(57)【要約】【課題】本発明は、タイミングベルトの撓みを抑え、タイミングベルトの安定した噛み合いによる駆動伝達を行い得るギヤドモータを提供する。【解決手段】本発明のギヤドモータは、正逆転モータとこの正逆転モータの回転を減速又は増速する調速ユニットとを備えたギヤドモータで、その調速ユニットが、正逆転モータによって回転する第１の歯車と、この第１の歯車の回転を受け出力する第２の歯車と、第１の歯車と第２の歯車との間に介在し第１の歯車回転を受け第２の歯車に駆動伝達するタイミングベルトと、第１、第２の歯車の少なくとも一方の歯車の正転で第１の位置に、逆転で第２の位置に移動可能で、第２の位置ではタイミングベルトの一部を押圧し、そのタイミングベルトの押圧を第１の位置で解除する揺動体と、を備えている。【選択図】 図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
正逆転モータと、
この正逆転モータの回転を減速又は増速する調速ユニットと、
を備えたギヤドモータであって、
前記調速ユニットは、
前記正逆転モータによって回転する第１の歯車と、
この第１の歯車の回転を受け出力する第２の歯車と、
前記第１の歯車と前記第２の歯車との間に介在し前記第１の歯車回転を受け前記第２の歯車に駆動伝達するタイミングベルトと、
前記第１、第２の歯車の少なくとも一方の歯車の逆転で前記タイミングベルトの一部を押圧して張力を与える第２の位置と、正転で第２の位置から退避し前記タイミングベルトの押圧を解除して張力を減ずる第１の位置との間で移動可能な揺動体と、
から成ることを特徴とするギヤドモータ。
【請求項２】
前記揺動体は、前記正逆転モータの回転を受け前記第１の位置と第２の位置との間で揺動する揺動アームと、その揺動アームの先端に回転可能に支持され前記タイミングベルトを押圧する押圧ローラとから成る請求項１に記載のギヤドモータ。
【請求項３】
前記揺動アームは、第１、第２の歯車の少なくとも一方の歯車の回転軸を中心に軸支され、またその一方の歯車の回転に従動するとともに前記第１の位置と第２の位置との間で揺動する従動歯車を回転可能に支持して成る請求項２に記載のギヤドモータ。
【請求項４】
前記正逆転モータは前記調速ユニットの枠体に支持され、
その枠体は前記従動ローラの揺動を前記第１の位置と第２の位置との間で阻止する阻止部を形成して成る請求項３に記載のギヤドモータ。
【請求項５】
正逆転モータとこの正逆転モータの回転を減速又は増速する調速ユニットとを備えたギヤドモータにより昇降され排出されるシートを順次積載集積する昇降台を備えたシート取扱装置であって、
上記ギヤドモータは請求項１乃至４のいずれか一項に記載するギヤドモータを備えて成ることを特徴とするシート取扱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば複写機や印刷機等に連結され排出されるシートを昇降台上に順次積載集積するシート取扱装置の昇降台を上下駆動する駆動源として利用可能なギヤドモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
まず、ギヤドモータについて説明する。従来、この種のギヤドモータの一例として例えば特許文献１（特開２００１−１８６７１６号公報）が開示されている。そのギヤドモータは、図４で示す様に、モータ１００には減速ユニットが一体に取り付けられた構造のものである。その減速ユニットは、図示の様にモータ１００の内部出力歯車１１０と第１減速歯車１２０がタイミングベルト１３０を介し駆動連結され、その第１減速歯車１２０に太陽歯車１４０が歯合され、更にその太陽歯車１４０に歯合する遊星歯車１５０を介し外部出力歯車１６０から構成されている。
【０００３】
次に、シート取扱装置について説明する。従来、この種のシート取扱装置の一例として例えば特許文献２（特開２００７−１７６６９０号公報）が開示されている。そのシート取扱装置は、図５で示す様に、本体装置２００のシート排紙口に対し上下に昇降可能な昇降台２１０が設けられている。その昇降台２１０は本体装置２００の上下一対の駆動プーリ２３０ａ、２３０ｂ間に張設されたタイミングベルト２２０に取り付けられ、駆動プーリ２３０ａに駆動連結されたモータ２４０の駆動を受け昇降するように構成されている。
【０００４】
そして、上記ギヤドモータでタイミングベルト１３０が用いられ、また上記シート取扱装置でもタイミングベルト２２０が用いられているが、タイミングベルトを使う理由の一つは歯車同士の噛み合いにより生ずる騒音・振動を吸収するためである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１８６７１６号公報
【特許文献２】特開２００７−１７６６９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、タイミングベルトは、上記の様に騒音・振動を吸収する効果を呈する反面、撓み易い特性をもつことから以下の問題が起こり易い。
【０００７】
例えば、上記シート取扱装置を例にして説明する。シート取扱装置は時と場合によって一度に大量のシートを処理することが有る。この様な場合、載置台は可也のシートが積載された状態で、その載置されたシートの最上面を見ながら断続的に下降し、次々と排出されるシートを更に積載するような制御が行われている。この載置台の下降の際に、載置台上の積載シートの荷重がタイミングベルトとプーリとの歯合部分に加わり、タイミングベルトが撓んで歯合関係が崩れ歯飛び現象が起こることがあり、適正な載置台位置制御が出来ないといった問題が発生することがある。
【０００８】
当然、上記シート取扱装置のタイミングベルトをラックに置換え、駆動源として上記タイミングベルトを使ったギヤドモータを使う場合においても、同様な問題が発生することがある。
【０００９】
本発明は、上記問題点に鑑みて成したもので、歯飛びの要因と成るタイミングベルトの撓みを抑え、タイミングベルトの安定した噛み合いによる駆動伝達を行い得るギヤドモータ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】
【００１０】
本発明に係る請求項１に記載のギヤドモータは、正逆転モータとこの正逆転モータの回転を減速又は増速する調速ユニットとを備えたギヤドモータであって、その調速ユニットは、正逆転モータによって回転する第１の歯車と、この第１の歯車の回転を受け出力する第２の歯車と、前記第１の歯車と前記第２の歯車との間に介在し前記第１の歯車回転を受け前記第２の歯車に駆動伝達するタイミングベルトと、前記第１、第２の歯車の少なくとも一方の歯車の逆転で前記タイミングベルトの一部を押圧して張力を与える第２の位置と、正転で第２の位置から退避し前記タイミングベルトの押圧を解除して張力減ずる第１の位置との間で移動可能な揺動体と、
と、から成る。
【００１１】
また請求項２に記載するようにその揺動体は、前記正逆転モータの回転を受け前記第１の位置と第２の位置との間で揺動する揺動アームと、その揺動アームの先端に回転可能に支持され前記タイミングベルトを押圧する押圧ローラとから成る。
【００１２】
また請求項３に記載するようにその揺動アームは、第１、第２の歯車の少なくとも一方の歯車の回転軸を中心に軸支され、またその一方の歯車の回転に従動するとともに前記第１の位置と第２の位置との間で揺動する従動ローラを回転可能に支持している。
【００１３】
また請求項４に記載するように前記正逆転モータは前記調速ユニットの枠体に支持され、その枠体は前記従動ローラの揺動を前記第１の位置と第２の位置との間で阻止する阻止部を形成している。
【００１４】
更に本発明に係る請求項５に記載のシート取扱装置は、正逆転モータとこの正逆転モータの回転を減速又は増速する調速ユニットとを備えたギヤドモータにより昇降され排出されるシートを順次積載集積する昇降台を備えたシート取扱装置であって、そのギヤドモータは上記請求項１乃至４のいずれか一項に記載するギヤドモータを備えている。
【００１５】
また請求項６に記載するシート取扱装置は、正逆転モータとこの正逆転モータの回転を減速又は増速する調速ユニットとを備えたギヤドモータにより昇降され排出されるシートを順次積載集積する昇降台を備え、その調速ユニットは正逆転モータを支持する枠体を備え、その枠体は昇降台を昇降自在に支持しするとともに、その枠体は、正逆転モータによって回転する第１の歯車と、この第１の歯車の回転を受け出力する第２の歯車と、第１の歯車と第２の歯車との間に介在し第１の歯車回転を受け第２の歯車に駆動伝達するタイミングベルトと、第１、第２の歯車の少なくとも一方の歯車の正転で第１の位置に、逆転で第２の位置に移動可能で、第２の位置ではタイミングベルトの一部を押圧し、そのタイミングベルトの押圧を第１の位置で解除する揺動体と、を備えている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る請求項１に記載のギヤドモータは、正逆転モータによって回転する前記第１、第２の歯車の少なくとも一方の歯車の逆転で前記タイミングベルトの一部を押圧して張力を与える第２の位置と、正転で第２の位置から退避し前記タイミングベルトの押圧を解除して張力減ずる第１の位置との間で移動可能な揺動体とを備えることで、正逆転モータの回転方向を切り替えるだけでタイミングベルトの張力を高めることで安定したタイミングベルトの噛み合いによる駆動伝達を行うことが出来る。また正逆転モータの逆転時にはタイミングベルトの張力を減ずることでベルト負荷を軽減し作動性を良くすることが出来る。
【００１７】
また請求項２に記載するようにその揺動体を、揺動アームと押圧ローラとで構成することで、構造が簡単で、タイミングベルトの張力の切換えが容易である。
【００１８】
また請求項３に記載するようにその揺動アームは、正逆転モータの回転を従動ローラで捕らえることで、正逆転モータの回転を確実に捕らえることが出来、タイミングベルトの張力の切換えが容易である。
【００１９】
また請求項４に記載するように前記正逆転モータを支持する調速ユニットの枠体に前記従動ローラの揺動を阻止する阻止部を形成することによって、正逆転モータと従動ローラとの位置関係を正確に配置することが出来、タイミングベルトの張力の切換え時期が正逆転モータの回転に順応してタイミング良く制御することが可能である。
【００２０】
更に本発明に係る請求項５に記載のシート取扱装置は、上記請求項１乃至４のいずれか一項に記載するギヤドモータを備えることによって、歯飛び現象を抑えることで、昇降台の昇降位置精度が正確に制御し得る。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係るギヤドモータの一実施形態を示す説明図で、（ａ）図は揺動体が第１の位置にある上面図、（ｂ）図はその側面図ある。
【図２】本発明に係るギヤドモータの一実施形態を示す説明図で、（ａ）図は揺動体が第２の位置にある上面図、（ｂ）図はその側面図ある。
【図３】本発明に係るギヤドモータを取り付けたシート取扱装置の側面図である。
【図４】従来のギヤドモータの構造を説明する斜視図である。
【図５】従来のシート取扱装置の側面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
（ギヤドモータの構成）
以下、図面を参照して本発明に係るギヤドモータの実施の形態について説明をする。
【００２３】
図１及び図２に示すように、そのギヤドモータＧＭは、ＤＣモータＭＯと調速ユニットＳＵで構成され、ＤＣモータＭＯは調速ユニットＳＵの枠体ＦＢにねじ止めされ取り付けられている。
【００２４】
＜ＤＣモータ＞
このギヤドモータＧＭに用いるＤＣモータＭＯは特に特定のモータで有る必要は無く、モータ市場で入手可能な正逆転可能なＤＣモータであれば良い。但し、ＤＣモータＭＯの回転出力軸ＭＯ１に調速ユニットＳＵの後述する第１歯車回転体Ｇ１を取り付けるために取り付け用のカラーが必要となる。
【００２５】
＜調速ユニット＞
次に調速ユニットＳＵは、ＤＣモータＭＯを取り付ける枠体ＦＢと、この枠体ＦＢ上に減速若しくは増速するための調速機構を構成するための少なくとも第１歯車回転体Ｇ１と第２歯車回転体Ｇ２及びこの両歯車回転体を駆動連結するタイミングベルトＴＢを収容している。そして、調速ユニットＳＵの第１歯車回転体Ｇ１は、ＤＣモータＭＯの回転軸ＭＯ１に取り付けられ、ＤＣモータＭＯの回転は第１歯車回転体Ｇ１に伝えられ、第１歯車回転体Ｇ１の回転はタイミングベルトＴＢを介し第２歯車回転体Ｇ２に伝えられ出力される。
【００２６】
そのＤＣモータＭＯの回転出力軸ＭＯ１に取り付けられる第１歯車回転体Ｇ１は、図１（ｂ）で示す様に、タイミングベルトＴＢと歯合する歯車Ｇ１ａと、歯車Ｇ１ｂと、後述する揺動体ＴＰの揺動アームＬＢを回転可能に支持する主軸Ｇ１ｃと、タイミングベルトＴＢと歯車Ｇ１ａとの歯合状態を歯車Ｇ１ｂとの間で維持する鍔部Ｇ１ｄとが一つの回転体として形成されている。
【００２７】
また、第１歯車回転体Ｇ１の回転をタイミングベルトＴＢを介し受動する第２歯車回転体Ｇ２は、図１（ｂ）で示す様に、枠体ＦＢに取り付けられた軸受ＦＢ１に回転可能に支持されタイミングベルトＴＢと歯合する歯車Ｇ２ａと、この歯車Ｇ２ａと一体的に回転する歯車Ｇ２ｂとが一つの回転体として形成されている。
【００２８】
＜ベルト張力切換え機構＞
また、この調速ユニットＳＵには、タイミングベルトＴＢのベルト張力をＤＣモータＭＯの正逆転で切換えるベルト張力切換え機構を備えている。このベルト張力切換え機構は、第１、第２の歯車回転体Ｇ１、Ｇ２の少なくとも一方の歯車の正転で第１の位置に、逆転で第２の位置に移動可能で、第２の位置では前記タイミングベルトの一部を押圧し、そのタイミングベルトの押圧を第１の位置で解除する揺動体によって構成されている。具体的に図１（ａ）及び図２（ａ）で示す様に、第１歯車回転体Ｇ１の正転で図１（ａ）の第１の位置に、逆転で図２（ａ）の第２の位置に移動可能で、その第２の位置ではタイミングベルトＴＢの一部を押圧し、そのタイミングベルトＴＢの押圧を第１の位置で解除する揺動体を備えている。
【００２９】
その揺動体は、ＤＣモータＭＯの回転出力軸ＭＯ１を中心に第１歯車回転体Ｇ１の主軸Ｇ１ｃに回転可能に支持され、ＤＣモータＭＯの回転を受け第１の位置と第２の位置との間で揺動する揺動アームＬＢと、その揺動アームＬＢの先端に回転可能に支持されタイミングベルトＴＢを押圧する押圧ローラＲＯとから成る。
【００３０】
またその揺動アームＬＢは、第１の歯車回転体Ｇ１の歯車Ｇ１ｂと歯合し、歯車Ｇ１ｂの回転に従動して回転する従動ローラＧ３を支持している。
【００３１】
この従動ローラＧ３の下方に伸びた回転軸Ｇ３ａの先端は、ＤＣモータＭＯを取り付ける調速ユニットＳＵの枠体ＦＢに形成したスリット状の溝孔ＦＢ２に嵌合され、そのスリット状の溝孔ＦＢ２の両端部は回転軸Ｇ３ａの移動を阻止し、従動ローラＧ３の揺動を図１（ａ）の第１の位置と図２（ａ）の第２の位置との間で阻止する阻止面を形成している。
【００３２】
（ギヤドモータの動作説明）
次にギヤドモータの動作について説明する。まず、ギヤドモータの正転動作について説明するに、図１（ａ）で示す第１の歯車回転体Ｇ１が矢視方向（時計方向）に回転する様に、図示せぬモータ駆動制御回路を介しＤＣモータＭＯを正回転させる。実際に、この回転直前で図２（ａ）の状態、すなわちベルト張力切換え機構の押圧ローラＲＯがタイミングベルトＴＢを押圧し張力を加えた状態において、この図１（ａ）で示す第１の歯車回転体Ｇ１の矢視方向（時計方向）の回転によって、図１（ｂ）で示す歯車Ｇ１ｂと歯合し、且つ枠体ＦＢに形成したスリット状の溝孔ＦＢ２（阻止部）に回転軸を嵌合する従動ローラＧ３が従動回転しながら遊星歯車となって、図２（ａ）の状態にある第１の位置から図１（ａ）の状態にある第２の位置に揺動する。この従動ローラＧ３の揺動によって揺動アームＬＢが第１の歯車回転体Ｇ１の回転中心を回転支点として図２（ａ）の状態にある第１の位置から図１（ａ）の状態にある第２の位置に揺動する。この揺動アームＬＢの第２の位置への揺動により、揺動アームＬＢの揺動先端部に回転可能に支持された押圧ローラＲＯがタイミングベルトＴＢから離脱してタイミングベルトＴＢへの張力を無くすことが出来る。この結果、調速ユニットＳＵの作動負荷が軽減され、調速ユニットＳＵがＤＣモータＭＯによって円滑に作動されることと成る。
【００３３】
次にギヤドモータの逆転動作について説明する。まず、図２（ａ）で示す第１の歯車回転体Ｇ１が矢視方向（反時計方向）に回転する様に、図示せぬモータ駆動制御回路を介しＤＣモータＭＯを逆回転させる。実際に、この回転直前で図１（ａ）の状態、すなわちベルト張力切換え機構の押圧ローラＲＯがタイミングベルトＴＢから退避し張力を加え無い状態において、この図２（ａ）で示す第１の歯車回転体Ｇ１の矢視方向（反時計方向）の回転によって、上記説明の逆動作で揺動アームＬＢが第１の歯車回転体Ｇ１の回転中心を回転支点として図１（ａ）の状態にある第１の位置から図２（ａ）の状態にある第２の位置に揺動する。この揺動アームＬＢの第２の位置への揺動によって、揺動アームＬＢの揺動先端部に回転可能に支持された押圧ローラＲＯが揺動途中でタイミングベルトＴＢに当接し、タイミングベルトＴＢを押し込み、タイミングベルトＴＢに張力を負荷することが出来る。この結果、調速ユニットＳＵの作動負荷は大きく成り駆動速度が落ちる反面、タイミングベルトＴＢと第１の歯車回転体Ｇ１の歯車Ｇ１ｂ及び第２の歯車回転体Ｇ２の歯車Ｇ２ａとの各歯合関係が深く噛み合うことで、歯と歯との隙間が無く成ることで歯飛び現象の発生が軽減し、ＤＣモータＭＯの回転が確実にタイミングベルトＴＢを介し第２の歯車回転体Ｇ２の歯車Ｇ２ａに駆動伝達され出力することが出来る。
【００３４】
（シート取扱装置の構成）
次に本願発明のギヤドモータＧＭを昇降台の昇降モータとして採用したシート取扱装置の構成について図３に基づき説明する。図中、２００がシート取扱装置の一部を示すものである。そのシート取扱装置２００は、昇降台２１０が上下方向に移動自在に装置フレーム２２０の図示せぬガイドレールに支持されている。その昇降台２１０には上下方向に延在する平歯車２３０が一体に取り付けられている。またそのシート取扱装置２００には、上述したギヤドモータＧＭが取り付けられ、そのギヤドモータＧＭの第２の歯車回転体Ｇ２の歯車Ｇ２ｂが昇降台２１０の平歯車２３０と歯合した構成と成っている。
【００３５】
またこのシート取扱装置には、図示せぬ複写機やプリンタ等の画像形成装置から順次排出される印刷済みシートを受け入れ昇降台２１０上に順次積載集積するために、画像形成装置から排出されるシート枚数をカウント若しくは積載シート最上紙の紙面を検出するセンサを備え、常時シート排紙口から所定の間隔を隔てた下降位置に積載量に応じ昇降する様に図示せぬ昇降台制御回路と、昇降台２１０を上下に昇降させるためにギヤドモータＧＭを回転制御する図示せぬモータ制御回路等を備えている。
【００３６】
（シート取扱装置の動作説明）
次にシート取扱装置の動作について説明する。まず、昇降台２１０が図３の実線位置に有り、その昇降台２１０上にある程度のシートＳが既に積載された状態において、引き続き画像形成装置からのシート排出信号を受けることで、シート取扱装置２００はその排出されるシートを更に積載する為に、昇降台制御回路が昇降台２１０上に積載されたシート束の状態により昇降台２１０を所定量下降させる下降信号をモータ制御回路に電信する。その下降信号を受けたモータ制御回路はギヤドモータＧＭを逆回転させ、図２で示す様にタイミングベルトＴＢを押圧した状態で第２の歯車回転体Ｇ２の歯車Ｇ２ｂを図示反時計方向に回転させる。この歯車Ｇ２ｂの回転で平歯車２３０が下方に駆動され、この平歯車２３０と一体の昇降台２１０が所定量だけ上述したように歯飛び無く適正に下降される。この昇降台２１０の下降が実行されシート受け入れ準備が完了したことを昇降台制御回路から画像形成装置に通信され、画像形成装置からのシート排出動作に連動してシートの集積を開始する。
【００３７】
また、昇降台２１０上に積載されたシート束が取り去られると、シート取扱装置２００の昇降台制御回路はモータ制御回路を使ってギヤドモータＧＭを正回転させ、タイミングベルトＴＢへの押圧を解除した状態で昇降台２１０を排紙口より所定量下降させたシート受入位置まで上昇させる。
【００３８】
（変形実施例）
本発明のギヤドモータは、上記実施例の様にモータユニット単体として構成するだけでなく、例えばシート取扱装置の枠体自体をモータユニット構成体の一部として構成することも出来る。具体的には、正逆転モータとこの正逆転モータの回転を減速又は増速する調速ユニットとを備えたギヤドモータにより昇降され排出されるシートを順次積載集積する昇降台を備えたシート取扱装置において、その調速ユニットに正逆転モータを支持する枠体を備え、その枠体に昇降台を昇降自在に支持し、その枠体を、正逆転モータによって回転する第１の歯車と、この第１の歯車の回転を受け出力する第２の歯車と、第１の歯車と第２の歯車との間に介在し第１の歯車回転を受け第２の歯車に駆動伝達するタイミングベルトと、前記第１、第２の歯車の少なくとも一方の歯車の逆転で前記タイミングベルトの一部を押圧して張力を与える第２の位置と、正転で第２の位置から退避し前記タイミングベルトの押圧を解除して張力減ずる第１の位置との間で移動可能な揺動体と、を備えることでも本発明を達成することが可能で、この様に正逆転モータを取り付ける調速ユニットの枠体を昇降台の支持枠として兼用することによって、シート取扱装置の簡素化をすることが出来る。
【００３９】
また、シート取扱装置として排紙装置の実施について説明しているが、給紙装置の大容量給紙スタッカーの昇降用として上述のギヤドモータを使うことも出来る。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明のギヤドモータは、上記実施例の様にシート取扱装置への用途の他に例えばホークリフト車といった分野においても適用することが出来る。
【符号の説明】
【００４１】
ＧＭ…ギヤドモータ、
ＭＯ…正逆転モータ
Ｇ１…第１の回転体（第１の歯車）
Ｇ２…第２の回転体（第２の歯車）
ＴＢ…タイミングベルト
ＴＰ…揺動体
ＬＢ…揺動アーム
ＲＯ…押圧ローラ
Ｇ３…従動歯車
ＦＢ…枠体
ＦＢ２…阻止部（スリット状溝孔）
【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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