JP3791327B2

JP3791327B2 - Power transmission device, paper feeding device, and image forming apparatus

Info

Publication number: JP3791327B2
Application number: JP2000352205A
Authority: JP
Inventors: 邦正川又
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2000-11-20
Filing date: 2000-11-20
Publication date: 2006-06-28
Anticipated expiration: 2020-11-20
Also published as: JP2002154686A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、歯欠けギアを用いて動力伝達を行う動力伝達装置とこれを用いた給紙装置、さらには当該給紙装置を備える画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ファクシミリ装置、複写機、プリンタ等の画像形成装置には、画像形成部に向けて用紙を送り出す給紙装置が組み込まれている。給紙装置としては、給送対象となる用紙を給紙台の上に積載し、その最上位に配置された用紙から順に送り出すものが知られている。また、給紙装置には、モータ等の駆動源によって得られる駆動力をギア列によって伝達する動力伝達装置が具備されている。
【０００３】
給紙装置の動力伝達装置には、例えば給紙ロール等の回転制御のために歯欠けギアを用いたものがある。歯欠けギアとは、ギアの円周上で歯の一部が欠如した構造のものである。この歯欠けギアを用いた場合は、これに噛み合う相手側ギアと対向する位置に歯欠部を配置することで、両ギア間での動力伝達が遮断された状態となる。また、この状態で歯欠けギアを所定量だけ回転動作させると、相手側ギアに歯欠けギアの歯が噛み合い、これによって両ギア間で動力伝達がなされる。
【０００４】
一般に、歯欠けギアと相手側ギアとの関係は、回転制御上の理由から、歯欠けギアが従動側、相手側ギアが駆動側となる。つまり、歯欠けギアは、回転駆動している相手側ギア（以下、駆動ギア）に噛み合うことで回転力を得る。そのため、駆動ギアとの噛み合いによる歯欠けギアの回転動作は、駆動ギアに歯欠けギアの歯が噛み合ってから、その噛み合いが外れるまで（駆動ギアとの対向位置に歯欠部が戻るまで）の期間に限定される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、歯欠けギアを駆動ギアに噛み合わせる際には、噛み合い始める瞬間に両ギアの歯面同士が衝突して衝突音が発生し、これが耳障りになる。そこで、特開平８−１１３３７５号公報には、図１０に示すように、歯欠けギア５１の構成として、駆動ギア（相手側ギア）と噛み合い始める始端側の数個の歯５２を軟質な歯とした動力伝達装置が開示されている。しかしながら、この公報に開示された技術では、駆動ギアに対して歯欠けギア５１が常に同じ歯から噛み合い始め、この噛み合い始めの歯を軟質な歯５２とするため、駆動ギアとの噛み合い動作を繰り返すことで軟質な歯５２の摩耗が激しくなるうえ、歯形状の劣化も顕著になるという不具合があった。また、駆動ギアに軟質な歯５２が噛み合っている間は大きなトルクを伝達できないという難点もあった。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、その主たる目的は、歯欠けギアに軟質な歯を設けなくても、歯欠けギアと駆動ギアとが噛み合い始めるときの衝撃を緩和することができる動力伝達装置とこれを用いた給紙装置、並びに画像形成装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、円周上で歯の一部が欠如した歯欠部を有する歯欠けギアと、この歯欠けギアに動力を伝達すべく回転駆動する駆動ギアと、この駆動ギアに歯欠部を対向させた動作開始ポジションで歯欠けギアの回転をロックするとともに、そのロックを解除することにより歯欠けギアを回転動作させて駆動ギアに噛み合わせる作動手段とを有する動力伝達装置とこれを用いた給紙装置、並びに画像形成装置に係り、特に、動力伝達装置の構成として、駆動ギアと同じ方向に回転駆動する緩衝ロールと、歯欠けギアと一体に回転するとともに、この回転によって周回移動する突起部を有し、かつ作動手段によるロック解除によって歯欠けギアが駆動ギアに噛み合い始める前に突起部が緩衝ロールに接触するように配置された回転体とを備えたものとなっている。
【０００８】
上記構成の動力伝達装置においては、作動手段によるロック解除によって歯欠けギアが駆動ギアに噛み合い始める前に回転体の突起部を緩衝ロールに接触させることにより、両ギアが噛み合い始めるときの機械的な衝撃が緩和される。そのため、歯欠けギアに軟質な歯を設けなくても、噛み合い開始時の衝撃による音や振動の発生を抑えることが可能となる。また、突起部が緩衝ロールに接触した状態では、歯欠けギアが緩衝ロールと連れ回るため、駆動ギアと歯欠けギアとの噛み合いもスムーズに行われる。さらに、作動手段によるロックを解除した際には、回転中の緩衝ロールに任意のタイミングで突起部が接触するため、緩衝ロール上での突起部の接触位置がその都度異なるものとなる。したがって、緩衝ロールの摩耗を極力軽減することが可能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１０】
図１は本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。図示した画像形成装置は、一様に帯電した後、像光を照射することにより表面に静電潜像が形成される像担持体１と、この像担持体１の表面を一様に帯電する帯電器２と、画像データに基づいて像担持体１に像光を照射し静電電位の差による潜像を形成する像書き込み装置３と、上記潜像にトナーを選択的に転移して可視化する現像器４と、用紙搬送路８に沿って搬送される用紙に像担持体１表面のトナー像を転写する転写器５と、用紙上のトナー像を加熱・加圧して融着させる定着器５と、トナー像が転写された後の像担持体１に残留するトナーを清掃するクリーナー７とを有している。また、画像形成装置の下部には、画像形成の対象となる用紙を収容し、これを一枚ずつ送り出す給紙装置９と、この給紙装置９によって送り出された用紙を所定のタイミングでトナー像の転写位置へ搬送するレジストロール１０が備えられている。
【００１１】
上記構成において、像担持体１は、表面に感光体層を有し、一様に帯電した後の露光により、露光部の電位が減衰するものである。帯電器２は、像担持体１に当接されるロール状の部材であり、これらの間に電圧が印加されることによって、当接部付近の微小間隙内で放電を発生させ、像担持体１の表面をほぼ一様に帯電するものである。帯電器としては、上記のロール状のもの以外に、電極ワイヤに高電圧を印加し、コロナ放電によって像担持体１の表面を帯電するものもある。
【００１２】
像書き込み装置３は、点滅するレーザー光を像担持体１の外周面上で軸方向に走査させることにより、画像データに基づいた静電潜像を像担持体１の外周面上に形成するものである。像書き込み装置３としては、ＬＥＤ等の発光素子を配列し、これらを画像データに基づいて点滅させるものでもよい。
【００１３】
現像器４は、像担持体１と近接して対向するように配置された円筒状の現像ロール４ａを有する。この現像器４では、現像ロール４ａと像担持体１との間に現像バイアス電圧が印加されることにより、両者の間に現像バイアス電界が形成される。これにより、電荷を有するトナーは像担持体１上の露光部に転移するため、像担持体１上にトナーによる可視像が形成される。
【００１４】
転写器５は、像担持体１と対向するように設けられたロール状の部材であり、像担持体１との間に転写電界を形成することによって、通過する用紙上にトナー像を転写させるものである。
【００１５】
給紙装置９は、上下に配置された２つの給紙トレイ部１１，１２と、上側の給紙トレイ部１１に収容された用紙を送り出す第１の給紙ロール１３と、下側の給紙トレイ部１２に収容された用紙を送り出し第２の給紙ロール１４と、これら第１，第２の給紙ロール１３，１４に圧接される捌き用の摩擦部材（リタードパッド）を支持するホルダー部材１７，１８とを有している。
【００１６】
上記第１，第２の給紙トレイ部１１，１２のうち、上側の給紙トレイ部１１は手差し式となっており、任意の大きさの用紙を差し入れて使用できるようになっている。また、下側の給紙トレイ部１２はカセット式となっており、画像形成装置の本体部に対して脱着（抜き差し）できるようになっている。
【００１７】
図２は本発明の実施形態に係る給紙装置に適用された動力伝達装置の構成を示す斜視図であり、図３はその側面図である。図においては、上述した第１の給紙トレイ部１１に対応する第１の給紙ロール１３が、支軸（シャフト）２１に固着されている。支軸２１は、画像形成装置の本体フレーム部分（不図示）に回転自在に支持されている。第１の給紙ロール１３は、外周面が高摩擦材料によって構成されるもので、全体的には略半月形に形成されている。また、第１の給紙ロール１３を支持する支軸２１の端部には歯欠けギア２２が固着されている。これにより、第１の給紙ロール１３は支軸２１を介して歯欠けギア２２と一体に回転する構成となっている。
【００１８】
歯欠けギア２２は、例えば硬質のプラスチックによって形成されるもので、ギアの円周上で歯の一部が欠如した構造となっている。この歯欠けギア２２では、円周上に所定のピッチで形成された複数の歯のうち、歯２２ａと歯２２ｂの間で歯が欠如しており、その欠如した部分が歯欠部２３となっている。また、歯欠けギア２２には、その回転軸方向（歯幅方向）に突出する状態でカム部２４が一体に形成されている。これにより、カム部２４は歯欠けギア２２と一体に回転することになる。
【００１９】
カム部２４は、その外周面をカム面２４ａとしたもので、上記歯２２ａ，２２ｂを含む歯の形成部分に隣接して形成されている。カム面２４ａは、歯欠けギア２２のピッチ円と同心円をなす小径部２４ｂと、この小径部２４ｂよりも径の大きい大径部２４ｃと、これら小径部２４ｂと大径部２４ｃとを滑らかに繋ぎ合わせるスロープ部２４ｄとを有している。また、カム面２４ａの円周方向の一箇所には、小径部２４ｂと大径部２４ｃとの境界部分で段付き構造をなす係止部２５が設けられている。
【００２０】
カム部２４の端面にはバネ掛け部２６が形成されている。バネ掛け部２６はカム部２４の端面の一部を歯欠けギア２２の回転軸方向に突出する状態で形成されている。さらにカム部２４の端面には、歯欠けギア２２の回転軸方向に厚みをもつ突起部２７が形成されている。突起部２７は、歯欠けギア２２の円周方向で歯２２ａの近傍に配置されている。また、突起部２７はカム部２４のカム面２４ａよりも半径方向に突出する状態で形成されている。この突起部２７は、歯欠けギア２２と一体に形成されたカム部２４が回転することで周回移動する。
【００２１】
なお、ここでは歯欠けギア２２と一体にカム部２４を形成し、このカム部２４に突起部２７を形成しているが、これ以外にも、歯欠けギア２２と別体で支軸２１に回転体を取り付け、この回転体に突起部を形成したものであってもよい。ただし、本実施形態のように歯欠けギア２２と一体にカム部２４を形成した場合は、部品点数の増加を回避できるため、コスト低減や組立性の向上を図るうえで好ましいものとなる。
【００２２】
また、上述したバネ掛け部２６にはコイルバネ２８の一端部が引っ掛けられている。コイルバネ２８の他端部は画像形成装置の本体フレーム側に掛止されている。これにより、歯欠けギア２２にはコイルバネ２８のバネ力（引っ張り力）によってＡ方向に回転させようとする付勢力が付与されている。このＡ方向への歯欠けギア２２の回転により、上述した歯２２ａは後述する駆動ギアと噛み合い始める歯（以下、始端歯という）となる。また、上述した歯２２ｂは後述する駆動ギアと噛み合い終わる歯（以下、終端歯という）となる。
【００２３】
また、歯欠けギア２２の近傍にはフラッパタイプのソレノイド２９が配設されている。このソレノイド２９にはフラッパ構造をなすアーマチュア３０が設けられている。アーマチュア３０はソレノイド２９の励磁状態に応じて作動するものである。アーマチュア３０の後端部にはコイルバネ３１の一端部が引っ掛けされている。コイルバネ３１の他端部は、ソレノイド２９のベース部材３２から突出する突出片３３に掛止されている。これにより、アーマチュア３０の後端部はコイルバネ３１の引っ張り力によって一方向に付勢されている。
【００２４】
一方、アーマチュア３０の先端部には曲げ成形によってフック状のストッパー部３０ａが形成されている。このストッパー部３０ａは、上述のように歯欠けギア２２のカム面２４ａに形成された係止部２５に係止されている。これらストッパー部３０ａと係止部２５との係止状態は、コイルバネ３１の付勢力によって保持されている。また、上述したコイルバネ２８によるＡ方向への歯欠けギア２２の回転動作は、係止部２５にストッパー部３０ａが係止することで規制（回転ロック）されている。この回転ロック状態における歯欠けギア２２の停止ポジションが動作開始ポジション（ホームポジション）となっている。
【００２５】
さらに、歯欠けギア２２の近傍には、相手側ギアとなる駆動ギア３５が配設されている。この駆動ギア３５は、モータ等の駆動源によってＢ方向に回転駆動されるもので、例えば硬質のプラスチックによって構成されている。駆動ギア３５の円周上には所定のピッチで複数の歯が連続して形成されている。駆動ギア３５の片側の端面部には、当該駆動ギア３５と同心円をなす円筒部３６が一体に形成されている。円筒部３６は、駆動ギア３５の刃底円の直径よりも小さな外径をもって駆動ギア３５の回転軸方向（歯幅方向）に突出する状態で形成されている。
【００２６】
駆動ギア３５の円筒部３６の外周側には緩衝ロール３７が嵌め込まれている。この緩衝ロール３７については、駆動ギア３５と同軸上に別途、円筒部材を設け、この円筒部材に嵌合させて取り付けることも可能であるが、部品点数の増加を回避するうえでは、上述のように駆動ギア３５に一体に形成された円筒部３６に装着することが望ましい。
【００２７】
緩衝ロール３７は、例えばＥＰＤＭ(ethylene-propylene-dienomethylene-rubber)などのゴム材で構成することで適度なゴム状弾性と高い摩擦特性を有するもので、駆動ギア３５と同軸上に配置されている。また、歯欠けギア２２が動作開始ポジションに保持された状態では、緩衝ロール３７が、両ギア２２，３５の回転軸中心を結ぶ軸線よりも始端歯２２ａ寄りでかつ上述した突起部２７と所定の間隙を隔てて対向する位置に配置されている。この緩衝ロール３７は適度な厚み（例えば、肉厚寸法が２．０〜３．０ｍｍ）を有する円形のリング状に成形されている。また、緩衝ロール３７の外径は駆動ギア３５の歯底円の直径とほぼ等しく設定されている。
【００２８】
ここで、歯欠けギア２２の回転軸中心と駆動ギア３５の回転軸中心との間の距離（軸間距離）を“Ｌ１”、歯欠けギア２２の回転軸中心から突起部２７の先端部までの距離を“Ｌ２”、歯欠けギア２２の回転軸中心からカム面２４ａまでの距離を“Ｒ１”、駆動ギア３５の回転軸中心から緩衝ロール３７の外周面までの距離（緩衝ロール３７の外径）を“Ｒ２”とした場合、これらの寸法関係は、Ｌ２＞Ｒ１の条件及びＬ１＜Ｌ２＋Ｒ２の条件を満たすように設定される。このことから、２つの回転軸中心を結ぶ軸線上に突起部２７が存在した際には、Ｄ＝Ｌ２＋Ｒ１−Ｌ１の寸法をもって突起部２７と緩衝ロール３７の位置が干渉する構成となっている。具体的な寸法例を挙げると、Ｌ１＝３１．６ｍｍ、Ｌ２＝２１．２ｍｍ、Ｒ１＝１８．８ｍｍ、Ｒ２＝１０．８ｍｍ、Ｄ＝０．４ｍｍとなる。
【００２９】
上記構成からなる動力伝達装置を有する給紙装置では、第１の給紙トレイ部１１に収容された用紙の最上位置が第１の給紙ロール１３に近接した状態で保持される。このように保持された用紙を第１の給紙ロール１３によって送り出すにあたって、歯欠けギア２２は、アーマチュア３０のストッパー部３０ａがカム面２４ａ上の係止部２５に係止されることで回転ロックされ、動作開始ポジションに保持される。この動作開始ポジションでは、歯欠けギア２２の歯欠部２３が駆動ギア３５と対向した状態（向き合った状態）、つまり歯欠けギア２２と駆動ギア３５が噛み合っていない状態となっている。そのため、図示しない駆動源の駆動によって駆動ギア３５が回転していても、その駆動力が歯欠けギア２２に伝達されることはない。
【００３０】
こうした状態からソレノイド２９を励磁（オン）すると、アーマチュア３０に磁気吸引力が作用する。これにより、アーマチュア３０の先端側はコイルバネ３１の付勢力に抗して引き込まれ、これに連動してアーマチュア３０先端部のストパー部３０ａがカム面２４ａの係止部２５から外れる。つまり、歯欠けギア２２の回転ロックが解除される。そうすると、歯欠けギア２２はコイルバネ２８の付勢力によってＡ方向に回転し、これと一体に第１の給紙ロール１３も回転する。
【００３１】
こうして歯欠けギア２２がコイルバネ２８の付勢力によって回転した際には、図４に示すように、歯欠けギア２２の歯が駆動ギア３５の歯に接触する前に、歯欠けギア２２側（カム部２４）に設けられた突起部２７が緩衝ロール３７に接触する。このとき、突起部２７との接触によって緩衝ロール３７に荷重が加わると、その荷重印加部で緩衝ロール３７が弾性変形して運動エネルギーを吸収する。これにより、機械的な衝撃が緩和されるため、突起部２７と緩衝ロール３７との接触による衝撃音や振動の発生を抑えることができる。このとき、緩衝ロール３７の衝撃吸収性を考慮すると、当該ロール材料の硬度としては２０度程度とするのが望ましい。
【００３２】
また、緩衝ロール３７に突起部２７が接触した際には、これに伴う接触抵抗によって歯欠けギア２２の周速が減速される。そのため、歯欠けギア２２の周速を十分に減速させた状態で、当該歯欠けギア２２の歯を駆動ギア３５の歯に噛み合わせることができる。したがって、両ギア２２，３５の噛み合い時における衝撃を小さく抑えることができる。
【００３３】
さらに、緩衝ロール３７は駆動ギア３５と一体にＢ方向に回転しているため、図５に示すように、緩衝ロール３７に突起部２７が接触した状態では、歯欠けギア２２が緩衝ロール３７に連れ回るかたちで回転し、この回転中に両ギア２２，３５の歯が噛み合い始めることになる。これにより、歯欠けギア２２と駆動ギア３５の周速差を小さくして、両ギア２２，３５の歯をスムーズに噛み合わせることができる。そのため、歯欠けギア２２と駆動ギア３５が噛み合い始めるときの衝撃音や振動の発生を有効に抑えることができる。
【００３４】
一方、上述のように励磁状態とされたソレノイド２９は、その後、所定の時間が経過した時点で非励磁状態（オフ状態）となる。そうすると、アーマチュア３０がコイルバネ３１の付勢力によって位置変動し、これによってアーマチュア３０先端のストッパー部３０ａがカム面２４ａに接触した状態となる。このとき、カム面２４ａの大径部２４ｃにストッパー３０ａを接触させることで、アーマチュア３０の位置変動量を小さく抑えることができる。そのため、ソレノイド２９を励磁状態から非励磁状態に切り替えた際の、カム面２４ａとストッパー部３０ａとの接触による動作音を小さく抑えることができる。
【００３５】
その後、歯欠けギア２２の歯と駆動ギア３５の歯が噛み合うことで、駆動ギア３５から歯欠けギア２２への動力伝達がなされるため、歯欠けギア２２はＡ方向へと回転し続ける。この回転中（動力伝達中）の状態を図６に示す。歯欠けギア２２が駆動ギア３５からの動力伝達によって回転することにより、第１の給紙ロール１３も歯欠けギア２２と一体に回転する。このとき、第１の給紙ロール１３の外周面が、第１の給紙トレイ部１１に収容された用紙に接触することにより、最上位の用紙が送り出されることになる。
【００３６】
また、歯欠けギア２２の回転中においては、アーマチュア３０のストッパー部３０ａがカム面２４ａ上を摺動する。このとき、ストッパー部３０ａはカム面２４ａの大径部２４ｃからスロープ部２４ｄを経て小径部２４ｂに接触した状態となる。そして、歯欠けギア２２がほぼ一回転すると、駆動ギア３５との噛み合い位置に再び歯欠部２３が対向する状態となり、これによって両ギア２２，３５の噛み合いが外れる。
【００３７】
歯欠けギア２２と駆動ギア３５の噛み合いが外れるタイミングは、歯欠けギア２２の円周方向で歯欠部２３の範囲を適宜設定することにより、アーマチュア３０のストッパー部３０ａがカム面２４上の係止部２５に突き当たる少し前（好ましくは直前）に設定されている。そのため、両ギア２２，３５の噛み合いが外れると、歯欠けギア２２はコイルバネ２８の付勢力によって回転動作し、この回転動作によってカム面２４ａ上の係止部２５がアーマチュア３０のストッパー部３０ａに突き当たる。これにより、歯欠けギア２２はストッパー部３０ａによって回転がロックされた動作初期ポジションに戻る。
【００３８】
これにより、歯欠けギア２２は、ソレノイド２９の一回の作動（オンオフ）によって一回転して停止することになる。そのため、第１の給紙ロール１３も歯欠けギア２とともに一回転して停止する。以降は、所定のタイミングで上記同様の動作を繰り返すことにより、第１の給紙トレイ部１１から用紙が一枚ずつ送り出される。その間、緩衝ロール３７は駆動ロール３５と一体になって連続回転していることから、緩衝ロール３７に対する突起部２７の接触位置はその都度、変化する。これにより、緩衝ロール３７の摩耗が軽減されるため、長期にわたって高い動作信頼性が得られる。
【００３９】
また、歯欠けギア２２に衝撃緩和のための軟質な歯を設ける必要がなくなるため、駆動ギア３５との噛み合い開始時（早いタイミング）から大きなトルクを伝達させることができる。したがって、動力伝達におけるトルク設定の自由度を高めることができる。また、軟質な歯を設けることに起因した歯形状の劣化やギアを大型化を回避することもできる。
【００４０】
さらに、駆動ギア３５と同軸上に緩衝ロール３７を設けることにより、省スペースにて動力伝達装置を構成することが可能である。また、第２の給紙トレイ部１２に対応する第２の給紙ロール１４の支軸端に上記同様の構造をなす歯欠けギアを装着し、この歯欠けギアに設けた突起部を上記歯欠けギア２２の突起部２７と異なる位置で緩衝ロール３７に接触させる構成とすることにより、一つの緩衝ロール３７を複数の給紙トレイ部で共用させることも可能である。この場合は、衝撃緩和のための部品点数を少なくできるため、全体の部品コストを削減することが可能となる。
【００４１】
また、歯欠けギアに軟質な歯を設ける場合は、軟質な歯の構造（形状）が複雑となるために、部品単価が高く、寸法の安定性にも欠けるのに対し、本実施形態においては緩衝ロール３７が極めて単純な構造となっているため、部品単価を安く抑えたうえで、寸法の安定性を高めることができる。
【００４２】
これに加えて、緩衝ロール３７が長年の使用によって摩耗した際にも、緩衝ロール３７のみを交換するだけで済むため、装置のメンテナンス費用（維持費等）を安く抑えることができるとともに、ロール交換を簡単な手作業だけで行うことができる。
【００４３】
ところで、上述のように歯欠けギア２２がほぼ一回転して動作初期ポジションに戻る際には、コイルバネ２８による歯欠けギア２２の回転動作によってアーマチュア３０のストッパー部３０ａに係止部２５が突き当たり、これによって衝撃音が発生したり画像形成に乱れが生じたりすることも懸念される。
【００４４】
そこで、本発明の他の実施形態においては、図７に示すような構成を採用することとした。なお、本実施形態においては、先述した実施形態と同様の構成部分に同じ符号を付し、重複する説明は省略する。
【００４５】
図７において、歯欠けギア２２のカム部２４には、円周方向で突起部２７と隣り合う位置に第２の突起部３８が一体に形成されている。第２の突起部３８は、歯欠けギア２２の回転軸方向で突起部２７と位置をずらして配置されている。これにより、第２の突起部３８は、カム部２４の回転によって突起部２７とともに周回移動するものとなる。また、第２の突起部３８は、突起部２７と同様にカム部２４のカム面２４ａよりも半径方向に突出する状態で形成されている。ただし、カム面２４ａを基準とした第２の突起部３８の突出寸法は、突起部２７のそれよりも大きく設定されている。
【００４６】
一方、駆動ギア３５側においては、これと一体形成された円筒部３６が段付き構造となっており、その大径部分に緩衝ロール３７が、その小径部分に第２の緩衝ロール３９が嵌め込まれている。つまり、駆動ギア３５に一体に形成された円筒部３６に緩衝ロール３７と第２の緩衝ロール３９とが装着され、これによって部品点数の増加を回避した構成となっている。
【００４７】
第２の緩衝ロール３９は、緩衝ロール３７と同様のゴム材によって構成されるもので、駆動ギア３５と同軸上に配置されている。また、歯欠けギア２２が動作開始ポジションに保持（回転ロック）された状態では、第２の緩衝ロール３９が、両ギア２２，３５の回転軸中心を結ぶ軸線よりも終端歯２２ｂ寄りでかつ上述した第２の突起部３８と所定の間隙を隔てて対向する位置に配置されている。この第２の緩衝ロール３９は、緩衝ロール３７と同様に適度な厚み（肉厚）を有する円形のリング状に成形されている。
【００４８】
また、第２の緩衝ロール３９の外径は、緩衝ロール３７の外径よりも小さく設定されている。これら緩衝ロール３７，３９の外径差は、上述した突起部２７，３８の突出寸法差と等しく設定されている。具体的な寸法例を挙げると、歯欠けギア２２の回転軸中心から第２の突起部３８の先端部までの距離は２５．７ｍｍ、駆動ギア３５の回転軸中心から第２の緩衝ロール３９の外周面までの距離は６．３ｍｍで、上記外径差及び突出寸法差はそれぞれ４．５ｍｍとなる。
【００４９】
上記構成において、先述のようにソレノイド２９のオンオフ駆動によって歯欠けギア２２を回転動作させた場合は、図８に示すように、歯欠けギア２２が動作開始ポジションに戻る前に、第２の突起部３８が第２の緩衝ロール３９に接触する。このとき、歯欠けギア２２と駆動ギア３５とは未だ噛み合った状態となっており、しかも接触による極軽度の衝撃も第２の緩衝ロール３９によって吸収されるため、第２の突起部３８と第２の衝撃ロール３７との接触によって衝撃音や振動が発生することはない。
【００５０】
その後、図９に示すように、歯欠けギア２２と駆動ギア３５の噛み合いが外れた時点では、第２の緩衝ロール３９が第２の突起部３８に若干押し込まれるかたちで凹状に変形した状態となる。このとき、歯欠けギア２２にはコイルバネ２８の付勢力が作用するものの、その付勢力に打ち勝つように第２の突起部３８と第２の緩衝ロール３９間の摩擦抵抗が作用する。そのため、歯欠けギア２２は第２の緩衝ロール３９に連れ回るかたちで回転する。このとき、第２の緩衝ロール３９の外径が駆動ギア３５のピッチ円直径よりも小さく設定されているため、歯欠けギア２２の周速は両ギア２２，３５の噛み合いが外れると同時に減速される。その後、カム面２４ａ上の係止部２５にアーマチュア３０のストッパー部３０ａが係止されて歯欠けギア２２が動作開始ポジションに戻る。ちなみに、第２の突起部３８と第２の緩衝ロール３９との接触状態は、歯欠けギア２２が動作開始ポジションに戻る直前に解除されるようになっている。
【００５１】
このように歯欠けギア２２が動作開始ポジションに戻る前に、第２の突起部３８と第２の緩衝ロール３９との接触によって歯欠けギア２２の周速を減速させることにより、上述のようにカム部２４の係止部２５がアーマチュア３０のストッパー部３０ａに突き当たる際の衝撃を抑えることができる。そのため、歯欠けギア２２が動作開始ポジションに戻るときの衝撃音の発生や画像形成の乱れを有効に防止することが可能となる。
【００５２】
ちなみに、第２の緩衝ロール３９の外径を緩衝ロール３７の外径の約１／２に設定することにより、歯欠けギア２２の噛み合い開始時に比較して、噛み合い終了時の周速を約１／２に減速することが可能となる。また、第２の緩衝ロール３９の外径を適宜調整することにより、歯欠けギア２２の噛み合い終了時の周速を任意に制御することが可能となる。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、作動手段によるロック解除によって歯欠けギアが駆動ギアに噛み合い始める前に回転体の突起部を緩衝ロールに接触させることにより、歯欠けギアに軟質な歯を設けなくても、噛み合い開始時の衝撃による音や振動の発生を有効に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る給紙装置に適用された動力伝達装置の構成を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施形態に係る給紙装置に適用された動力伝達装置の構成を示す側面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る動力伝達装置の動作過程を示す側面図（その１）である。
【図５】本発明の実施形態に係る動力伝達装置の動作過程を示す側面図（その２）である。
【図６】本発明の実施形態に係る動力伝達装置の動作過程を示す側面図（その３）である。
【図７】本発明の他の実施形態に係る動力伝達装置の構成を示す側面図である。
【図８】本発明の例の実施形態に係る動力伝達装置の動作過程を示す側面図（その１）である。
【図９】本発明の他の実施形態に係る動力伝達装置の動作過程を示す側面図（その２）である。
【図１０】従来技術を説明する図である。
【符号の説明】
１１…第１の給紙トレイ部、１３…第１の給紙ロール、２２…歯欠けギア、２３…歯欠部、２４…カム部、２５…係止部、２７…突起部、２８，３１…コイルバネ、２９…ソレノイド、３０…アーマチュア、３０ａ…ストッパー部、３５…駆動ギア、３６…円筒部、３７…緩衝ロール、３８…第２の突起部、３９…第２の緩衝ロール[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a power transmission device that transmits power using a tooth missing gear, a paper feeding device using the power transmission device, and an image forming apparatus including the paper feeding device.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Image forming apparatuses such as facsimile machines, copiers, and printers incorporate a paper feeding device that feeds paper toward an image forming unit. 2. Description of the Related Art As a paper feeding device, there is known a paper stacking device in which papers to be fed are stacked on a paper feed table and sequentially sent out from the topmost paper. Further, the paper feeding device is provided with a power transmission device that transmits a driving force obtained by a driving source such as a motor by a gear train.
[0003]
As a power transmission device of a paper feeding device, for example, there is a device using a toothless gear for rotation control of a paper feeding roll or the like. The tooth missing gear is a structure in which a part of teeth is missing on the circumference of the gear. When this tooth missing gear is used, the power transmission between both gears is cut off by disposing the tooth missing portion at a position facing the other gear meshing with the tooth missing gear. Further, when the tooth missing gear is rotated by a predetermined amount in this state, the tooth of the tooth missing gear meshes with the counterpart gear, thereby transmitting power between the two gears.
[0004]
In general, the relationship between the tooth missing gear and the counterpart gear is that the tooth missing gear is the driven side and the counterpart gear is the driving side for reasons of rotation control. That is, the toothless gear obtains a rotational force by meshing with a counterpart gear (hereinafter referred to as a drive gear) that is rotationally driven. Therefore, the rotation operation of the tooth-missing gear by meshing with the drive gear is from when the tooth of the tooth-missing gear meshes with the drive gear until the mesh is released (until the tooth-missed portion returns to the position facing the drive gear). Limited to the period.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when meshing the tooth-missing gear with the drive gear, the tooth surfaces of both gears collide with each other at the moment when the meshing is started, and a collision noise is generated, which is annoying. Therefore, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-113375, as shown in FIG. 10, as the configuration of the tooth missing gear 51, several teeth 52 on the start end side that start to mesh with the drive gear (mating gear) are soft teeth. A power transmission device is disclosed. However, in the technique disclosed in this publication, the tooth missing gear 51 always starts to mesh with the drive gear from the same tooth, and the meshing start tooth is made a soft tooth 52, so the meshing operation with the drive gear is repeated. As a result, wear of the soft tooth 52 becomes severe, and the tooth shape is significantly deteriorated. In addition, there is a problem that a large torque cannot be transmitted while the soft teeth 52 are engaged with the drive gear.
[0006]
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and its main purpose is to alleviate the impact when the tooth-missing gear and the drive gear start to mesh without providing soft teeth on the tooth-missing gear. It is an object of the present invention to provide a power transmission device that can perform this, a paper feeding device using the same, and an image forming apparatus.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to a tooth-missing gear having a tooth-missed portion lacking a part of a tooth on the circumference, a drive gear that is rotationally driven to transmit power to the tooth-missing gear, and a tooth-missing portion in the drive gear. A power transmission device having an operating means for locking the rotation of the tooth-missing gear at the opposed operation start position, and rotating the tooth-missing gear by releasing the lock to mesh with the drive gear, and the same The present invention relates to a sheet feeding device and an image forming apparatus, and in particular, as a configuration of a power transmission device, a buffer roll that is rotationally driven in the same direction as the drive gear, and a protrusion that rotates around the toothed gear while rotating integrally with the gear. And a rotating body arranged such that the protrusion comes into contact with the buffer roll before the tooth-missing gear starts to mesh with the drive gear by unlocking by the operating means. You have me.
[0008]
In the power transmission device having the above-described configuration, by bringing the protrusion of the rotating body into contact with the buffer roll before the tooth-missing gear starts to mesh with the drive gear by unlocking by the actuating means, the mechanical force when both gears start to mesh with each other. Impact is alleviated. Therefore, it is possible to suppress the generation of sound and vibration due to impact at the start of meshing without providing soft teeth in the tooth missing gear. In addition, in the state where the protrusion is in contact with the buffer roll, the tooth-missing gear rotates with the buffer roll, so that the drive gear and the tooth-missing gear are smoothly engaged. Further, when the lock by the actuating means is released, the protrusion comes into contact with the rotating buffer roll at an arbitrary timing, so that the contact position of the protrusion on the buffer roll is different each time. Therefore, it is possible to reduce the wear of the buffer roll as much as possible.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0010]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. The illustrated image forming apparatus uniformly charges and then irradiates image light to form an electrostatic latent image on the surface, and uniformly charges the surface of the image carrier 1. A charger 2, an image writing device 3 that irradiates the image carrier 1 with image light based on image data, and forms a latent image by a difference in electrostatic potential, and selectively transfers toner to the latent image for visualization. A developing unit 4 that transfers the toner image on the surface of the image carrier 1 onto a sheet conveyed along a sheet conveying path 8, and a fixing unit that heats and pressurizes the toner image on the sheet to fuse it. 5 and a cleaner 7 for cleaning the toner remaining on the image carrier 1 after the toner image is transferred. In addition, the lower part of the image forming apparatus accommodates sheets to be image-formed, and feeds the sheets one by one, and the sheet fed by the sheet feeding apparatus 9 has a toner image at a predetermined timing. A resist roll 10 is provided for transporting to the transfer position.
[0011]
In the above configuration, the image carrier 1 has a photoreceptor layer on the surface, and the potential of the exposed portion is attenuated by exposure after being uniformly charged. The charger 2 is a roll-shaped member that is brought into contact with the image carrier 1, and a voltage is applied between them to generate a discharge in a minute gap near the contact portion. The surface of 1 is charged almost uniformly. In addition to the roll-shaped charger described above, there is a charger that applies a high voltage to the electrode wire and charges the surface of the image carrier 1 by corona discharge.
[0012]
The image writing device 3 forms an electrostatic latent image on the outer peripheral surface of the image carrier 1 by causing the blinking laser beam to scan in the axial direction on the outer peripheral surface of the image carrier 1. It is. As the image writing device 3, a light emitting element such as an LED may be arranged and blinked based on image data.
[0013]
The developing device 4 has a cylindrical developing roll 4 a disposed so as to face the image carrier 1 in the vicinity. In the developing device 4, a developing bias electric field is formed between the developing roller 4 a and the image carrier 1 by applying a developing bias voltage between them. As a result, the charged toner is transferred to the exposed portion on the image carrier 1, so that a visible image of the toner is formed on the image carrier 1.
[0014]
The transfer unit 5 is a roll-shaped member provided so as to face the image carrier 1, and forms a transfer electric field with the image carrier 1 to transfer the toner image onto the passing paper. Is.
[0015]
The sheet feeding device 9 includes two sheet feeding tray units 11 and 12 arranged on the upper and lower sides, a first sheet feeding roll 13 for feeding sheets stored in the upper sheet feeding tray unit 11, and a lower sheet feeding. A holder member that feeds out the paper stored in the tray section 12 and supports the second paper feed roll 14 and a friction member (retard pad) for rolling that is pressed against the first and second paper feed rolls 13 and 14. 17 and 18.
[0016]
Of the first and second paper feed tray sections 11 and 12, the upper paper feed tray section 11 is of a manual feed type, and can be used by inserting paper of an arbitrary size. Further, the lower paper feed tray section 12 is a cassette type, and can be attached to and detached from (removed from) the main body of the image forming apparatus.
[0017]
FIG. 2 is a perspective view showing a configuration of a power transmission device applied to the paper feeding device according to the embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a side view thereof. In the drawing, a first paper feed roll 13 corresponding to the first paper feed tray unit 11 is fixed to a support shaft (shaft) 21. The support shaft 21 is rotatably supported by a main body frame portion (not shown) of the image forming apparatus. The first paper feed roll 13 has an outer peripheral surface made of a high friction material, and is formed in a substantially half-moon shape as a whole. Further, a tooth missing gear 22 is fixed to an end portion of the support shaft 21 that supports the first paper feed roll 13. Accordingly, the first paper feed roll 13 is configured to rotate integrally with the tooth missing gear 22 via the support shaft 21.
[0018]
The tooth missing gear 22 is formed of, for example, hard plastic, and has a structure in which a part of teeth is missing on the circumference of the gear. In the tooth missing gear 22, among a plurality of teeth formed at a predetermined pitch on the circumference, teeth are missing between the teeth 22 a and 22 b, and the lacked portion becomes the tooth missing portion 23. ing. Further, the tooth missing gear 22 is integrally formed with a cam portion 24 so as to protrude in the rotation axis direction (tooth width direction). Thereby, the cam part 24 rotates integrally with the tooth missing gear 22.
[0019]
The cam portion 24 has an outer peripheral surface as a cam surface 24a, and is formed adjacent to a tooth forming portion including the teeth 22a and 22b. The cam surface 24a smoothly connects the small diameter portion 24b concentric with the pitch circle of the tooth missing gear 22, the large diameter portion 24c having a larger diameter than the small diameter portion 24b, and the small diameter portion 24b and the large diameter portion 24c. And a slope portion 24d for matching. In addition, a locking portion 25 having a stepped structure at a boundary portion between the small diameter portion 24b and the large diameter portion 24c is provided at one place in the circumferential direction of the cam surface 24a.
[0020]
A spring hook portion 26 is formed on the end surface of the cam portion 24. The spring hook portion 26 is formed in a state in which a part of the end surface of the cam portion 24 protrudes in the direction of the rotation axis of the tooth missing gear 22. Furthermore, a projection 27 having a thickness in the direction of the rotation axis of the tooth missing gear 22 is formed on the end surface of the cam portion 24. The protrusion 27 is arranged in the vicinity of the tooth 22 a in the circumferential direction of the tooth missing gear 22. The protrusion 27 is formed so as to protrude in the radial direction from the cam surface 24 a of the cam portion 24. The protrusion 27 rotates around when the cam portion 24 formed integrally with the tooth missing gear 22 rotates.
[0021]
Here, the cam portion 24 is formed integrally with the tooth-missing gear 22, and the projection portion 27 is formed on the cam portion 24, but besides this, the support shaft 21 is separated from the tooth-missing gear 22. A rotating body may be attached and a protrusion may be formed on the rotating body. However, when the cam portion 24 is formed integrally with the tooth missing gear 22 as in the present embodiment, an increase in the number of parts can be avoided, which is preferable in terms of cost reduction and improvement in assemblability.
[0022]
Further, one end of a coil spring 28 is hooked on the above-described spring hook 26. The other end of the coil spring 28 is hooked on the main body frame side of the image forming apparatus. As a result, the tooth missing gear 22 is applied with an urging force to rotate in the A direction by the spring force (tensile force) of the coil spring 28. By the rotation of the tooth missing gear 22 in the A direction, the above-described tooth 22a becomes a tooth (hereinafter referred to as a starting end tooth) that starts to mesh with a driving gear described later. Further, the above-described tooth 22b is a tooth (hereinafter referred to as a terminal tooth) that finishes meshing with a drive gear described later.
[0023]
Further, a flapper type solenoid 29 is disposed in the vicinity of the tooth missing gear 22. The solenoid 29 is provided with an armature 30 having a flapper structure. The armature 30 operates according to the excitation state of the solenoid 29. One end of a coil spring 31 is hooked on the rear end of the armature 30. The other end of the coil spring 31 is hooked on a protruding piece 33 protruding from the base member 32 of the solenoid 29. As a result, the rear end portion of the armature 30 is urged in one direction by the pulling force of the coil spring 31.
[0024]
On the other hand, a hook-shaped stopper portion 30a is formed at the tip of the armature 30 by bending. The stopper portion 30a is locked to the locking portion 25 formed on the cam surface 24a of the tooth missing gear 22 as described above. The locked state between the stopper portion 30 a and the locking portion 25 is held by the biasing force of the coil spring 31. Further, the rotation operation of the toothless gear 22 in the A direction by the coil spring 28 described above is restricted (rotation locked) by the stopper portion 30 a being engaged with the engaging portion 25. The stop position of the tooth missing gear 22 in this rotation locked state is the operation start position (home position).
[0025]
Further, in the vicinity of the tooth missing gear 22, a drive gear 35 serving as a counterpart gear is disposed. The drive gear 35 is rotationally driven in the B direction by a drive source such as a motor, and is made of, for example, hard plastic. A plurality of teeth are continuously formed on the circumference of the drive gear 35 at a predetermined pitch. A cylindrical portion 36 concentric with the drive gear 35 is integrally formed on one end surface portion of the drive gear 35. The cylindrical portion 36 is formed in a state of projecting in the rotation axis direction (tooth width direction) of the drive gear 35 with an outer diameter smaller than the diameter of the bottom circle of the drive gear 35.
[0026]
A buffer roll 37 is fitted on the outer peripheral side of the cylindrical portion 36 of the drive gear 35. The buffer roll 37 may be separately provided with a cylindrical member coaxially with the drive gear 35, and fitted to the cylindrical member to be attached. However, in order to avoid an increase in the number of parts, as described above It is desirable to attach to a cylindrical portion 36 formed integrally with the drive gear 35.
[0027]
The buffer roll 37 is made of a rubber material such as EPDM (ethylene-propylene-dienomethylene-rubber) and has moderate rubber-like elasticity and high friction characteristics, and is arranged coaxially with the drive gear 35. . Further, in a state where the tooth missing gear 22 is held at the operation start position, the buffer roll 37 is closer to the starting end tooth 22a than the axis connecting the rotation axis centers of both the gears 22 and 35, and the above-described protrusion 27 and the predetermined portion. It arrange | positions in the position which opposes through a clearance gap. The buffer roll 37 is formed in a circular ring shape having an appropriate thickness (for example, a wall thickness of 2.0 to 3.0 mm). Further, the outer diameter of the buffer roll 37 is set substantially equal to the diameter of the root circle of the drive gear 35.
[0028]
Here, the distance (inter-axis distance) between the rotation axis center of the tooth missing gear 22 and the rotation axis center of the drive gear 35 is “L1”, and from the rotation axis center of the tooth missing gear 22 to the tip of the protrusion 27. "L2", the distance from the rotation shaft center of the toothless gear 22 to the cam surface 24a is "R1", and the distance from the rotation shaft center of the drive gear 35 to the outer peripheral surface of the buffer roll 37 (outside of the buffer roll 37). In the case where “diameter” is “R2”, these dimensional relationships are set so as to satisfy the condition of L2> R1 and the condition of L1 <L2 + R2. Therefore, when the protrusion 27 exists on the axis connecting the two rotation axis centers, the position of the protrusion 27 and the buffer roll 37 interferes with the dimension of D = L2 + R1-L1. Specific examples of dimensions are L1 = 31.6 mm, L2 = 21.2 mm, R1 = 18.8 mm, R2 = 10.8 mm, and D = 0.4 mm.
[0029]
In the paper feeding device having the power transmission device having the above-described configuration, the uppermost position of the paper stored in the first paper feeding tray unit 11 is held in a state of being close to the first paper feeding roll 13. When the sheet thus held is sent out by the first sheet feeding roll 13, the tooth missing gear 22 is rotationally locked by the stopper portion 30a of the armature 30 being locked by the locking portion 25 on the cam surface 24a. And held at the operation start position. In this operation start position, the tooth missing portion 22 of the tooth missing gear 22 is in a state facing (opposed to) the driving gear 35, that is, the tooth missing gear 22 and the driving gear 35 are not engaged with each other. Therefore, even if the drive gear 35 is rotated by driving a drive source (not shown), the drive force is not transmitted to the tooth missing gear 22.
[0030]
When the solenoid 29 is excited (turned on) from such a state, a magnetic attractive force acts on the armature 30. As a result, the distal end side of the armature 30 is pulled in against the urging force of the coil spring 31, and the stop portion 30a at the distal end portion of the armature 30 is detached from the locking portion 25 of the cam surface 24a in conjunction with this. That is, the rotation lock of the tooth missing gear 22 is released. Then, the tooth missing gear 22 is rotated in the direction A by the urging force of the coil spring 28, and the first paper feed roll 13 is also rotated integrally therewith.
[0031]
When the tooth missing gear 22 is rotated by the biasing force of the coil spring 28 in this way, as shown in FIG. 4, before the teeth of the tooth missing gear 22 come into contact with the teeth of the drive gear 35, the tooth missing gear 22 side (cam The protrusion 27 provided on the portion 24) contacts the buffer roll 37. At this time, when a load is applied to the buffer roll 37 by contact with the protrusion 27, the buffer roll 37 is elastically deformed by the load application section and absorbs kinetic energy. Thereby, since a mechanical impact is relieved, generation | occurrence | production of the impact sound and vibration by the contact with the projection part 27 and the buffer roll 37 can be suppressed. At this time, considering the shock absorbability of the buffer roll 37, the hardness of the roll material is preferably about 20 degrees.
[0032]
Moreover, when the protrusion part 27 contacts the buffer roll 37, the peripheral speed of the tooth-missing gear 22 is decelerated by the contact resistance accompanying this. Therefore, the teeth of the tooth missing gear 22 can be engaged with the teeth of the drive gear 35 in a state where the peripheral speed of the tooth missing gear 22 is sufficiently reduced. Therefore, the impact at the time of meshing of both gears 22 and 35 can be suppressed small.
[0033]
Further, since the buffer roll 37 rotates in the direction B integrally with the drive gear 35, the tooth-missing gear 22 contacts the buffer roll 37 in a state where the protrusion 27 is in contact with the buffer roll 37 as shown in FIG. 5. The gears 22 and 35 start to mesh with each other during the rotation. Thereby, the peripheral speed difference between the tooth missing gear 22 and the drive gear 35 can be reduced, and the teeth of both the gears 22 and 35 can be smoothly meshed. Therefore, it is possible to effectively suppress the generation of impact sound and vibration when the tooth missing gear 22 and the drive gear 35 start to engage with each other.
[0034]
On the other hand, the solenoid 29 in the excited state as described above is in a non-excited state (off state) after a predetermined time has passed. Then, the position of the armature 30 is changed by the urging force of the coil spring 31, so that the stopper portion 30a at the tip of the armature 30 comes into contact with the cam surface 24a. At this time, the position fluctuation amount of the armature 30 can be suppressed small by bringing the stopper 30a into contact with the large diameter portion 24c of the cam surface 24a. For this reason, it is possible to suppress the operation sound caused by the contact between the cam surface 24a and the stopper portion 30a when the solenoid 29 is switched from the excited state to the non-excited state.
[0035]
Thereafter, the teeth of the tooth missing gear 22 and the teeth of the driving gear 35 mesh with each other, so that power is transmitted from the driving gear 35 to the tooth missing gear 22, so that the tooth missing gear 22 continues to rotate in the A direction. This state during rotation (power transmission) is shown in FIG. When the tooth missing gear 22 is rotated by power transmission from the drive gear 35, the first paper feed roll 13 is also rotated integrally with the tooth missing gear 22. At this time, the outermost surface of the first paper feed roll 13 comes into contact with the paper stored in the first paper feed tray unit 11, so that the uppermost paper is sent out.
[0036]
During the rotation of the tooth missing gear 22, the stopper portion 30a of the armature 30 slides on the cam surface 24a. At this time, the stopper portion 30a comes into contact with the small diameter portion 24b through the slope portion 24d from the large diameter portion 24c of the cam surface 24a. Then, when the tooth missing gear 22 is rotated almost once, the tooth missing portion 23 again faces the meshing position with the drive gear 35, thereby disengaging both the gears 22 and 35.
[0037]
The timing at which the toothless gear 22 and the drive gear 35 are disengaged is determined by appropriately setting the range of the toothless portion 23 in the circumferential direction of the toothless gear 22 so that the stopper portion 30a of the armature 30 is engaged with the cam surface 24. It is set a little before (preferably just before) hitting the stop 25. For this reason, when the gears 22 and 35 are disengaged, the toothless gear 22 is rotated by the biasing force of the coil spring 28, and the locking portion 25 on the cam surface 24 a abuts against the stopper portion 30 a of the armature 30 by this rotating operation. . Thereby, the tooth missing gear 22 returns to the operation initial position where the rotation is locked by the stopper portion 30a.
[0038]
As a result, the tooth missing gear 22 is rotated once by one operation (on / off) of the solenoid 29 and stopped. Therefore, the first paper feed roll 13 also rotates once with the tooth missing gear 2 and stops. Thereafter, the same operation is repeated at a predetermined timing, so that the sheets are sent out from the first sheet feeding tray unit 11 one by one. Meanwhile, since the buffer roll 37 is continuously rotated integrally with the drive roll 35, the contact position of the projection 27 with respect to the buffer roll 37 changes each time. Thereby, since wear of the buffer roll 37 is reduced, high operation reliability can be obtained over a long period of time.
[0039]
Further, since it is not necessary to provide the tooth missing gear 22 with soft teeth for cushioning the impact, a large torque can be transmitted from the start of engagement with the drive gear 35 (early timing). Therefore, the degree of freedom of torque setting in power transmission can be increased. Further, it is possible to avoid the deterioration of the tooth shape and the increase in the size of the gear due to the provision of soft teeth.
[0040]
Furthermore, by providing the buffer roll 37 coaxially with the drive gear 35, it is possible to configure the power transmission device in a space-saving manner. Further, a tooth missing gear having the same structure as described above is attached to the end of the support shaft of the second paper feeding roll 14 corresponding to the second paper feeding tray portion 12, and the protrusion provided on the tooth missing gear is connected to the tooth tooth. By adopting a configuration in which the buffer roll 37 is brought into contact with the protruding portion 27 of the chipped gear 22 at a different position, it is possible to share one buffer roll 37 with a plurality of paper feed tray sections. In this case, since the number of parts for shock mitigation can be reduced, it is possible to reduce the overall part cost.
[0041]
In addition, when soft teeth are provided in the tooth missing gear, since the structure (shape) of the soft teeth is complicated, the unit cost is high and the dimensional stability is also lacking. In this embodiment, Since the buffer roll 37 has a very simple structure, the dimensional stability can be enhanced while keeping the unit price low.
[0042]
In addition to this, when the buffer roll 37 is worn due to many years of use, it is only necessary to replace the buffer roll 37, so that the maintenance cost (maintenance cost, etc.) of the apparatus can be reduced and the roll can be replaced. Can be done by simple manual work.
[0043]
By the way, when the tooth missing gear 22 rotates almost once and returns to the initial operation position as described above, the locking portion 25 abuts against the stopper portion 30a of the armature 30 due to the rotation operation of the tooth missing gear 22 by the coil spring 28. As a result, there is a concern that an impact sound may be generated or the image formation may be disturbed.
[0044]
Therefore, in another embodiment of the present invention, a configuration as shown in FIG. 7 is adopted. In the present embodiment, the same components as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
[0045]
In FIG. 7, a second protrusion 38 is integrally formed on the cam portion 24 of the tooth missing gear 22 at a position adjacent to the protrusion 27 in the circumferential direction. The second projecting portion 38 is arranged with a position shifted from the projecting portion 27 in the rotation axis direction of the tooth missing gear 22. As a result, the second projecting portion 38 moves around together with the projecting portion 27 by the rotation of the cam portion 24. Further, the second projecting portion 38 is formed in a state of projecting in the radial direction from the cam surface 24 a of the cam portion 24, similarly to the projecting portion 27. However, the projecting dimension of the second projecting portion 38 with respect to the cam surface 24 a is set larger than that of the projecting portion 27.
[0046]
On the other hand, on the drive gear 35 side, a cylindrical portion 36 integrally formed with the drive gear 35 has a stepped structure, and a buffer roll 37 is fitted into the large diameter portion, and a second buffer roll 39 is fitted into the small diameter portion. ing. In other words, the buffer roll 37 and the second buffer roll 39 are mounted on the cylindrical portion 36 formed integrally with the drive gear 35, thereby avoiding an increase in the number of parts.
[0047]
The second buffer roll 39 is made of the same rubber material as the buffer roll 37 and is arranged coaxially with the drive gear 35. Further, in a state where the tooth missing gear 22 is held at the operation start position (rotation locked), the second buffer roll 39 is closer to the terminal tooth 22b than the axis connecting the rotation axis centers of both the gears 22 and 35, and the above-mentioned. The second projecting portion 38 is disposed at a position facing the second projecting portion 38 with a predetermined gap. Similar to the buffer roll 37, the second buffer roll 39 is formed in a circular ring shape having an appropriate thickness (wall thickness).
[0048]
Further, the outer diameter of the second buffer roll 39 is set smaller than the outer diameter of the buffer roll 37. The difference between the outer diameters of the buffer rolls 37 and 39 is set to be equal to the difference in the protruding dimensions of the protrusions 27 and 38 described above. Specifically, the distance from the center of the rotation axis of the toothless gear 22 to the tip of the second protrusion 38 is 25.7 mm, and the center of the rotation axis of the drive gear 35 and the second buffer roll 39 The distance to the outer peripheral surface is 6.3 mm, and the outer diameter difference and the protrusion dimension difference are each 4.5 mm.
[0049]
In the above configuration, when the tooth missing gear 22 is rotated by the on / off driving of the solenoid 29 as described above, as shown in FIG. 8, before the tooth missing gear 22 returns to the operation start position, the second protrusion The part 38 contacts the second buffer roll 39. At this time, the tooth-missing gear 22 and the drive gear 35 are still engaged with each other, and an extremely slight impact caused by the contact is also absorbed by the second buffer roll 39. No impact sound or vibration is generated by contact with the second impact roll 37.
[0050]
Thereafter, as shown in FIG. 9, when the toothless gear 22 and the drive gear 35 are disengaged, the second buffer roll 39 is deformed into a concave shape by being slightly pushed into the second protrusion 38. Become. At this time, although the biasing force of the coil spring 28 acts on the tooth missing gear 22, the frictional resistance between the second protrusion 38 and the second buffer roll 39 acts so as to overcome the biasing force. Therefore, the tooth missing gear 22 rotates in the form of being rotated around the second buffer roll 39. At this time, since the outer diameter of the second buffer roll 39 is set to be smaller than the pitch circle diameter of the drive gear 35, the peripheral speed of the tooth-missing gear 22 is decelerated at the same time as the disengagement of both the gears 22, 35 is released. The Thereafter, the stopper portion 30a of the armature 30 is locked to the locking portion 25 on the cam surface 24a, and the tooth missing gear 22 returns to the operation start position. Incidentally, the contact state between the second protrusion 38 and the second buffer roll 39 is released immediately before the tooth missing gear 22 returns to the operation start position.
[0051]
Thus, before the tooth missing gear 22 returns to the operation start position, the peripheral speed of the tooth missing gear 22 is reduced by the contact between the second protrusion 38 and the second buffer roll 39 as described above. The impact when the locking portion 25 of the cam portion 24 abuts against the stopper portion 30a of the armature 30 can be suppressed. For this reason, it is possible to effectively prevent the generation of impact sound and disturbance of image formation when the tooth missing gear 22 returns to the operation start position.
[0052]
By the way, by setting the outer diameter of the second buffer roll 39 to about ½ of the outer diameter of the buffer roll 37, the peripheral speed at the end of the engagement is about 1 compared to the start of the engagement of the tooth missing gear 22. It becomes possible to decelerate to / 2. Further, by appropriately adjusting the outer diameter of the second buffer roll 39, it is possible to arbitrarily control the peripheral speed at the end of meshing of the toothless gear 22.
[0053]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the soft tooth is put on the tooth missing gear by bringing the protrusion of the rotating body into contact with the buffer roll before the tooth missing gear starts to mesh with the drive gear by unlocking by the actuating means. Even if it is not provided, it is possible to effectively suppress the generation of sound and vibration due to impact at the start of meshing.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a configuration of a power transmission device applied to a paper feeding device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a side view showing a configuration of a power transmission device applied to a paper feeding device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a side view (No. 1) showing an operation process of the power transmission device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a side view (No. 2) showing an operation process of the power transmission device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a side view (No. 3) showing the operation process of the power transmission device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a side view showing a configuration of a power transmission device according to another embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a side view (No. 1) showing an operation process of the power transmission device according to the embodiment of the example of the present invention.
FIG. 9 is a side view (No. 2) showing the operation process of the power transmission device according to another embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a diagram illustrating a conventional technique.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... 1st paper feed tray part, 13 ... 1st paper feed roll, 22 ... Tooth missing gear, 23 ... Tooth missing part, 24 ... Cam part, 25 ... Locking part, 27 ... Projection part, 28, 31 DESCRIPTION OF SYMBOLS: Coil spring, 29 ... Solenoid, 30 ... Armature, 30a ... Stopper part, 35 ... Drive gear, 36 ... Cylindrical part, 37 ... Buffer roll, 38 ... 2nd protrusion part, 39 ... 2nd buffer roll

Claims

A tooth-missing gear having a tooth-missed portion lacking a part of a tooth on the circumference, a drive gear that rotates to transmit power to the tooth-missing gear, and the tooth-less portion facing the drive gear A power transmission device having an operation means for locking the rotation of the tooth-missing gear at an operation start position, and operating the tooth-missing gear to rotate and meshing with the drive gear by releasing the lock;
A buffer roll that rotates in the same direction as the drive gear;
The protrusion has a protrusion that rotates integrally with the tooth-missing gear and revolves around the rotation of the tooth-missing gear. A power transmission device comprising: a rotating body arranged to contact the roll.

The power transmission device according to claim 1, wherein the buffer roll is arranged coaxially with the drive gear.

The power transmission device according to claim 1, wherein the rotating body is formed integrally with the tooth missing gear.

The power transmission device according to claim 1, wherein a cylindrical portion concentric with the driving gear is formed integrally with the driving gear, and the buffer roll is attached to the cylindrical portion.

The power transmission device according to claim 1, further comprising a speed reduction unit that reduces a peripheral speed when the tooth missing gear returns to the operation start position.

The speed reduction means includes a second buffer roll that is rotationally driven in the same direction as the drive gear, and a circular motion that is provided on the rotating body and moves together with the protrusion, and before the tooth missing gear returns to the operation start position. The power transmission device according to claim 5, further comprising: a second protrusion disposed so as to contact the second buffer roll.

The power transmission device according to claim 6, wherein the second buffer roll is disposed coaxially with the drive gear.

The cylindrical part which makes a concentric circle with the said drive gear is integrally formed in the said drive gear, The said buffer roll and the said 2nd buffer roll are mounted | worn with this cylindrical part, It is characterized by the above-mentioned. Power transmission device.

A paper feeding device configured using the power transmission device according to claim 1.

An image forming apparatus comprising the sheet feeding device according to claim 9.