄと噛み合わず空回転してその逆回転の動力を第２ギヤｄに伝えることができない。
【０００９】
ちなみに、このような第２ユニットｂ側において正逆の回転動力を要する場合には、その第２ユニットに正逆回転切り換え用のクラッチ機構を設置する対策手段も考えられる。しかし、この場合には、そのクラッチ機構を設ける分だけ第２ユニットのサイズが大きくなって、そのユニットの開時に要するスペースの増加を招くことにもなる。また、そのクラッチ機構を設ける分だけ第２ユニットの重量が重くなって第２ユニットの開閉時の操作がしにくくなり、好ましくない。
【００１０】
本発明は、以上のような種々の課題にかんがみてなされたものであり、その主な目的とするところは、第１ユニットと第２ユニットとの結合一体化時およびその後においても駆動負荷のばらつきや異音の発生がなく、正逆回転の動力の伝達を良好かつ確実に行うことができる動力伝達装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、回転駆動源の動力により正逆回転する第１回転体を有する第１ユニットと、この第１ユニットに対して離間可能に取り付けられるとともに、第１回転体の動力が伝達されて回転しかつその離間の動作に伴い第１回転体との軸間が変動する位置関係にある第２回転体を有する第２ユニットとの間で、第１回転体の正逆回転の動力を第２回転体に伝達する装置において、前記第１回転体の回転軸を支点として揺動する第１および第２の支持アームに、その第１回転体の動力を受けて従動回転するとともに前記第２回転体に当接して動力を伝達する第１および第２の当接回転体が取り付けられた第１および第２の振り子機構を、その第１および第２の当接回転体が前記第１回転体および第２回転体の軸どうしを結んだ直線を境にしてその両側となる領域で第２回転体に当接し得る状態となり、かつ、その第１および第２の支持アームが互いに近づく方向に揺動するように付勢手段により付勢される状態となるように設けたことを特徴とするものである。
【００１２】
ここで、第１回転体、第２回転体および各当接回転体は、通常はギヤであるが、互いに当接した状態で回転動力の伝達が可能であれば、ロール状のものであってもよい。また、第１回転体および第２回転体については各ユニットの定位置に固定された状態で取り付けられる。また、当接回転体は、第１回転体から直接回転動力を伝えられる構成にするほか、別の回転体やベルト伝達機構等により中継して間接的に伝えられる構成にすることも可能である。さらに、第１回転体の正逆回転は、駆動モータ等の回転駆動源が正逆回転し、それが第１回転体に伝えられることで得られるものであるか、または回転駆動源は一定方向にのみ回転し、その回転動力を正逆の回転に切り替える機構を設け、その機構からの正逆の回転が第１回転体に伝えられることで得られるものである。
【００１３】
また、振り子機構における付勢手段は、第２ユニットを第１ユニットに接合一体化させる際に、その第２回転体が振り子機構における第１および第２の当接回転体と柔軟にかつスムーズに当接できる観点からすると、弾性的に付勢することができるものであることが好ましい。具体的には、コイルばね、板ばね、弾性変形性に富むゴム等である。この振り子機構における第１および第２の支持アームは、その第１および第２の当接回転体が第２回転体と良好に接離し合うようにある程度離間した状態に保たれるように、その支持アームどうしの開き角度が所定の角度以下にならないように保持するための係止手段等を設けておくことが好ましい。
【００１４】
第２ユニットの第１ユニットに対して離間可能に取り付けられるとは、その離間動作により第１回転体および第２回転体の軸間が変動するような取り付け形態である。具体的には、第２ユニットが第１ユニットに支軸を中心に所定の角度だけ揺動して開閉するような取り付け形態をはじめ、第２ユニットが第１ユニットから平行状態または傾いた状態でスライド移動して接離するような取り付け形態等である。また、第２ユニットは、通常は駆動モータ等の回転駆動源を有していないものであるが、前記第２回転体を回転させるために使用するものでなければ回転駆動源を有しているものであっても構わない。さらに、第２ユニットは単数に限らず複数であってもよい。
【００１５】
このような動力伝達装置によれば、第１ユニットと第２ユニットが接合一体化しているときには、第１回転体の正逆回転は第１または第２の振り子機構のいずれか一方を介して第２回転体に伝えられる。
【００１６】
すなわち、例えば第１回転体の回転が第１の支持アームを第１の当接回転体が第２回転体に当接させる方向に揺動させるような方向に回転するときを「正回転」とした場合を例にして説明すると、その第１回転体の正回転の動力は第１の振り子機構における第１の当接回転体を介して第２回転体に伝達される。このときの第１振り子機構は付勢部材により付勢されているため、第１当接回転体と第２回転体の当接が安定して保持される。この際、第２の振り子機構においては、第１回転体が正回転することによって第２の支持アームを第２の当接回転体が第２回転体から離れる方向に揺動させるかのように作用し、これにより第２の当接回転体が第２回転体に対して浮き上がって空回りするかのような状態となり、動力の伝達には寄与しない状態に保たれる。
【００１７】
反対に、第１回転体が「逆回転」した場合であれば、上記した正回転の場合と反対の状態で動力の伝達が行われる。つまり、第１回転体の逆回転の動力は第２の振り子機構における第２の当接回転体を介して第２回転体に伝達される。とこのときの第２振り子機構は付勢部材により付勢されているため、第２当接回転体と第２回転体の当接が安定して保持される。この際、第１の振り子機構においては、第１回転体が逆回転することによって第１の支持アームを第１の当接回転体が第２回転体から離れる方向に揺動させるかのように作用し、これにより第２の当接回転体が第２回転体に対して浮き上がって空回りするかのような状態となり、動力の伝達には寄与しない状態に保たれる。
【００１８】
このようにして、第１ユニット側における正逆回転の動力の第２ユニット側への伝達が良好かつ確実に行われる。
【００１９】
一方、第２ユニットを第１ユニットから離間させるときには、第２ユニット側の第２回転体が、第１ユニット側の第１および第２の振り子機構における第１および第２の当接回転体から離間することになる。反対に、その離間した第２ユニットを第１ユニットに接合一体化させるときには、第２回転体が第１および第２の当接回転体に当接することになる。このような第２回転体と第１および第２の当接回転体との接離時においては、その各当接回転体が支持アームの揺動によりその軸間が調整されるため、駆動負荷のばらつきや異音の発生がない。
【００２０】
また、この発明の動力伝達装置においては、第２ユニットの第１ユニットに対する接離動作に連動して、第１および第２の振り子機構における第１および第２の当接回転体の軸間が一時的に広がるように第１および第２の支持アームを遠ざける方向に揺動させる補助機構を設けるとよい。
【００２１】
このような補助機構を設けた場合には、第２ユニットを第１ユニットから離間させるときに、第２ユニットの接離動作に連動して補助機構が働いて第１および第２の当接回転体の軸間が一時的に広がることとなり、これにより第２回転体の第１および第２の当接回転体との接離動作が確実に行われるようになる。
【００２２】
このような動力伝達装置は、上記第１ユニットおよび第２ユニットを備え、その両ユニット間で回転動力を伝達する必要があるものであれば特に制約されることなく適用することが可能である。例えば、電子写真方式、静電記録方式等を利用したプリンタ、複写機等の画像形成装置にも適用することができる。この画像形成装置に適用する場合には、通常その装置本体を第１ユニットとして、その装置本体に対して開閉可能または引き出し可能等に取り付けられている用紙搬送路部、転写部等を第２ユニットとしてそれぞれ適用することができる。また、この動力伝達装置は、例えば両ユニットの内部側に設置されるか又は外部に面して設置される。
【００２３】
【発明の実施の形態】
［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態１に係る動力伝達装置を示す概要図である。
【００２４】
この動力伝達装置１は、回転動力源としての駆動モータ２１を装備する本体ユニット２０と、この本体ユニット２０に支軸３１を中心に矢印方向に揺動して開閉するように取り付けられ、しかも正逆の回転動力を要する可動部品（図示せず）を装備する開閉ユニット３０との間において、本体ユニット２０における駆動モータ２１の動力を正逆の回転動力として開閉ユニット３０における上記可動部品に伝達するための装置である。
【００２５】
そして、この動力伝達装置１は、基本的に、上記駆動モータ２１に直接または間接的に連結されて正逆方向に回転駆動するように本体ユニット２０の定位置に設けられる駆動ギヤ２５と、この駆動ギヤ２５の動力が伝えられて正逆方向に従動回転するとともにその正逆の回転が上記可動部品に伝達されるように開閉ユニット３０の定位置に設けられる従動ギヤ３５と、２つの振り子機構４、５とでその主要部が構成されている。
【００２６】
駆動ギヤ２５と従動ギヤ３５は、開閉ユニット３０を閉じているときには両ギヤ２５、３５の軸間Ｍが一定（Ｍ１）になっているが、開閉ユニット３０を開閉操作するときには従動ギヤ３５の位置がユニット３０に伴って変位するため両ギヤ２５、３５の軸間Ｍが変動するようになっている。
【００２７】
振り子機構４、５は、基本的には、図１〜２に示すように、駆動ギヤ２５の回転軸２６を支点として揺動する第１および第２の支持アーム４１、５１に、その駆動ギヤ２５と噛み合って従動回転するとともに開閉ユニット３０の従動ギヤ３５に当接して噛み合って動力を伝達する第１および第２の当接ギヤ４２、５２がそれぞれ取り付けられたものである。
【００２８】
第１および第２の当接ギヤ４２、５２は、望ましくは、互いに同じ径および歯数のギヤである。図２ａ中の符号４３、５３は、当接ギヤ４２、５２の回転支軸である。第１および第２の支持アーム４１、５１は、図２ｂに示すように、そのアームどうしの開き角度θが所定の角度（少なくとも当接ギヤ４２、５２どうしが当接する位置になる角度）以下の角度にならないように保持するためのストッパー４５、５５（図２ｂ）が設けられている。図２ｂに例示するストッパー４５、５５は、アーム４１、５１にそれぞれ設けられており、そのアームどうしが所定の角度まで接近すると互いに当接し、それ以上のアームの変位を阻止する構成になっている。
【００２９】
そして、振り子機構４、５は、開閉ユニット３０が本体ユニット２０に接合一体化した状態にあるときに、その当接ギヤ４２、５２が駆動ギヤ２５と従動ギヤ３５の軸２６、３６どうしを結んだ直線Ｌを境にしてその両側となる領域で従動ギヤ３５に対称的にそれぞれ当接し得る状態となるように設けられている。また、振り子機構４、５は、その支持アーム４１、５１が互いに接近する方向に揺動するようにコイルばね６により付勢される状態となるように設けられている。
【００３０】
次に、この動力伝達装置１の動作について説明する。
【００３１】
まず、図１ａに示すように開閉ユニット３０を閉じているときには、開閉ユニット３０が本体ユニット２０と接合一体化した状態にあるため、駆動ギヤ２５と従動ギヤ３５の軸間（２６、３６）が一定に保たれるとともに、２つの振り子機構４、５における支持アーム４１、５１がコイルばね６による弾性的な付勢力Ｆにより接近する方向に揺動し続ける状態に保たれる。これにより、振り子機構４、５における当接ギヤ４２、５２がいずれも第２ギヤ３５に当接した状態におかれる。
【００３２】
このような状態において本体ユニット２０における駆動モータ２１が駆動して駆動ギヤ２５が図２ａに実線で示す矢印方向Ｃに正回転すると、その正回転する駆動ギヤ２５により第１の振り子機構４における支持アーム４１が当接ギヤ４２を第２ギヤ３５に圧接させるように作用し、これにより当接ギヤ４２が第２ギヤ３５に確実に噛み合った状態になる。この結果、その駆動ギヤ２５による正回転の動力が第１の振り子機構４における当接ギヤ４２を介して第２ギヤ３５に伝達される。この際、第２の振り子機構５では、正回転する駆動ギヤ２５により支持アーム５２をその当接ギヤ５２が第２ギヤ３５から離れる方向に揺動させるかのように作用するため、当接ギヤ５２が第２ギヤ３５に対して噛み合わず浮き上がって空回りするかのような状態となる。この結果、第２の振り子機構５は正回転の動力伝達には寄与しない状態に保たれる。
【００３３】
一方、駆動モータ２１または図示しない回転方向切換機構による回転方向の切り換えにより駆動ギヤ３が図２ｂに点線で示す矢印方向Ｄに逆回転すると、その逆回転する駆動ギヤ２５により第２の振り子機構５における支持アーム５１が当接ギヤ５２を第２ギヤ３５に圧接させるように作用し、これにより当接ギヤ５２が第２ギヤ３５に確実に噛み合った状態になる。この結果、その駆動ギヤ２５による正回転の動力が第２の振り子機構５における当接ギヤ５２を介して第２ギヤ３５に伝達される。この際、第１の振り子機構４では、逆回転する駆動ギヤ２５により支持アーム５１をその当接ギヤ５２が第２ギヤ３５から離れる方向に揺動させるかのように作用するため、当接ギヤ５２が第２ギヤ３５に対して噛み合わず浮き上がって空回りするかのような状態となる。この結果、第１の振り子機構４は逆回転の動力伝達には寄与しない状態に保たれる。
【００３４】
このようにして、第１ユニット側における正逆回転の動力の第２ユニット側への伝達が良好かつ確実に行われる。
【００３５】
一方、図１ｂに示すように開閉ユニット３０を開けるときには、第２ギヤ３５が、本体ユニット２０側の振り子機構４、５における当接ギヤ４２、５２から離間することになる。この第２ギヤ３５が離間した後の振り子機構における支持アーム４１、５１どうしは不図示のストッパーにより係止されて所定の開き角度θを保った状態におかれる。
【００３６】
さらに、この開いた開閉ユニット３０を閉じて本体ユニット２０と接合一体化させるときには、第２ギヤ３５が開閉ユニット３０の閉じ動作に伴って振り子機構４、５における当接ギヤ４２、５２の間に進入するように近づき、最後に当接ギヤ４２、５２に当接して押圧することにより支持アーム４１、５１をコイルばね６の付勢力に抗して押し開く方向に少し揺動させつつ当接ギヤ４２、５２と噛み合う状態におかれる。これにより、駆動ギヤ２５と従動ギヤ３５の軸間（２６、３６）は再び一定に保たれることとなる。
【００３７】
このような第２ギヤ３５と振り子機構４、５の当接ギヤ４２、５２との接離時においては、その各当接ギヤ４２、５２が支持アーム４１、５１の揺動によりその軸間Ｗが調整されるため、駆動負荷のばらつきや異音の発生がない。
【００３８】
［実施の形態２］
図３は、本発明の実施の形態２に係る動力伝達装置を示す概要図である。
【００３９】
この動力伝達装置１０は、振り子機構４、５における支持アーム４１、５１を遠ざける方向に揺動させる補助機構７を設けた以外は実施の形態１に係る動力伝達装置１と同じ構成からなるものである。
【００４０】
補助機構７は、開閉ユニット３０の所定部位または第２ギヤ３５の回転軸３６に固定して取り付けられた押し広げ板７１にて構成されている。この押し広げ板７１は、本体ユニット２０側の先端部分が、当接ギヤ４２、５２の各回転軸４３、５３に当接して緩やかに押し広げた後に再び元に戻すような山形に突出形成された山形ガイド部７２、７３とその元に戻した状態を維持するために平坦に形成された平坦ガイド部７４を有する形状からなり、その後端部分が第２ギヤ３５の回転軸３６等に固定されたのものである。山形ガイド部７２、７３における頂部どうしの距離は、当接ギヤ４２、５２の軸間Ｗより大きい寸法（Ｗ２）に設定されている。また、平坦ガイド部７４の上辺部と下辺部の離間距離は、当該軸間Ｗと同じかそれよりも小さい寸法に設定されている。
【００４１】
このような補助機構７が設けられた動力伝達装置１０においては、開閉ユニット３０を本体ユニット２０に対して接離させる際に、その補助機構７の押し広げ板７１により振り子機構４、５における当接ギヤ４２、５２の軸間Ｗが一時的に広げられる。なお、正逆の回転動力の伝達については、実施の形態１に係る装置１の場合と同様に行われる。
【００４２】
すなわち、開閉ユニット３０を閉じて本体ユニット２０に接合一体化させる際には、その開閉ユニット３０の閉じ動作に連動して、補助機構７の押し広げ板７１が当接ギヤ４２、５２の間に進入するように前進し、まずその山形ガイド部７２、７３が各ギヤの回転軸４３、５３を押し広げるように誘導する。実際には、山形ガイド部７２、７３の誘導により各ギヤの回転軸４３、５３を押し広げられると、各支持アーム４１、５１がコイルばね６の付勢力に抗して遠ざかる方向に揺動する。これにより、当接ギヤ４２、５２の軸間Ｗが広がる（Ｗ１→Ｗ２）。そして、この軸間Ｗが広がっている状態にある当接ギヤ４２、５２の間に第２ギヤ３５が近づいて当接する。その後、さらに押し広げ板７１が開閉ユニット３０の閉じ動作に連動して前進すると、当接ギヤ４２、５２の回転軸４３、５３が山形ガイド部７２、７３の頂部を過ぎて平坦ガイド部７４に至り、その各ギヤの回転軸４３、５３が山形ガイド部７２、７３から誘導から解かれて元の位置に戻るようになる。これにより、当接ギヤ４２、５２が押し広げ板７１と共に進入してくる第２ギヤ３５に当接して噛み合う状態におかれる。
【００４３】
これにより、第２ギヤ３５の振り子機構４、５における当接ギヤ４２、５２との当接動作がよりスムーズかつ確実に行うことができるようになる。
【００４４】
反対に、開閉ユニット３０を開いて本体ユニット２０から離間させる際には、その開閉ユニット３０の開き動作に連動して、補助機構７の押し広げ板７１が当接ギヤ４２、５２の間に進入するように後退し、まずその山形ガイド部７２、７３が当接ギヤ４２、５２の回転軸４３、５３を押し広げるように誘導する。これにより、当接ギヤ４２、５２が第２ギヤ３５から離れる方向に変位する。その後、さらに押し広げ板７１が開閉ユニット３０の開き動作に連動して後退すると、当接ギヤ４２、５２の回転軸４３、５３が山形ガイド部７２、７３の頂部を過ぎて平坦ガイド部７４に至り、その各ギヤの回転軸４３、５３が山形ガイド部７２、７３から誘導から解かれて元の位置に戻るようになる。この過程において、第２ギヤ３５が当接ギヤ４２、５２の間から完全に離れた状態におかれる。
【００４５】
これにより、第２ギヤ３５の振り子機構４、５における当接ギヤ４２、５２との離間動作がよりスムーズかつ確実に行うことができるようになる。
【００４６】
なお、この実施の形態２では、補助機構７として、開閉ユニット３０の所定部位または第２ギヤ３５の回転軸３６に固定して取り付けられた押し広げ板７１を適用した場合を例示したが、これ以外の構成のものであってもよい。
【００４７】
例えば、支持アーム４１、５１を開く方向および近づける方向に揺動させる電動の揺動機構を設け、その揺動機構の起動スイッチを本体ユニット２０と開閉ユニット３０の間に設置し、開閉ユニット３０の開閉操作に伴って当該起動スイッチのＯＮ・ＯＦＦさせるように構成することができる。また、上記揺動機構は、機械的に動作するような構造のものであってもよく、その機械的動作を発生する機構を開閉ユニット３０の間に設置し、開閉ユニット３０の開閉操作に伴って当該機械的動作を発生する機構を動作させるようにしたり解除させるように構成することができる。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の動力伝達装置によれば、２つの振り子機構を設けたので、第１ユニットと第２ユニットとの結合一体化時およびその後においても駆動負荷のばらつきや異音の発生がなく、正逆回転の動力の伝達を良好かつ確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る動力伝達装置の概要図であり、（ａ）は開閉ユニットを閉じたときの状態を示す概要図、（ｂ）は開閉ユニットを開けたときの状態を示す概要図。
【図２】図１の動力伝達装置を拡大して示す説明図であり、（ａ）は開閉ユニットを閉じたときの状態を示す説明図、（ｂ）は開閉ユニットを開けたときの状態を示す説明図。
【図３】本発明の実施の形態２に係る動力伝達装置の概要図であり、（ａ）は開閉ユニットを閉じたときの状態を示す概要図、（ｂ）は開閉ユニットを開けたときの状態を示す概要図。
【図４】補助機構の押し広げ板の動作状態を示すものであり、（ａ）は押し広げ板が離間しているときの状態を示す説明図、（ｂ）は押し広げ板が進入しているときの状態を示す説明図、（ｃ）は押し広げ板が進入し終わったときの状態を示す説明図。
【図５】他の実施の形態（３）に係る動力伝達装置の概略図であり、（ａ）は開閉ユニットを閉じたときの状態を示す概略図、（ｂ）は開閉ユニットを開けたときの状態を示す概略図。
【図６】従来のギヤどうしを噛み合わせるタイプの動力伝達装置を示す概念図。
【符号の説明】
１，１０…動力伝達装置、４…第１の振り子機構、５…第２の振り子機構、６…コイルばね（付勢部材）、７…補助機構、２０…本体ユニット（第１ユニット）、２１…駆動モータ（回転駆動源）、２５…駆動ギヤ（第１回転体）、３０…開閉ユニット（第２ユニット）、３５…従動ギヤ（第２回転体）、４１，５１…支持アーム、４２，５２…当接ギヤ（当接回転体）、Ｌ…軸間を結ぶ直線、Ｍ…軸間。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
According to the present invention, between a first unit having a rotary power source and a second unit detachably attached to the first unit, the power from the rotary power source in the first unit is rotated forward or reverse. The present invention relates to a power transmission device for transmitting rotational power to the second unit.
[0002]
[Prior art]
This type of power transmission device is also applied to an image forming apparatus typified by a printer, a copying machine, a facsimile, a multifunction peripheral, and the like. Specifically, a main body (first unit) of the image forming apparatus provided with a rotary power source such as a drive motor and the like, and a paper conveyance path and the like which are detachably attached to the main body by opening and closing operations or the like. This is applied when it is necessary to transmit the rotational power of the main body to an opening / closing unit (second unit) including a part thereof.
[0003]
As such a power transmission device, for example, while only a main part is conceptually shown in FIG. 5, a first gear b rotated by a drive motor is provided on a first unit a side of a main body or the like, and an opening / closing unit or the like thereof is provided. A second gear d meshing with the first gear b is provided on the side of the second unit c. In order to close the second unit c, it is swung in the direction of the arrow around the support shaft e to be integrated with the first unit a. (The state shown by the two-dot chain line in the figure), the second gear d meshes with the first gear b, whereby the rotational power of the drive motor on the first unit c side is changed from the first gear b to the second gear b. There is one that is transmitted to the second unit c side via a gear d.
[0004]
However, in such a power transmission device, the gears b and d do not normally and uniformly engage with each other due to variations between the shafts of the gears b and d and the accuracy of the gear parts. As a result, abnormal noise (noise) may be generated, and a driving load on a driving motor or the like during power transmission may vary.
[0005]
Therefore, in order to solve such a problem in the related art, as shown in FIG. 6, a support arm g that swings around a rotation shaft f of the first gear b receives the power of the first gear b and directly receives the power of the first gear b. The pendulum mechanism j having a contact gear h that is driven to rotate in the opposite direction and contacts the second gear d to transmit power is attached to the pendulum mechanism j. A power transmission device has been proposed in which the contact gear h is urged by a coil spring k so as to be pressed against the second gear d (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-78928).
[0006]
According to this device, when the second unit c is closed, the second gear d in the second unit c meshes with the contact gear h in the pendulum mechanism j. At this time, the contact gear h is fixed. The second gear d and the abutment gear h are relatively smoothly and reliably meshed with each other because they are displaced by swinging by the pendulum mechanism j. When the first gear b of the first unit a rotates in the direction of the arrow indicated by the solid line in the figure, the power is transmitted to the second gear d via the contact gear h.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, the power transmission device proposed above has the following problems.
[0008]
That is, when the power transmission device using the above-described pendulum mechanism is used for switching between the first unit a and the second unit c to transmit the forward rotation power and the reverse rotation power, the reverse rotation power transmission is performed. At this time, the first gear b rotates in the direction of the arrow indicated by the dotted line in the figure, and when its rotational power is transmitted to the second gear d via the contact gear h, the support arm g of the pendulum mechanism j is moved by the arrow. It floats up in the n direction. Therefore, in this case, the contact gear h does not mesh with the second gear d and idles, and the power of the reverse rotation cannot be transmitted to the second gear d.
[0009]
Incidentally, in the case where forward and reverse rotation power is required on the second unit b side, a countermeasure for installing a clutch mechanism for switching between forward and reverse rotation in the second unit may be considered. However, in this case, the size of the second unit is increased by the amount provided with the clutch mechanism, and the space required for opening the unit is increased. Further, the weight of the second unit is increased by the provision of the clutch mechanism, which makes it difficult to operate the second unit when opening and closing, which is not preferable.
[0010]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described various problems, and a main object of the present invention is to disperse the driving load when the first unit and the second unit are integrated and integrated. It is an object of the present invention to provide a power transmission device capable of transmitting power in forward and reverse rotations satisfactorily and reliably without generating noise or abnormal noise.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides a first unit having a first rotating body that rotates forward and reverse by the power of a rotary drive source, and is detachably attached to the first unit, and is rotated by transmitting the power of the first rotating body. Between the first rotating body and the second unit having the second rotating body in a positional relationship in which the distance between the first rotating body and the first rotating body fluctuates in accordance with the separation operation. In a device for transmitting to a rotating body, first and second support arms that swing about a rotation axis of the first rotating body are driven by the power of the first rotating body to be driven to rotate and the second rotation is performed. A first and a second pendulum mechanism having first and second contact rotating bodies attached thereto for transmitting power by contacting the body, wherein the first and second contact rotating bodies are the first rotating body; And a straight line connecting the axes of the second rotating body So that it can be brought into contact with the second rotating body in the region on the side and the first and second support arms are urged by the urging means so as to swing in directions approaching each other. It is characterized by having been provided.
[0012]
Here, the first rotator, the second rotator, and each contact rotator are usually gears, but may be in a roll shape if rotational power can be transmitted in a state where they contact each other. Is also good. Further, the first rotator and the second rotator are mounted in a fixed position of each unit. Further, the contact rotating body may be configured to directly transmit the rotational power from the first rotating body, or may be configured to be relayed indirectly through another rotating body or a belt transmission mechanism or the like. . Further, the forward / reverse rotation of the first rotating body may be obtained by rotating the rotating drive source such as a drive motor in the forward / reverse direction and transmitting it to the first rotating body, or the rotating drive source may be driven in a fixed direction. And a mechanism for switching the rotational power between forward and reverse rotations is provided, and forward and reverse rotations from the mechanism are transmitted to the first rotating body.
[0013]
Further, the urging means in the pendulum mechanism is configured such that, when the second unit is joined and integrated with the first unit, the second rotating body is flexibly and smoothly combined with the first and second contact rotating bodies in the pendulum mechanism. From the viewpoint of abutting, it is preferable that it can be elastically biased. Specifically, it is a coil spring, a leaf spring, rubber having a high elastic deformation property, or the like. The first and second support arms of the pendulum mechanism are arranged so that the first and second abutment rotating bodies are maintained at a certain distance from each other so that the first and second abutting rotating bodies come into and out of contact with the second rotating body. It is preferable to provide a locking means or the like for holding the opening angle of the support arms so as not to be less than a predetermined angle.
[0014]
To be detachably attached to the first unit of the second unit is an attachment form in which the distance between the axes of the first rotating body and the second rotating body fluctuates due to the separating operation. Specifically, the second unit may be attached to the first unit by swinging a predetermined angle about the support shaft and opened and closed, or the second unit may be in a parallel state or an inclined state from the first unit. An attachment form or the like that slides and comes into contact with or separates therefrom. The second unit usually does not have a rotary drive source such as a drive motor, but has a rotary drive source unless it is used for rotating the second rotary body. It may be something. Further, the number of the second units is not limited to one, but may be plural.
[0015]
According to such a power transmission device, when the first unit and the second unit are joined and integrated, the forward / reverse rotation of the first rotating body is performed via one of the first and second pendulum mechanisms. It is transmitted to two rotating bodies.
[0016]
That is, for example, when the rotation of the first rotating body rotates in a direction in which the first support arm swings in the direction in which the first contact rotating body comes into contact with the second rotating body, it is referred to as “forward rotation”. Explaining this case as an example, the power of the first rotation of the first rotating body is transmitted to the second rotating body via the first contact rotating body in the first pendulum mechanism. At this time, since the first pendulum mechanism is urged by the urging member, the contact between the first contact rotating body and the second rotating body is stably held. At this time, in the second pendulum mechanism, as if the first rotating body rotates forward, the second support arm swings in the direction in which the second contact rotating body moves away from the second rotating body. As a result, the second contact rotating body rises with respect to the second rotating body, causing the idle rotating body to idle, and is maintained in a state that does not contribute to the transmission of power.
[0017]
Conversely, if the first rotating body is "reversely rotated", power is transmitted in a state opposite to that of the above-described normal rotation. That is, the power of the reverse rotation of the first rotating body is transmitted to the second rotating body via the second contact rotating body in the second pendulum mechanism. Since the second pendulum mechanism at this time is urged by the urging member, the contact between the second contact rotating body and the second rotating body is stably held. At this time, in the first pendulum mechanism, the first rotating body rotates in the reverse direction so that the first support arm swings in the direction in which the first contact rotating body is separated from the second rotating body. As a result, the second contact rotating body rises with respect to the second rotating body, causing the idle rotating body to idle, and is maintained in a state that does not contribute to the transmission of power.
[0018]
In this way, the power of the forward / reverse rotation on the first unit side is transmitted to the second unit side satisfactorily and reliably.
[0019]
On the other hand, when separating the second unit from the first unit, the second rotating body of the second unit is separated from the first and second contact rotating bodies of the first and second pendulum mechanisms of the first unit. You will be separated. Conversely, when the separated second unit is joined and integrated with the first unit, the second rotating body comes into contact with the first and second contact rotating bodies. When the second rotator contacts and separates from the first and second contact rotators, the respective contact rotators are adjusted in their axes by the swing of the support arm, so that the driving load is increased. There is no variation and no abnormal noise.
[0020]
Further, in the power transmission device of the present invention, the distance between the axes of the first and second contact rotating bodies in the first and second pendulum mechanisms is linked to the operation of contacting and separating the second unit with the first unit. It is preferable to provide an auxiliary mechanism for swinging the first and second support arms in a direction away from them so as to temporarily expand.
[0021]
When such an auxiliary mechanism is provided, when the second unit is separated from the first unit, the auxiliary mechanism operates in conjunction with the contact / separation operation of the second unit to cause the first and second contact rotations. The gap between the axes of the body temporarily expands, whereby the operation of contacting and separating the second rotating body with the first and second contact rotating bodies is ensured.
[0022]
Such a power transmission device includes the first unit and the second unit, and can be applied without any particular limitation as long as it is necessary to transmit rotational power between the two units. For example, the present invention can be applied to an image forming apparatus such as a printer or a copying machine using an electrophotographic method, an electrostatic recording method, or the like. When applied to this image forming apparatus, the apparatus main body is usually used as a first unit, and a paper transport path unit, a transfer unit and the like, which are attached to the apparatus main body so as to be openable and closable or can be pulled out, are used as a second unit Respectively. Further, the power transmission device is installed, for example, inside the two units or facing the outside.
[0023]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a power transmission device according to Embodiment 1 of the present invention.
[0024]
This power transmission device 1 is mounted on a main unit 20 equipped with a drive motor 21 as a rotary power source, and is mounted on the main unit 20 so as to swing about a support shaft 31 in the direction of an arrow and open and close. The power of the drive motor 21 in the main unit 20 is transmitted to the movable component in the opening / closing unit 30 as forward / reverse rotational power between the switching unit 30 and the opening / closing unit 30 equipped with a movable component (not shown) requiring reverse rotational power. It is a device for.
[0025]
The power transmission device 1 is basically connected directly or indirectly to the drive motor 21 and is provided at a fixed position of the main unit 20 so as to be driven to rotate in the forward and reverse directions. A driven gear 35 provided at a fixed position of the opening / closing unit 30 so that the power of the drive gear 25 is transmitted and driven to rotate in the forward and reverse directions, and the forward and reverse rotation is transmitted to the movable part, and two pendulum mechanisms 4, 5 constitute the main part.
[0026]
When the opening / closing unit 30 is closed, the distance M between the shafts of the two gears 25 and 35 is constant (M1). However, when the opening / closing unit 30 is opened / closed, the position of the driven gear 35 is set. Is displaced with the unit 30, so that the distance M between the shafts of the two gears 25 and 35 fluctuates.
[0027]
The pendulum mechanisms 4 and 5 basically include, as shown in FIGS. 1 and 2, first and second support arms 41 and 51 oscillating about a rotation shaft 26 of the drive gear 25 as drive shafts. First and second contact gears 42 and 52 which are driven to rotate in mesh with the driven gear 25 and are in contact with the driven gear 35 of the opening / closing unit 30 to mesh and transmit power are attached.
[0028]
The first and second contact gears 42, 52 are preferably gears having the same diameter and the same number of teeth as each other. Reference numerals 43 and 53 in FIG. 2A are rotation shafts of the contact gears 42 and 52. As shown in FIG. 2B, the first and second support arms 41 and 51 have an opening angle θ between the arms equal to or less than a predetermined angle (at least an angle at which the contact gears 42 and 52 come into contact with each other). Stoppers 45, 55 (FIG. 2b) are provided for holding the device at an angle. The stoppers 45 and 55 illustrated in FIG. 2B are provided on the arms 41 and 51, respectively. When the arms approach each other to a predetermined angle, the stoppers 45 and 55 come into contact with each other to prevent further displacement of the arm. .
[0029]
When the opening / closing unit 30 is joined and integrated with the main unit 20, the pendulum mechanisms 4 and 5 connect the contact gears 42 and 52 between the drive gear 25 and the shafts 26 and 36 of the driven gear 35. It is provided so as to be in a state where it can abut on the driven gear 35 symmetrically in regions on both sides of the straight line L. The pendulum mechanisms 4 and 5 are provided so as to be urged by the coil spring 6 so that the support arms 41 and 51 swing in the direction approaching each other.
[0030]
Next, the operation of the power transmission device 1 will be described.
[0031]
First, when the opening / closing unit 30 is closed as shown in FIG. 1A, the opening / closing unit 30 is joined to and integrated with the main unit 20, so that the distance between the shafts (26, 36) of the driving gear 25 and the driven gear 35 is reduced. While being kept constant, the support arms 41, 51 of the two pendulum mechanisms 4, 5 are kept in a state of continuing to swing in the approaching direction by the elastic urging force F of the coil spring 6. Thus, the contact gears 42 and 52 of the pendulum mechanisms 4 and 5 are both in contact with the second gear 35.
[0032]
In this state, when the drive motor 21 of the main unit 20 is driven to rotate the drive gear 25 in the forward direction C indicated by the solid line in FIG. 2A, the drive gear 25 that rotates forward supports the first pendulum mechanism 4. The arm 41 acts so as to press the contact gear 42 against the second gear 35, whereby the contact gear 42 is securely engaged with the second gear 35. As a result, the power of the forward rotation by the drive gear 25 is transmitted to the second gear 35 via the contact gear 42 of the first pendulum mechanism 4. At this time, in the second pendulum mechanism 5, the support arm 52 is acted as if the contact gear 52 is moved away from the second gear 35 by the drive gear 25 that rotates forward. 52 is not engaged with the second gear 35, but floats up and idles. As a result, the second pendulum mechanism 5 is kept in a state that does not contribute to the power transmission of the forward rotation.
[0033]
On the other hand, when the driving gear 3 reversely rotates in the arrow direction D indicated by the dotted line in FIG. 2B due to the rotation direction switching by the driving motor 21 or a rotation direction switching mechanism (not shown), the second pendulum mechanism 5 is rotated by the reversely rotating driving gear 25. Acts to press the contact gear 52 against the second gear 35, whereby the contact gear 52 is securely engaged with the second gear 35. As a result, the power of the forward rotation by the drive gear 25 is transmitted to the second gear 35 via the contact gear 52 in the second pendulum mechanism 5. At this time, in the first pendulum mechanism 4, the support arm 51 is acted as if the contact gear 52 is moved away from the second gear 35 by the drive gear 25 rotating in the reverse direction. 52 is not engaged with the second gear 35, but floats up and idles. As a result, the first pendulum mechanism 4 is kept in a state that does not contribute to the power transmission in the reverse rotation.
[0034]
In this way, the power of the forward / reverse rotation on the first unit side is transmitted to the second unit side satisfactorily and reliably.
[0035]
On the other hand, when the opening / closing unit 30 is opened as shown in FIG. 1B, the second gear 35 is separated from the contact gears 42 and 52 of the pendulum mechanisms 4 and 5 on the main body unit 20 side. After the second gear 35 is separated, the support arms 41 and 51 of the pendulum mechanism are locked by a stopper (not shown) and are kept at a predetermined opening angle θ.
[0036]
Further, when the opened opening / closing unit 30 is closed to be joined and integrated with the main unit 20, the second gear 35 is moved between the contact gears 42, 52 in the pendulum mechanisms 4, 5 with the closing operation of the opening / closing unit 30. The support gears 41 and 51 are slightly swung in the direction of pushing open against the biasing force of the coil spring 6 by approaching and pushing the contact gears 42 and 52 at last. 42 and 52 are engaged with each other. As a result, the distance between the shafts (26, 36) between the drive gear 25 and the driven gear 35 is kept constant again.
[0037]
When the second gear 35 is in contact with or separated from the contact gears 42, 52 of the pendulum mechanisms 4, 5, the contact gears 42, 52 are moved between their axes W by the swing of the support arms 41, 51. Is adjusted, there is no variation in driving load or generation of abnormal noise.
[0038]
[Embodiment 2]
FIG. 3 is a schematic diagram showing a power transmission device according to Embodiment 2 of the present invention.
[0039]
The power transmission device 10 has the same configuration as the power transmission device 1 according to the first embodiment except that an auxiliary mechanism 7 that swings the support arms 41 and 51 of the pendulum mechanisms 4 and 5 in a direction away from the power transmission device 10 is provided. is there.
[0040]
The auxiliary mechanism 7 is configured by a push spread plate 71 fixed and attached to a predetermined portion of the opening / closing unit 30 or the rotating shaft 36 of the second gear 35. The push-spread plate 71 is formed in a mountain-like shape such that the distal end portion on the main unit 20 side comes into contact with the rotating shafts 43, 53 of the contact gears 42, 52, gently pushes the spread, and then returns to the original position. It has a shape having flat guide portions 74 formed flat so as to maintain the original state, and rear ends thereof are fixed to the rotation shaft 36 of the second gear 35 and the like. It is a thing. The distance between the tops of the chevron guides 72, 73 is set to a dimension (W2) larger than the center distance W between the contact gears 42, 52. The distance between the upper side and the lower side of the flat guide portion 74 is set to be equal to or smaller than the distance W between the shafts.
[0041]
In the power transmission device 10 provided with such an auxiliary mechanism 7, when the opening / closing unit 30 is moved toward or away from the main unit 20, the push-spread plate 71 of the auxiliary mechanism 7 causes the pendulum mechanism 4, 5 to contact the opening / closing unit 30. The distance W between the shafts of the contact gears 42 and 52 is temporarily widened. The transmission of the forward and reverse rotational power is performed in the same manner as in the case of the device 1 according to the first embodiment.
[0042]
That is, when the opening / closing unit 30 is closed to be joined and integrated with the main body unit 20, the push spread plate 71 of the auxiliary mechanism 7 moves between the contact gears 42 and 52 in conjunction with the closing operation of the opening / closing unit 30. First, the guides 72 and 73 guide the rotary shafts 43 and 53 of the respective gears so as to push them apart. Actually, when the rotary shafts 43, 53 of the respective gears are pushed out by the guidance of the chevron guides 72, 73, the respective support arms 41, 51 swing in the direction away from the urging force of the coil spring 6. . As a result, the distance W between the shafts of the contact gears 42 and 52 is increased (W1 → W2). Then, the second gear 35 approaches and comes into contact between the contact gears 42 and 52 in a state where the shaft width W is widened. Thereafter, when the push spread plate 71 further advances in conjunction with the closing operation of the opening / closing unit 30, the rotation shafts 43, 53 of the contact gears 42, 52 pass the tops of the chevron guides 72, 73 to the flat guide 74. As a result, the rotation shafts 43 and 53 of the respective gears are released from the guidance from the chevron guides 72 and 73 and return to their original positions. As a result, the contact gears 42 and 52 are brought into contact with and mesh with the second gear 35 that enters along with the push-out plate 71.
[0043]
Thereby, the contact operation between the second gear 35 and the contact gears 42 and 52 in the pendulum mechanisms 4 and 5 can be performed more smoothly and reliably.
[0044]
Conversely, when the opening / closing unit 30 is opened and separated from the main unit 20, the push-out plate 71 of the auxiliary mechanism 7 enters between the contact gears 42 and 52 in conjunction with the opening operation of the opening / closing unit 30. First, the chevron guide portions 72 and 73 guide the rotary shafts 43 and 53 of the contact gears 42 and 52 to push and spread. As a result, the contact gears 42 and 52 are displaced in a direction away from the second gear 35. Thereafter, when the push spread plate 71 further moves backward in conjunction with the opening operation of the opening / closing unit 30, the rotation shafts 43, 53 of the contact gears 42, 52 pass the tops of the chevron guides 72, 73 to the flat guide 74. As a result, the rotation shafts 43 and 53 of the respective gears are released from the guidance from the chevron guides 72 and 73 and return to their original positions. In this process, the second gear 35 is completely separated from between the contact gears 42 and 52.
[0045]
As a result, the operation of separating the second gear 35 from the contact gears 42 and 52 in the pendulum mechanisms 4 and 5 can be performed more smoothly and reliably.
[0046]
In the second embodiment, the case where the push-spread plate 71 fixed and attached to the predetermined portion of the opening / closing unit 30 or the rotating shaft 36 of the second gear 35 is used as the auxiliary mechanism 7 is exemplified. Other configurations may be used.
[0047]
For example, an electric swing mechanism for swinging the support arms 41 and 51 in the opening direction and the approach direction is provided, and a start switch of the swing mechanism is installed between the main unit 20 and the opening / closing unit 30. The start switch can be configured to be turned ON / OFF with the opening / closing operation. The swing mechanism may have a structure that operates mechanically. A mechanism that generates the mechanical operation is installed between the opening and closing units 30, and the opening and closing operations of the opening and closing units 30 are performed in accordance with the opening and closing operations of the opening and closing units 30. Thus, the mechanism for generating the mechanical operation can be operated or released.
[0048]
【The invention's effect】
As described above, according to the power transmission device of the present invention, since the two pendulum mechanisms are provided, even when the first unit and the second unit are combined and integrated, and after that, variations in the drive load and abnormal noise may occur. There is no generation, and power of forward and reverse rotation can be transmitted satisfactorily and reliably.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A and 1B are schematic diagrams of a power transmission device according to Embodiment 1 of the present invention, in which FIG. 1A is a schematic diagram showing a state when an opening / closing unit is closed, and FIG. The schematic diagram which shows a state.
FIGS. 2A and 2B are explanatory views showing the power transmission device of FIG. 1 in an enlarged manner, wherein FIG. 2A is an explanatory view showing a state when an opening / closing unit is closed, and FIG. FIG.
FIGS. 3A and 3B are schematic diagrams of a power transmission device according to Embodiment 2 of the present invention, in which FIG. 3A is a schematic diagram showing a state when an open / close unit is closed, and FIG. The schematic diagram which shows a state.
4A and 4B are diagrams illustrating an operation state of the push-spread plate of the auxiliary mechanism, in which FIG. 4A is a diagram illustrating a state in which the push-spread plate is separated, and FIG. FIG. 3C is an explanatory diagram showing a state when the push-spreading board has been completely entered.
FIGS. 5A and 5B are schematic diagrams of a power transmission device according to another embodiment (3), in which FIG. 5A is a schematic diagram showing a state when an opening / closing unit is closed, and FIG. FIG.
FIG. 6 is a conceptual diagram showing a conventional power transmission device that meshes gears.
[Explanation of symbols]
Reference numerals 1, 10: power transmission device, 4: first pendulum mechanism, 5: second pendulum mechanism, 6: coil spring (biasing member), 7: auxiliary mechanism, 20: main unit (first unit), 21 .. Drive motor (rotary drive source), 25 drive gear (first rotating body), 30 opening / closing unit (second unit), 35 driven gear (second rotating body), 41, 51 support arm, 42, 52: contact gear (contact rotating body), L: straight line connecting the axes, M: between the axes.