(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
従動軸に固定され外周に一部歯の無い歯欠け部を備えた第１欠歯ギアと、
該第１欠歯ギアに対して同軸的に所定角度だけ相対回転自在に組み付けられると共に第１欠歯ギアの歯欠け部に対応する歯欠け部を備えた第２欠歯ギアと、
第１欠歯ギアに対して第２欠歯ギアを回転方向一方向に付勢するばね部材と、前記第２欠歯ギアに係止してばね部材のばね力に抗して第２欠歯ギアをロックする係止手段と、
が設けられ、
駆動力非伝達時には、第１，第２欠歯ギアの歯欠け部が駆動ギアに入り込み、第２欠歯ギアはばね部材によって駆動ギアに噛み合う方向に付勢された状態で係止手段によってロックされ、
駆動力伝達時には、前記係止手段によるロックが解除されて第２欠歯ギアがばね部材のばね力によって回転して歯が駆動ギアと噛み合い、その後駆動ギアによって駆動され所定量回転した後は第１欠歯ギアが連れ回りして従動軸に駆動力が伝達される駆動伝達切換装置において、
前記駆動ギアの周速度と第２欠歯ギアの飛び込み時の周速度とを一致させたことを特徴とする駆動伝達切換装置。
【請求項２】
第２欠歯ギアの慣性モーメントをＪ、第２欠歯ギアの飛び込み時の角速度をω、ばね部材のバネのエネルギーをＥｓ、粘性抵抗のエネルギーをＥｄ、摩擦エネルギーをＥｆとし、
数式、
Ｊ×ω２／２＝Ｅｓ−Ｅｄ−Ｅｆに基づいて、前記第２欠歯ギアの飛び込み時の周速度が上流側の駆動ギアの周速度に一致するように、各パラメータを設定したことを特徴とする請求項１に記載の駆動伝達切換装置。
【請求項３】
第１，第２欠歯ギアの間に粘性抵抗を付加する粘性抵抗付加手段を設け、第２欠歯ギアの飛び込み時の周速度が上流側の駆動ギアの周速度に一致するように粘性抵抗の大きさを設定したことを特徴とする請求項２に記載の駆動伝達切換装置。
【請求項４】
粘性抵抗付加手段は、グリース、オイル等の粘性流体を第１，第２欠歯ギア間に封入する構成となっていることを特徴とする請求項３に記載の駆動伝達切換装置。
【請求項５】
第１，第２欠歯ギアの間に摩擦抵抗を付加する摩擦抵抗付加手段を設け、第２欠歯ギアの飛び込み時の周速度が上流側の駆動ギアの周速度に一致するように摩擦抵抗の大きさを設定したことを特徴とする請求項２に記載の駆動伝達切換装置。
【請求項６】
摩擦抵抗付加手段は、第１欠歯ギアおよび第２欠歯ギアの少なくともいずれか一方に板ばね部を設け、該板ばね部のバネ力によって摩擦抵抗を生じさせる構成となっていることを特徴とする請求項５に記載の駆動伝達切換装置。
【請求項７】
第２欠歯ギアと駆動ギアとの周速度差の絶対値と駆動ギアの周速度の比を８００％以内に収めたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかの項に記載の駆動伝達切換装置。
【請求項８】
給紙台上に載置されたシートを送り出す給紙ローラと、該給紙ローラのローラ軸に駆動力を伝達する請求項１乃至７のいずれか１項に記載の駆動伝達切換装置と、を備えた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、画像形成装置等の給紙部等に適用される駆動伝達切換装置および給紙装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１０に従来の駆動伝達切換装置が適用された画像形成装置等の給紙装置の概略図を示す。
【０００３】
すなわち、給紙ローラ１０１のローラ軸１０２に固定され外周に一部歯の無い歯欠け部を備えた第１欠歯ギア１０６−２と、この第１欠歯ギア１０６−２に対して同軸的に所定角度だけ相対回転自在に組み付けられると共に第１欠歯ギア１０６−２の歯欠け部に対応する歯欠け部を備えた第２欠歯ギア１０６−１と、第１欠歯ギア１０６−２に対して第２欠歯ギア１０６−１を回転方向一方向に付勢するばね部材１０６−３と、第２欠歯ギア１０６−１の爪１０６ａに係止してばね部材１０６−３のばね力に抗してロックする係止機構１１０と、を備えている。
【０００４】
そして、駆動力非伝達時には、図１０（Ｃ）に示すように、第１，第２欠歯ギア１０６−２，１０６−１の歯欠け部に駆動ギア１０７に入り込み、第２欠歯ギア１０６−１はばね部材１０６−３によって駆動ギア１０７に噛み合う方向に付勢された状態で係止機構１１０によってロックされ、駆動力伝達時には、係止機構１１０によるロックが解除されて第２欠歯ギア１０６−１がばね部材１０６−３のばね力によって回転して歯が駆動ギア１０７と噛み合い、その後駆動ギア１０７によって駆動されて所定角度回転した後は第１欠歯ギア１０６−２に突き当たってローラ軸１０２に駆動力が伝達されるようになっていた（図１０（Ｂ）参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記した従来技術の場合には、図１１に示すように、第２欠歯ギア１０６−１が駆動ギア１０７に飛び込む際に、衝撃音が発生していることがわかる。この衝撃音が画像形成装置の稼動音を増大させる原因の一つとなっていた。
【０００６】
また、衝撃が激しいために、駆動系に過大な負荷を発生させるため、駆動系のトルクを増大させる原因にもなっており、多大な駆動源（モーター）の出力が必要となりコストアップにも繋がっていた。
【０００７】
第１，第２欠歯ギア１０６−２，１０６−１間のばね部材１０６−３のバネ圧を弱くすれば衝撃が小さくなるが、あまり小さくすると第１欠歯ギア１０６−２が回らなくなるおそれがある。
【０００８】
本発明は上記の従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、駆動伝達時の衝撃を可及的に小さくしつつ駆動力伝達の切換を確実に行うことができる駆動伝達切換装置および給紙装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の駆動伝達切換装置にあっては、
従動軸に固定され外周に一部歯の無い歯欠け部を備えた第１欠歯ギアと、
該第１欠歯ギアに対して同軸的に所定角度だけ相対回転自在に組み付けられると共に第１欠歯ギアの歯欠け部に対応する歯欠け部を備えた第２欠歯ギアと、
第１欠歯ギアに対して第２欠歯ギアを回転方向一方向に付勢するばね部材と、前記第２欠歯ギアに係止してばね部材のばね力に抗して第２欠歯ギアをロックする係止手段と、
が設けられ、
駆動力非伝達時には、第１，第２欠歯ギアの歯欠け部が駆動ギアに入り込み、第２欠歯ギアはばね部材によって駆動ギアに噛み合う方向に付勢された状態で係止手段によってロックされ、
駆動力伝達時には、前記係止手段によるロックが解除されて第２欠歯ギアがばね部材のばね力によって回転して歯が駆動ギアと噛み合い、その後駆動ギアによって駆動され所定量回転した後は第１欠歯ギアが連れ回りして従動軸に駆動力が伝達される駆動伝達切換装置において、
前記駆動ギアの周速度と第２欠歯ギアの飛び込み時の周速度とを一致させたことを特徴とする。
【００１０】
第２欠歯ギアの慣性モーメントをＪ、第２欠歯ギアの飛び込み時の角速度をω、ばね部材のバネのエネルギーをＥｓ、粘性抵抗のエネルギーをＥｄ、摩擦エネルギーをＥｆとし、
数式、
Ｊ×ω２／２＝Ｅｓ−Ｅｄ−Ｅｆに基づいて、前記第２欠歯ギアの飛び込み時の周速度が上流側の駆動ギアの周速度に一致するように、各パラメータを設定したことを特徴とする。
【００１１】
第１，第２欠歯ギアの間に粘性抵抗を付加する粘性抵抗付加手段を設け、第２欠歯ギアの飛び込み時の周速度が上流側の駆動ギアの周速度に一致するように粘性抵抗の大きさを設定したことを特徴とする。
【００１２】
粘性抵抗付加手段は、グリース、オイル等の粘性流体を第１，第２欠歯ギア間に封入する構成となっていることが好ましい。
【００１３】
第１，第２欠歯ギアの間に摩擦抵抗を付加する摩擦抵抗付加手段を設け、第２欠歯ギアの飛び込み時の周速度が上流側の駆動ギアの周速度に一致するように摩擦抵抗の大きさを設定したことを特徴とする。
【００１４】
摩擦抵抗付加手段は、第１欠歯ギアおよび第２欠歯ギアの少なくともいずれか一方に板ばね部を設け、該板ばね部のバネ力によって摩擦抵抗を生じさせる構成となっていることが好ましい。
【００１５】
第２欠歯ギアと駆動ギアとの周速度差の絶対値と駆動ギアの周速度の比を８００％以内に収めたことを特徴とする。
【００１６】
本発明の給紙装置にあっては、給紙台上に載置されたシートを送り出す給紙ローラと、該給紙ローラのローラ軸に駆動力を伝達する上記駆動伝達切換装置と、を備えたことを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。
【００１８】
図３および図４には、本発明の実施の形態に係る駆動伝達切換装置が適用された給紙装置が示されている。
【００１９】
すなわち、この給紙装置は、給紙ローラ軸２上の中央に給紙ローラユニット１が、その両端に給紙カム３Ｌ，３Ｒが配置されており、さらに同軸上に駆動伝達切換装置を構成する欠歯ギアユニット６が配置され、この欠歯ギアユニット６によって駆動ギア７から給紙ローラユニット１に駆動力を伝達し、用紙積載台４上に載置されたシートを送り出すようになっている。
【００２０】
給紙ローラユニット１は分離パッドユニット８と対向配置され、複数枚のシートから一枚ずつ分離してシートを給紙する。また、用紙積載台４上のシートは幅規制板５Ｌ，５Ｒによって幅方向の位置決めがなされる。
【００２１】
欠歯ギアユニット６は、第２欠歯ギア６−１と第１欠歯ギア６−２を備えている。
【００２２】
第１欠歯ギア６−２は従動軸としての給紙ローラ軸２軸上に固定されており、第１欠歯ギア６−２が回転することによって給紙ローラ軸２および給紙ローラユニット１が回転する構成となっている。
【００２３】
第２欠歯ギア６−１は第１欠歯ギア６−２に対して一定角度θ分だけ回動自在に支持されており、第２欠歯ギア６−１上の係止爪６ａが係止機構１０に掛かることによって、ホームポジションでは、第１，第２欠歯ギア６−２，６−１に設けられるばね部材６−３が圧縮された状態で保持される構成となっている。
【００２４】
すなわち、図１，図２に詳細に示すように、第２欠歯ギア６−１は外周に一部歯の無い歯欠け部６１ａを備え、第１欠歯ギア６−２は第２欠歯ギア６−１に対して同軸的に所定角度θだけ相対回転自在に組み付けられると共に第２欠歯ギア６−１の歯欠け部６１ａに対応する歯欠け部６２ａを備えており、この第１，第２欠歯ギア６−２，６−１の間には、第２欠歯ギア６−１に対して第１欠歯ギア６−２を回転方向一方向に付勢するばね部材６−３が設けられ、ホームポジションでは、係止機構１０の係止レバー１０ｂが第１欠歯ギア６−２の係止爪６−ａに係止してばね部材６−３のばね力に抗して第１欠け歯ギア６−２をロックするようになっている。
【００２５】
第１欠歯ギア６−２の第２欠歯ギア６−１との対向面には、図１（Ｄ）に示すように、第１，第２，第３ストッパ６２１，６２２，６２３が設けられ、一方、第２欠歯ギア６−１の対向面には、図１（Ｅ）に示すように、第１，第３ストッパ６２１，６２３が挿入される第１凹部６１１と、第２ストッパ６２２が挿入される第２凹部６１２が設けられている。
【００２６】
第１，第２ストッパ６２１，６２２は、図１（Ｅ）に示すように、ホームポジション（第１，第２欠歯ギア６−２，６−１の歯欠け部６２ａ，６１ａが一致する位置）から一方向（図中時計回り方向）に角度θだけ回転した際に、第１，第２凹部６１１，６１２の一端壁６１１ａ，６１２ａに係合するようになっている。
【００２７】
ばね部材６−３は、第１，第２欠歯ギア６−２，６−１の対向面間に介装されるもので、第２欠歯ギア６−１の対向面の第３凹部６１３に挿入され、一端が第１欠歯ギア６−２の対向面から突出するばね座６３１に固定され、他端が第２欠歯ギア６−１の第３凹部６１３の端部に位置するばね座６３３に係合している。
【００２８】
係止機構１０は、第２欠歯ギア６−１に設けられた係止爪６−ａに係合離脱可能の係止レバー１０ｂと、この係止レバー１０ｂを係止方向および離脱方向に移動させるソレノイド１０ａと、を備えている。
【００２９】
係止レバー１０ｂは、係止爪６−ａに係合する方向にばね１０ｃによって常時付勢されており、ソレノイド１０ａに通電して電磁吸引力によって離脱方向に移動する。
【００３０】
駆動力非伝達時には、第１，第２欠歯ギア６−２，６−１の歯欠け部６２ａ，６１ａに駆動ギア７が入り込み、第２欠歯ギア６−１はばね部材６−３によって駆動ギア７に噛み合う方向に付勢された状態で係止機構１０によってロックされ、駆動力伝達時には、係止機構１０によるロックが解除されて第２欠歯ギア６−１がばね部材６−３のばね力によって回転して歯が駆動ギア７と噛み合い、その後駆動ギア７によって回転して所定量回転した後は第１欠歯ギア６−２が連れ回りして給紙ローラ軸２に駆動力が伝達される構成となっている。
【００３１】
給紙スタートの信号によってソレノイド１０ａに係止レバー１０ｂが電磁吸引されると、第２欠歯ギア６−１の爪６−ａが解除されて、圧縮されていたばね部材６−３のバネ力により第２欠歯ギア６−１が、図２の矢印の方向に回転し、駆動ギア７に飛び込み従動回転をし、第２欠歯ギア６−１が一定角度回転した後は、第２欠歯ギア６−１が第１欠歯ギア６−２に対して突き当たり、第１欠歯ギア６−２も連れ回りする構成となっている。
【００３２】
欠歯ギアユニット６が駆動ギア７によって駆動されることにより、給紙ローラ軸２上の給紙カム３Ｌ，３Ｒが回転する。用紙積載台４は図示しないバネ力を下側から受けており、給紙カム３Ｌ，３Ｒの回転運動によって用紙積載台４上のカム４−ｃが追従し、図４に示すように、用紙積載台４が回転軸９を中心に回転して前端部が上昇し、給紙ローラユニット１によって用紙積載台４上にセットされた紙束の最上部の一枚が分離給紙され、画像形成ユニット等の下流側処理装置へ搬送される構成となっている。
【００３３】
図５に欠歯ギアユニット６が駆動ギア７に飛び込む際の周速度と駆動ギア７の周速度差（％）と製品全体の騒音レベルの関係を示す。
【００３４】
騒音レベルを製品のバラツキを考慮して６．０以下に設定するためには、騒音レベルを５．９５以下に設定する必要があると考えられる。このときの周速度差は約８００％となる。
【００３５】
そこで、第２欠歯ギア６−１の駆動ギア７への飛び込み時の周速度を駆動ギア７の周速度に対して約８００％以内の速度差に押さえるように欠歯ギアユニット６のバネ力による弾性エネルギー（弾性項）、粘性抵抗のエネルギー（粘性抵抗項）、摩擦エネルギー（摩擦抵抗項）の設定を下記式（１）に基づいて行う。
【００３６】
ここで、８００％の周速度差の系において欠歯ギアユニット６が駆動ギア７に飛び込む状況を実際に確認したところ、非常に滑らかに噛み合っており、概略周速度が一致していることは実験により確認されている。
【００３７】
上記で用いる式は、
Ｊ×ω2／２＝Ｅs−Ｅd−Ｅf・・・（１）
Ｊ：第２欠歯ギアの慣性モーメント
ω：第２欠歯ギアの噛み込み時角速度
Ｅs：バネ部材のエネルギー
Ｅd：粘性抵抗のエネルギー
Ｅf：摩擦エネルギー
である。
【００３８】
この点、従来技術において駆動ギア７の周速度と第２欠歯ギア６−１が駆動ギア７に飛び込む際の周速度を式（１）に基づいて計算すると次のようになる。
【００３９】
従来例では粘性抵抗項は存在しないため０となる。また、摩擦抵抗は測定により４．９×１０-2Ｎ・ｃｍであることが分かっている。したがって、
Ｅd  ＋  Ｅf＝４．９×１０-2Ｎ・ｃｍ
となる。
【００４０】
さらに、ばね部材６−３のばね力Ｆは、
Ｆ＝４．９×１０-1Ｎ
である。
【００４１】
このため、ことのき第２欠歯ギア６−１が駆動ギア７へ飛び込む瞬間の角速度ωは式（１）により、
ω＝１９４１．９ｒａｄ／ｓ
となる。
【００４２】
したがって、このときの第２欠歯ギア６−１の周速度Ｖ１は、
Ｖ１＝ｒ×ω＝３．１１ｍ／ｓ
となる。
【００４３】
また、駆動ギア７の周速度Ｖ２はモーターの回転数およびギア列の減速比から計算し、
Ｖ２＝０．１３ｍ／ｓ
である。
【００４４】
つまり、第２欠歯ギア６−１と駆動ギア７の周速度差δの絶対値と駆動ギアの周速度Ｖ２の比αは、
α＝（｜Ｖ１−Ｖ２｜）／Ｖ２×１００＝２２９２％
となる。
【００４５】
よって、第２欠歯ギア６−１の周速度が駆動ギア７の周速度に比べ、２２９２％の速度で飛び込んでいる。
【００４６】
【実施例】
＜第一の実施例＞
本実施例では、第２欠歯ギア６−１の周速度Ｖ１を駆動ギア７の周速度Ｖ２に概略合わせる手段として、欠歯ギアユニット６内のばね部材６−３の圧力を所定の大きさまで低減させたものである。
【００４７】
従来技術ではバネ力は第２欠歯ギア６−１が回らないことを懸念して、多大なマージンをこのバネ力に持たせていた。本実施例では粘性抵抗を付加していないため、従来例と同様に粘性抵抗のエネルギー項は０である。
【００４８】
このような条件のもと、例えばばね部材６−３のバネ力Ｆ２を、
Ｆ２＝１４．７×１０-2Ｎ    （従来例：４．９×１０-1Ｎ）
とした場合を考えてみる。
【００４９】
ここで、第２欠歯ギア６−１と第１欠歯ギア６−２のみ摩擦抵抗は従来例と同様４．９×１０-2Ｎ・ｃｍである。
【００５０】
このため、第２欠歯ギア６−１が駆動ギア７に噛み込む際の角速度ωは、
ω＝６９．４４ｒａｄ／ｓ
となる。
【００５１】
そのときの周速度Ｖ１は、
Ｖ１＝１．１１ｍ／ｓ
となる。
【００５２】
つまり、駆動ギア７の周速度との速度差の比αは、
α＝７５４％
となる。
【００５３】
本実施例における第２欠歯ギア６−１が駆動ギア７に飛び込んだ際の衝撃音のグラフを実施例１として図６に示す。
【００５４】
図６から明らかなように第２欠歯ギア６−１の飛び込み時の衝撃音は、破線で示す従来例に比べて、本実施例を実施することにより低減されていることが分かる。
【００５５】
また、本実施例における第２欠歯ギア６−１の飛び込み時の動作を確認したところ、ギアの噛み込みが滑らかに行われており、駆動ギア７と第２欠歯ギア６−１の周速度が概略一致していることが確認されている。
【００５６】
以上のことより、第２欠歯ギア６−１の飛び込み時の周速度と上流側の駆動ギア７の周速度との速度差を従来の約２０００％から約８００％以内に収めるように欠歯ギアユニット６に付加されるバネ力を式（１）に基づいて設定することにより、第２欠歯ギア６−１の飛び込み時の衝撃音を低減させることが可能となる。
【００５７】
さらに、欠歯ギアユニット６内のバネ力の条件を式（１）を用いることにより絞り込むことが可能となり、第２欠歯ギア６−１が回らないという条件も計算で概略求めることが可能となる。つまり、ユニットの信頼性が向上し、且つ開発・検討時間の短縮が実現し、開発コストを押さえることが可能となる。
【００５８】
＜第二の実施例＞
図７に第二の実施例の説明図を示す。図７（Ａ）は第１欠歯ギア６−２を示しており、同図（Ｂ）は第２欠歯ギア６−１を裏側から見た図を示している。
【００５９】
本実施例では、図７に示す第２欠歯ギア６−１の内側の第１，第３凹部６１１，６１３等の窪み部分に粘性抵抗付加手段としてのグリース６−４を封入することにより、欠歯ギアユニット６に粘性抵抗を付加させ、第２欠歯ギア６−１の飛び込み時の周速度が上流側の駆動ギア７の周速度に概略一致さするように粘性抵抗の大きさを設定したたものである。
【００６０】
この封入されたグリース６−４は第２欠歯ギア６−１と第１欠歯ギア６−２のはめあい部分や歯面同士の隙間などに自然に回りこみ、粘性抵抗を生み出す役目を果たす。
【００６１】
なお、粘性抵抗付加手段としては、グリース６−４の他に、オイル等の粘性流体が適用でき、第１，第２欠歯ギア６−２，６−１間に封入する構成となっていればよい。
【００６２】
例えば、粘性抵抗が欠歯ギア同士の摩擦力を含んだ状態で、
Ｅd  ＋  Ｅf＝２９．４×１０-2Ｎ・ｃｍ
となるように設定する。
【００６３】
且つばね部材６−３のバネ圧Ｆが、
Ｆ＝４．９×１０-1Ｎ
であると仮定する。
【００６４】
すると、第２欠歯ギア６−１が駆動ギア７へ飛び込む瞬間の角速度ωは式（１）により、
ω＝６４．４５ｒａｄ／ｓ
となる。
【００６５】
したがって、このときの第２欠歯ギア６−１の周速度Ｖ１は、
Ｖ１＝ｒ×ω＝１．０３ｍ／ｓ
となる。
【００６６】
また、駆動ギア７の周速度Ｖ２はモーターの回転数およびギア列の減速比から計算し、
Ｖ２＝０．１３ｍ／ｓ
である。
【００６７】
このときの第２欠歯ギア６−１と駆動ギア７の周速度差δの絶対値と駆動ギア７の周速度Ｖ２の比αは、
α＝（｜Ｖ１−Ｖ２｜）／Ｖ２×１００＝６９２．３％
となる。
【００６８】
本実施例の給紙装置における第２欠歯ギア６−１が駆動ギア７に飛び込む瞬間の衝撃音を測定した結果を実施例２として図８に示す。
【００６９】
図８に示すように、欠歯ギアユニット６に粘性抵抗を持たせることにより、第２欠歯ギア６−１の飛び込み時の衝撃音を激減させることが可能となる。
【００７０】
また、本実施例における第２欠歯ギア６−１の飛び込み時の動作を確認したところ、ギアの噛み込みが滑らかに行われており、駆動ギア７と第２欠歯ギア６−１の周速度が概略一致していることが確認されている。
【００７１】
以上のことから第２欠歯ギア６−１の飛び込み時の周速度と駆動ギア７の周速度の差を駆動ギア７の周速度の８００％以内に収まるように欠歯ギアユニット６に付加される粘性抵抗を設定することにより、第２欠歯ギア６−１の駆動ギア７への飛び込み時の衝撃音を低減することが可能になる。
【００７２】
また、式（１）を用いることにより粘性抵抗に打ち勝つだけのばね部材６−３のバネ力の計算などが容易となる。
【００７３】
つまり、第２欠歯ギア６−１が回らない条件を求めることが容易となるため、信頼性確保（設計マージン確保）が容易になるとともに、開発検討時間の短縮が可能となり、開発コストを低減するという効果もある。
【００７４】
＜第三の実施例＞
図９に第三の実施例の概略図を示す。
【００７５】
本実施例では、第１，第２欠歯ギア６−２，６−１間の摺動摩擦を増大させるために、摩擦抵抗を付加する摩擦抵抗付加手段としての板ばねを構成するＭｏバネ６−５を設け、上流側の駆動ギア７の周速度に第２欠歯ギア６−１の飛び込み時の周速度に概略一致させるように摩擦抵抗の大きさを設定したものである。
【００７６】
このＭｏバネ６−５は、第１，第２欠歯ギア６−２，６−１の少なくともいずれか一方に設けられ、バネ力によって摩擦抵抗を生じさせる構成となっている。
【００７７】
このとき、第一の実施例の粘性抵抗をＭｏバネ６−５のバネ力に置き換えて考えることにより、第２欠歯ギア６−１が駆動ギア７に飛び込むときの周速度をコントロールすることが可能となる。
【００７８】
つまり、先の実施例と同様に式（１）に基づき、第２欠歯ギア６−１の飛び込み時の周速度と駆動ギア７の周速度の速度差を８００％以内に収めるように、欠歯ギアユニット６に付加されるバネ力を設定することにより、第２欠歯ギア６−１が駆動ギア７に飛び込む際の衝撃音を低減することが実現される。
【００７９】
さらに、欠歯ギアユニット６内のバネ力・摩擦力の条件を式（１）を用いることにより絞り込むことが可能となり、欠歯ギアが回らないという条件も計算で概略求めることが可能となる。
【００８０】
つまり、ユニットの信頼性が向上し、且つ開発・検討時間の短縮が実現し、開発コストを押さえることが可能となる。
【００８１】
＜第四の実施例＞
第三の実施例と同様に摩擦抵抗を欠歯ギアに付加する実施例であるが、本実施例では、図１に示した第２欠歯ギア６−１と第１欠歯ギア６−２との間に薄いゴム部材のような弾性部材を挟みこむことで摩擦力を発生させる。
【００８２】
このとき、式（１）を用いて第２欠歯ギア６−１の飛び込み時の周速度と駆動ギア７の周速度の速度差を８００％以内に収めるように摩擦力を設定し、その設定値に合う摩擦係数の弾性部材を選択する。
【００８３】
したがって、本実施例を実施することにより給紙装置の低騒音化が実現するとともに、欠歯ギアユニット６内のバネ力・摩擦力の条件を式（１）を用いることにより絞り込むことが可能となり、第２欠歯ギア６−１が回らないという条件も計算で概略求めることが可能となる。つまり、ユニットの信頼性が向上し、且つ開発・検討時間の短縮が実現し、開発コストを押さえることが可能となる。
【００８４】
＜第五の実施例＞
本実施例では従来例に対し、第２欠歯ギア６−１と第１欠歯ギア６−２の摺動する面にシボ処理などを施すことにより、摺動面の表面を荒らし、摩擦力を発生させるものである。
【００８５】
このとき、摺動面の粗さと摩擦力の関係を実験により求め、且つ第２欠歯ギア６−１の飛び込み時の周速度と駆動ギア７の周速度との差を８００％以内に押さえる摩擦力を計算によって求めることで、第１，第２欠歯ギア６−２，６−１の摺動面の粗さを決定することが可能となり、給紙装置の低騒音化が実現する。
【００８６】
さらに、本実施例では従来例に対して一切部品が追加されないため、従来と同等の価格でユニットを構成することが可能となり、また欠歯ギアが回らないという条件も計算で概略求めることが可能となる。
【００８７】
つまり、ユニットの信頼性が向上し、且つ開発・検討時間の短縮が実現し、開発コストを押さえることが可能となる。
【００８８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、次のような効果が得られる。
【００８９】
すなわち、請求項１に記載の発明によれば、第２欠歯ギアの駆動ギアへの飛び込み時の周速度を駆動ギアの周速度に概略一致させるように構成したので、第２欠歯ギアの飛び込み時の衝撃音が大幅に低減され、製品の低騒音化が実現する。
【００９０】
特に、請求項８に記載のような給紙装置に適用すれば、給紙時の衝撃力が小さくなるため、用紙積載台に積載されているシートの整列性悪化を防止するため、斜行等の画像悪化防止にも繋がり、製品の品質を向上させる効果も兼ね備えている。
【００９１】
請求項２に記載の発明によれば、数式を利用することにより、粘性項・バネ力などの弾性項・摺動摩擦力などの摩擦項などの設定が容易となる。さらに、欠歯ギアユニットが回らない条件の割り出しも同時に計算できるため、ユニットの信頼性向上が実現し、且つ、開発期間の短縮が実現でき、製品開発コストを削減することが可能となる。
【００９２】
請求項３，４に記載の発明によれば、グリースあるいはオイルなどの粘性流体を第１，第２欠歯ギア間に付加したので、再度第１，第２欠歯ギア同士が接触するときの振動を吸収する効果もある。また、粘性流体を使用しているため、ギアの歯面の潤滑も滑らかになり、製品全体のトルク低減にも効果が期待できる。
【００９３】
さらに、ユニットに粘性流体を封入するだけであるため、部品の管理が非常に容易となり、且つ信頼性が高くなる。また、構成がシンプルになるため安価な低騒音の給紙装置の実現が可能となる。
【００９４】
請求項５，６に記載の発明によれば、第１，第２欠歯ギア間に摩擦抵抗を付加する構成としたので、摺動抵抗を管理することが可能となり、欠歯ギアの信頼性が高く、管理が容易になるため、安価で低騒音の駆動伝達切換装置が実現できる。
【００９５】
また、摩擦抵抗付加手段として、ゴムなどの弾性材料を使用することやギア摺動面の粗さを管理する方法、Ｍｏバネを使用する方法、金属薄板の板バネを使用する方法など、様々な手法が容易に考えられるため、様々な給紙装置の構成に対応することが可能となる。
【００９６】
請求項７に記載の発明によれば、第２欠歯ギアと駆動ギアとの周速度差の絶対値と駆動ギアの周速度の比を約８００％以内に収めることにより、非常に高い衝撃低減効果が得られた。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の実施の形態に係る駆動伝達切換装置としての欠歯ギアユニットを示すもので、同図（Ａ）は正面図、同図（Ｂ）は第１欠歯ギアの側面図、同図（Ｃ）は第２欠歯ギアの側面図、同図（Ｄ）は第１欠歯ギアの正面図、同図（Ｅ）は第２欠歯ギアの裏面図である。
【図２】図２は図３の給紙装置の欠歯ギアユニットの側面図である。
【図３】図３は図１の欠歯ギアユニットが適用される給紙装置の給紙前状態（ホームポジション）の斜視図である。
【図４】図４は図１の給紙装置の給紙状態の斜視図である。
【図５】図５は駆動ギアと第２欠歯ギアの周速度差と騒音レベルの関係のグラフである。
【図６】図６は本発明の第一の実施例を実施したときの騒音レベルを従来例と比較して示す時系列グラフである。
【図７】図７（Ａ）は本発明の第二の実施例の欠歯ギアユニットの第２欠歯ギアの正面図、同図（Ｂ）は第２欠歯ギアの裏面図である。
【図８】図８は本発明の第二の実施例を実施したときの騒音レベルを従来例と比較して示す時系列グラフである。
【図９】図９（Ａ）は本発明の第三の実施例の欠歯ギアユニットの第１欠歯ギアの正面図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図１０】図１０（Ａ）乃至（Ｃ）は従来の駆動伝達切換装置が適用された給紙装置を示す図である。
【図１１】図１１は従来例の騒音レベルを示す時系列グラフである。
【符号の説明】
Ｊ  第２欠歯ギアの慣性モーメント
ω  第２欠歯ギアの噛み込み時角速度
Ｅs  バネのエネルギー
Ｅd  粘性抵抗のエネルギー
Ｅf  摩擦エネルギー
１  給紙ローラユニット
２  給紙ローラ軸
３Ｌ，３Ｒ  カム
４  用紙積載台
４−ｃ  カム
５Ｌ，５Ｒ  幅規制板
６  欠歯ギアユニット
６−１  第２欠歯ギア
６−２  第１欠歯ギア
６−３  ばね部材
６−ａ  係止爪
７  駆動ギア
８  分離パッドユニット
９  回転軸
１０  係止機構
１０ａ  ソレノイド
１０ｂ  係止レバー
【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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