(57)【要約】【課題】間欠歯車を用いて、駆動歯車の一定角度の回転を従動歯車に伝達する従来の動力伝達装置では、欠歯部から噛み合いに入る際に生ずる衝撃音の発生や、衝撃により歯の摩耗・破損が起こるという問題があった。【解決手段】駆動歯車及び従動歯車にはすば歯車を用いる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
全歯車を有する駆動歯車と、欠歯部を有する間欠歯車を有する従動歯車と、該従動歯車の係止・係止解除を行う制御手段とを有する動力伝達装置において、前記駆動歯車及び前記従動歯車をはすば歯車で構成したことを特徴とする動力伝達装置。
【請求項２】
前記制御手段の係止解除時に、前記駆動歯車に前記従動歯車を噛み合わせる起動手段を有することを特徴とする請求項１に記載の動力伝達装置。
【請求項３】
前記従動歯車は、はすばからなる全歯車を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の動力伝達装置。
【請求項４】
前記従動歯車からなる第１従動歯車及び該第１従動歯車に噛み合う第２従動歯車を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の動力伝達装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載された動力伝達装置及び前記従動歯車により駆動される給紙ローラを有することを特徴とする給紙装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、歯車により回転を伝達する動力伝達装置及び動力伝達装置を有する給紙装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
間欠歯車を用いて、連続する回転運動を一定角度の回転運動に区切って伝達する動力伝達装置がシート状の紙を搬送する給紙装置等において用いられている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、駆動歯車に間欠歯車からなる従動歯車を組み合わせて、駆動歯車の連続回転運動を一定角度の従動回転として従動歯車に伝達し、従動歯車の一定角度回転運動を給紙ローラに伝達することにより、シート状の紙を１枚ずつ搬出する給紙装置が開示されている。
【０００４】
このようなで動力伝達装置では、欠歯から噛み合いに移行する際の衝撃により、衝撃音の発生や、歯の摩耗・破損が生ずるという問題がある。
【０００５】
この対策として、従来は噛み合わせ部に衝撃を吸収する弾性部材を設けることが行われている。
【０００６】
また、特許文献１では、従動歯車の歯の形状を、歯車の噛み合い時における押し合い力を低減可能なものにすることにより、変音の発生や歯車の破損を防止している。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−２６５０７６号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
弾性部材を設ける手段では、部品点数が多くなってコスト高や装置の耐久性の低下を招くという問題、弾性部材の耐久性が原因で装置の耐久性が低下するという問題及び小さな歯車では弾性部材を取り付けることが困難であるという問題等がある。
【０００９】
特許文献１の手段では、間欠歯車における欠歯部の下流に隣接する第１、第２歯に切り欠いた斜面を形成するという手段を用いて、変音の防止や歯の破損を防止している。このような防止手段では歯の強度を低下させることになるので、歯の破損防止には不十分であり、伝達する駆動力のトルクが大きい場合等に歯の破損が発生するという問題が解決されない。また、噛み合いの開始時に発生する衝撃音の防止にも不十分である。
【００１０】
すなわち、欠歯部から噛み合いに入るきには、特許文献１の歯車装置においても、歯の軸方向全長に亘って、同時に、噛み合い状態に移行するので、衝撃が大きく衝撃音が発生する。
【００１１】
このように、特許文献１の歯車装置は、衝撃音の防止及び歯の破損の防止の何れの目的に関しても十分ではない。
【００１２】
本発明の目的は、間欠歯車を用いた動力伝達装置において、問題となる歯の破損や衝撃音の発生を防止することを目的とし、従来の前記動力伝達装置における問題を解決することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記目的は下記の発明により達成される。
【００１４】
１．全歯車を有する駆動歯車と、欠歯部を有する間欠歯車を有する従動歯車と、該従動歯車の係止・係止解除を行う制御手段とを有する動力伝達装置において、前記駆動歯車及び前記従動歯車をはすば歯車で構成したことを特徴とする動力伝達装置。
【００１５】
２．前記制御手段の係止解除時に、前記駆動歯車に前記従動歯車を噛み合わせる起動手段を有することを特徴とする前記１に記載の動力伝達装置。
【００１６】
３．前記従動歯車は、はすばからなる全歯車を有することを特徴とする前記１又は前記２に記載の動力伝達装置。
【００１７】
４．前記従動歯車からなる第１従動歯車及び該第１従動歯車に噛み合う第２従動歯車を有することを特徴とする前記１〜３のいずれか１項に記載の動力伝達装置。
【００１８】
５．前記１〜４のいずれか１項に記載された動力伝達装置及び前記従動歯車により駆動される給紙ローラを有することを特徴とする給紙装置。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の形態に係る動力伝達装置の概念図、図２は間欠歯車の部分図である。
【００２０】
本明細書においては、全周に歯が設けられた歯車を、間欠歯車と区別するために全歯車という。なお、「間欠歯車」という言葉は、一般に使用されているように、歯が形成されない欠歯部を有する歯車である。
【００２１】
図１において、１は全歯車からなる駆動歯車、２は間欠歯車２Ａ及び全歯車２Ｂからなる第１従動歯車、３は全歯車からなる第２従動歯車である。
【００２２】
駆動歯車１と第１従動歯車２の間欠歯車２Ａとが噛み合い、第１従動歯車２の全歯車２Ｂと第２従動歯車３とが噛み合う。
【００２３】
動力は矢印で示すように、駆動歯車１から第１従動歯車へ、第１従動歯車２から第２従動歯車３へと伝達される。
【００２４】
連続回転する駆動歯車１の回転は、間欠歯車２Ａに伝達されて、第１従動歯車２は一定角度回転する。該一定角度回転後に、欠歯部２Ｃが駆動歯車との噛み合い位置まで、第１従動歯車２が回転した段階で、駆動歯車１から第１従動歯車２への動力伝達は遮断される。第２従動歯車３は第１従動歯車２の全歯車３Ｂに噛み合っているので、第２従動歯車３は第１従動歯車２の回転に追従して回転し、停止に追従して停止する。
【００２５】
従って、第２従動歯車３へは、駆動歯車１の一定角度回転分の動力が伝達される。以上説明した間欠歯車を用いた動力伝達のメカニズムは周知である。
【００２６】
本発明においては、駆動歯車１、間欠歯車２Ａ、全歯車２Ｂ及び第２従動歯車３は全て図示のように、はすば歯車からなる。
【００２７】
以上のような構成の動力伝達装置では、図２に示すように、欠歯部２Ｃから噛み合いに移行する過程において、歯２１、２２、２３が欠歯部２Ｃに臨む先頭部２１ａ、２２ａ、２３ａから噛み合いを開始し、平歯車からなる間欠歯車を用いた場合のように、１本の歯が歯条全体に亘って同時に噛み合いに入ることがない。従って、欠歯部２Ｃから噛み合いに移行する際の衝撃がきわめて良好に緩和される。なお、図２において、実線は歯の山を示し、点線は歯の谷と示す。
【００２８】
その結果、衝撃音の発生や歯の破損が十分に防止される。しかも、駆動歯車１の歯から第１従動歯車２に歯に作用する力は、歯条に直角な方向ではない。すなわち、第１従動歯車２の間欠歯車２Ａの歯に作用する力は、歯条に直角な成分と歯条に平行な成分に分散されるので、歯に対する破壊力は効果的に軽減され、駆動トルクが大きい場合にも、歯の破損が防止される。
【００２９】
図３は本発明の実施の形態に係る動力伝達装置の具体例を示す。
既に説明したように、駆動歯車１は第１従動歯車２の間欠歯車２Ａと噛み合い、第２従動歯車３は第１従動歯車２の全歯車２Ｂと噛み合う。
【００３０】
第１従動歯車２には、段部２Ｄａが形成された係止部２Ｄ及びピン２Ｅが設けられる。係止部２Ｄには制御手段を構成する係止部材４が係合する。また、ピン２Ｅには一端が固定部に取り付けられた起動手段としての引っ張り型のバネ５の他端が取り付けられる。係止部材４は軸４Ａに回転自在に支持されており、制御手段を構成するソレノイド６により駆動されて時計方向に回転する。
【００３１】
駆動歯車２は矢印のように連続回転しているが、駆動歯車１に欠歯部２Ｃが対向しており、駆動歯車１の動力が第１従動歯車２に伝達されない図２の初期状態において、制御手段を構成するソレノイド６に起動信号が入力すると、係止部材４が軸４Ａを中心に時計方向に回転して、その先端が段部２Ｄａからはずれる。その結果、第１従動歯車２はバネ５の駆動力で反時計方向に回転して、駆動歯車１と間欠歯車２Ａとが噛み合って、第１従動歯車２が回転する。第１従動歯車２の回転は、第２従動歯車３に伝達されて、第２従動歯車３が回転する。
【００３２】
欠歯部２Ｃが駆動歯車１に対向する角度まで第１従動歯車が回転した段階で、駆動歯車１の動力伝達は遮断され、係止部材４の先端が段部２Ｄａに突き当たり、第１従動歯車は図２の初期状態に復帰する。
【００３３】
すなわち、第１、第２従動歯車２、３は一つの起動信号により、一定角度回転した後に初期状態で停止する。従って、起動信号がソレノイド６に入力する毎に、第１、第２従動歯車２、３は一定角度回転する。
【００３４】
図４は、図３に示した動力伝達装置を有する本発明の実施の形態に係る給紙装置の例を示す。
【００３５】
図４において、１０は給紙トレイであり、給紙トレイ１０にはシートＤが突き当て部材１１により前端縁が規制されて積載される。１２は給紙ローラであり、図示のように、一部が切除された半月状に形成されている。１３は搬送ローラであり、矢印のように回転してシートＤを搬送する。１４はトルクリミッタ（図示せず）を内蔵する周知の捌きローラであり、搬送ローラ１３と捌きローラ１４とでシートＤを１枚に分離して搬送する分離・搬送手段を構成する。
【００３６】
給紙ローラ１２の軸１２Ａは図２における第２従動ローラ３により駆動される回転軸である。
【００３７】
軸１２Ａの１回転により、給紙ローラ１２が矢印で示すように１回転し、シートＤをその堆積の上から送り出す。送り出されたシートＤは、搬送ローラ１３により搬送されるが、捌きローラ１４の捌き作用により１枚に分離され、１枚のシートが分離・搬送手段により搬送される。
【００３８】
図５は本発明の実施の形態に係る給紙装置の他の例を示す。
図５において、給紙ローラ２２は搬送ローラ２３と連結板２５により連結されるとともに、ベルト２４により搬送ローラ２３から動力伝達され、搬送ローラ２３により駆動される。搬送ローラ２３と、図４の捌きローラ１４と同様にトルクリミッタを内蔵する捌きローラ１４とは分離・搬送手段を構成する。なお、搬送ローラ２３には一方向クラッチ（図示せず）が組み込まれており、矢印で示す方向にシートＤにより駆動力が加えられた場合に、フリーに回転する。
【００３９】
連結板２５の一端には、アーム２６が設けられ、アーム２６はソレノイド２７のプランジャ２８に係合する。
【００４０】
また、搬送ローラ２３の軸２３Ａは駆動軸であり、図１、２における第２従動ローラ３により駆動される。
【００４１】
実線で示す状態は待機状態を示し、給紙ローラ２２はシートＤから離れている。
【００４２】
給紙開始信号がソレノイド２７に入力すると、ソレノイド２７のプランジャ２８が上昇し。給紙ローラ２５は、重力で点線で示す位置まで降下し、シートＤに接触してシートＤに一定圧力で圧接する。
【００４３】
給紙ローラ２２の降下と同時に、軸２３Ａが回転し、搬送ローラ２３及び給紙ローラ２２が回転して、シートＤを送り出す。シートＤの先頭部を一定長送り出した時点で、前記に説明したように、軸２３Ａの駆動は停止する。
【００４４】
この停止段階では、シートＤの先端が次段の搬送ローラ（図示せず）により搬送される。従って、軸２３Ａが停止しても、シートＤは次段の搬送ローラにより搬送される。
【００４５】
図６は、第１従動歯車の他の例を示す。
図６（ａ）の例では、欠歯部２Ｃが２Ｆで示すように、歯車の回転軸の方向に対してθ傾いた境界線をもって形成された例である。図示の例では、傾き角度θを、はすば歯車の歯条の回転軸に対する角度αよりも若干小さい値に設定している。
【００４６】
図６（ｂ）の例は、境界線２Ｆの傾き角度θを歯条の回転軸に対する角度αに対して正負逆となるように欠歯部２Ａを設けた例である。
【００４７】
図６（ａ）、（ｂ）における角度θを適切な値とすることにより、衝撃音及び歯の摩耗・破損を最小限にあすることができる。
【００４８】
図７は、図２における線Ｌ−Ｌに沿った断面図であり、歯形状の例を示す。
図７において、歯２２はその山が、欠歯部２Ｃと間欠歯車２Ａとの境界線２Ｆ近傍の２２ａにおいて、緩やかに立ち上がる曲線となるように形成される。駆動歯車との噛み合いは矢印Ｗで示すように進行するので、噛み合い開始時における衝撃は、図５に示す歯２２ａの形状により更に緩和される。
【００４９】
その結果、衝撃音の発生が良好に防止され、また、歯の摩耗や破損が防止される。
【００５０】
更に例えば、モジュール０．６以下の小歯車を用いた動力伝達装置が可能となる。
【００５１】
【発明の効果】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の発明により、間欠歯車を用いた動力伝達装置において、コストの増加を伴うことなく高耐久性であり、衝撃音の発生や歯の摩耗・破損が良好に防止される。
【００５２】
また、小歯車を用いた動力伝達装置が実現され、更に、大きなトルクの駆動力を伝達することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本は発明の実施の形態に係る動力伝達装置の概念図である。
【図２】間欠歯車の部分図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る動力伝達装置の具体例を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る給紙装置の例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る給紙装置の他の例を示す図である。
【図６】第１従動歯車の他の例を示す図である。
【図７】図２における線Ｌ−Ｌに沿った断面図である。
【符号の説明】
１  駆動歯車
２  第１従動歯車
２Ａ  間欠歯車
２Ｂ  全歯車
２Ｃ  欠歯部
３  第２従動歯車
４  係止部材
５  バネ
６  ソレノイド
１２、２２  給紙ローラ
【図１】
2005029296.tif 000003
【図２】
2005029296.tif 000004
【図３】
2005029296.tif 000005
【図４】
2005029296.tif 000006
【図５】
2005029296.tif 000007
【図６】
2005029296.tif 000008
【図７】
2005029296.tif 000009