ギア装置および印刷装置
【課題】クラッチ歯の先端間隔のばらつきを吸収してふたつのクラッチ歯を噛合させる。
【解決手段】複数の第１の嵌合歯を有する固定ギアと、それぞれの前記第１の嵌合歯と嵌合する複数の第２の嵌合歯を有する移動ギアとを有し、前記固定ギアおよび前記移動ギアが同軸上に設けられたギア装置において、それぞれの前記第１の嵌合歯およびそれぞれの前記第２の嵌合歯のうち、ひとつの嵌合歯を、他の嵌合歯より長く形成した。
【解決手段】複数の第１の嵌合歯を有する固定ギアと、それぞれの前記第１の嵌合歯と嵌合する複数の第２の嵌合歯を有する移動ギアとを有し、前記固定ギアおよび前記移動ギアが同軸上に設けられたギア装置において、それぞれの前記第１の嵌合歯およびそれぞれの前記第２の嵌合歯のうち、ひとつの嵌合歯を、他の嵌合歯より長く形成した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力の伝達ならびにその伝達を遮断するクラッチを有するギア装置およびそのギア装置を備えた印刷装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のギア装置には、同軸上に取り付けられた二つの側面歯を噛合させるようにしているものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このように二つの側面歯を噛合させて動力を伝達する従来のギア装置を備えた印刷装置を図１０の従来例における印刷装置の構成を示す説明図および図１１の従来例における印刷装置の用紙モード切替機構およびギア装置の構成を示す説明図に基づいて説明する。
【０００４】
図１０および図１１において、印刷装置としてのインパクトプリンタは、用紙搬送の動力源となるＬＦ（Ｌｉｎｅ Ｆｅｅｄ）モータ１０１の回転軸にドライブプーリ１０２が固定さており、単票１０３または帳票１０４を搬送するふたつのフィードローラ１０５とそれぞれのフィードローラ１０５の回転軸と同軸上に固定されたフィードプーリ１０６、１０７との間を単票ベルト１０８で連結し、ＬＦモータ１０１の動力をフィードローラ１０５に伝達している。
【０００５】
また、フィードプーリ１０６と、帳票１０４を搬送するトラクタ１０９を駆動させるための回転軸であるトラクタシャフト１１０と同軸上に取り付けられたクラッチプーリ１１１との間を、単票ベルト１０８と並列して帳票ベルト１１２で連結し、ＬＦモータ１０１の動力をクラッチプーリ１１１に伝達している。
【０００６】
トラクタシャフト１１０は、非円形の断面であり、一方クラッチプーリ１１１が取り付けられている部分は円形の断面であり、クラッチプーリ１１１が回転しても直接その動力が伝達されることはない。トラクタシャフト１１０は、端部に取り付けられたクラッチ１１３のクラッチ歯１２０とクラッチプーリ１１１に取り付けられたクラッチ歯１２０が噛合することによりＬＦモータ１０１の動力が伝達され、クラッチプーリ１１１と一体となって回転する。
【０００７】
クラッチプーリ１１１は回転軸方向に移動を規制されているが、トラクタシャフト１１０のクラッチ１１３は回転軸方向に摺動可能に構成され、通常はスプリング１１４によりクラッチプーリ１１１とクラッチ１１３との間に一定の距離が保持されている。
【０００８】
このようにクラッチプーリ１１１とクラッチ１１３との間に一定の距離が保持されている状態ではトラクタ１０９へ動力を伝達しないため、帳票１０４を搬送せず単票１０３を搬送する単票モードとなる。
【０００９】
一方、単票モードから帳票１０４を搬送する帳票モードへ移行する場合、図示しない制御部からの指示によりモードモータ１１５が駆動され、モードモータ１１５の回転軸に固定されたギア１１６と連結されたモードラック１１７がトラクタシャフト１１０の方向へスライドし、さらにモードラック１１７に取り付けられた傾斜部１１８により、クラッチ１１３が軸方向にスライドさせられてクラッチプーリ１１１と接続される。その後、モードラック１１７は、センサ１１９で検知されると制御部により停止される。
【００１０】
動力伝達部としてのクラッチプーリ１１１およびクラッチ１１３は、同数、同一ピッチで先端に丸みがなく鋭角で高さが揃った側面歯としてのクラッチ歯１２０をそれぞれ有しており、それぞれのクラッチ歯１２０の凹凸部が噛み合って動力の伝達が可能になり、ＬＦモータ１０１の動力がトラクタ１０９まで伝達されて帳票１０４を搬送する帳票モードになる。
【００１１】
このように従来のギア装置は、クラッチプーリ１１１のクラッチ歯１２０およびクラッチ１１３のクラッチ歯１２０で構成され、それぞれのクラッチ歯１２０が噛合してＬＦモータ１０１の動力をトラクタ１０９に伝達するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開昭６３−９２８６６号公報（２頁、図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上述した従来の技術においては、製造上の誤差等によるそれぞれのクラッチ歯の先端間のピッチのばらつきにより、クラッチプーリのクラッチ歯とクラッチのクラッチ歯とが噛み合わず、単票モードから帳票モードへの切替ができなくなることがあるという問題がある。
【００１４】
例えば、図１２（ａ）に示すように製造上の誤差等により、クラッチプーリ１１１のクラッチ歯１２０およびクラッチ１１３のクラッチ歯１２０の先端がクラッチ歯１２０の中心からずれていても、先端間のピッチＰが一定である場合（クラッチ歯１２０のＥＥ断面図、ＦＦ断面図参照）、凸部１２０ａと凹部１２０ｂは噛み合い、動力を伝達することができる。
【００１５】
一方、図１２（ｂ）に示すように製造上の誤差等により、クラッチプーリ１１１のクラッチ歯１２０およびクラッチ１１３のクラッチ歯１２０の先端がクラッチ歯１２０の中心からずれ、クラッチプーリ１１１のクラッチ歯１２０のピッチ誤差Ｇにより隣接する先端間のピッチＰ１となり、クラッチ１１３のクラッチ歯１２０のピッチ誤差Ｇにより隣接する先端間のピッチＰ２となり、そのピッチＰ１がピッチＰ２より大きくなった場合（クラッチ歯１２０のＥＥ断面図、ＦＦ断面図参照）、ピッチＰ１のクラッチ歯１２０にピッチＰ２のクラッチ歯１２０が嵌まり込む関係になると凸部１２０ａと凹部１２０ｂは噛み合うことなく、動力を伝達することができなくなる。
【００１６】
このようにクラッチプーリ１１１のクラッチ歯１２０とクラッチ１１３のクラッチ歯１２０とが噛み合わず、単票モードから帳票モードへの切替動作においてモードモータが脱調等することによりモードモータの制御が不能になってしまう。
【００１７】
本発明は、このような問題を解決することを課題とし、クラッチ歯の先端間隔のばらつきを吸収してふたつのクラッチ歯を噛合させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
そのため、本発明は、複数の第１の嵌合歯を有する固定ギアと、それぞれの前記第１の嵌合歯と嵌合する複数の第２の嵌合歯を有する移動ギアとを有し、前記固定ギアおよび前記移動ギアが同軸上に設けられたギア装置において、それぞれの前記第１の嵌合歯およびそれぞれの前記第２の嵌合歯のうち、ひとつの嵌合歯を、他の嵌合歯より長く形成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
このようにした本発明は、クラッチ歯の先端間隔のばらつきを吸収してふたつのクラッチ歯を噛合させることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１の実施例におけるクラッチの構成を示す説明図
【図２】第１の実施例における印刷装置の構成を示す説明図
【図３】第１の実施例における印刷装置の用紙モード切替機構およびギア装置の構成を示す説明図
【図４】第１の実施例におけるクラッチ歯を示す説明図
【図５】第１の実施例におけるギア装置の動作を示す説明図
【図６】第２の実施例における印刷装置の用紙モード切替機構およびギア装置の構成を示す説明図
【図７】第２の実施例における印刷装置のモード切替部の構成を示す説明図
【図８】第２の実施例におけるリトライ制御処理を示すフローチャート
【図９】従来例におけるリトライ制御処理を示すフローチャート
【図１０】従来例における印刷装置の構成を示す説明図
【図１１】従来例における印刷装置の用紙モード切替機構およびギア装置の構成を示す説明図
【図１２】従来例におけるギア装置の構成を示す説明図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照して本発明によるギア装置およびそのギア装置を備えた印刷装置の実施例を説明する。
【実施例１】
【００２２】
図２は第１の実施例における印刷装置の構成を示す説明図である。
【００２３】
図２において、印刷装置としてのインパクトプリンタは、用紙搬送の動力源となるＬＦモータ１の回転軸にドライブプーリ２が固定さており、単票３または連続紙としての帳票４を搬送するふたつのフィードローラ５とそれぞれのフィードローラ５の回転軸と同軸上に固定されたフィードプーリ６、７との間を単票ベルト８で連結し、ＬＦモータ１の動力をフィードローラ５に伝達している。フィードローラ５で搬送された単票３または帳票４は印字ヘッド４０により印字される。
【００２４】
また、フィードプーリ６と、帳票４を搬送するトラクタ９を駆動させるための回転軸であるトラクタシャフト１０と同軸上に取り付けられたクラッチプーリ２２との間を、単票ベルト８と並列して帳票ベルト１２で連結し、ＬＦモータ１の動力をクラッチプーリ２２に伝達している。
【００２５】
なお、印刷装置は、図示しないメモリ等の記憶手段に記憶された制御プログラム（ソフトウェア）に基づいて図示しない中央処理演算処理装置等の制御部により、その全体の動作が制御される。
【００２６】
図３は第１の実施例における印刷装置の用紙モード切替機構およびギア装置の構成を示す説明図である。なお、図３（ａ）は用紙モード切替機構を示し、図３（ｂ）はギア装置を示している。
【００２７】
図３において、トラクタシャフト１０は、非円形の断面であり、一方クラッチプーリ２２が取り付けられている部分は円形の断面であり、クラッチプーリ２２が回転しても直接その動力が伝達されることはない。
【００２８】
このトラクタシャフト１０の回転軸上の端部には、クラッチ２３が取り付けられ、またトラクタシャフト１０の回転軸と同軸となるようにクラッチプーリ２２が取り付けられており、クラッチ２３のクラッチ歯２５（第２の嵌合歯）とクラッチプーリ２２に取り付けられたクラッチ歯２８（第１の嵌合歯）が嵌合して噛合することによりＬＦモータ１の動力が伝達され、トラクタシャフト１０はクラッチプーリ２２と一体となって回転する。
【００２９】
固定ギアとしてのクラッチプーリ２２は回転軸方向に移動を規制されているが、トラクタシャフト１０の移動ギアとしてのクラッチ２３は回転軸方向に摺動可能に構成され、通常はスプリング１４によりクラッチプーリ２２とクラッチ２３との間に一定の距離が保持されている。
【００３０】
このようにクラッチプーリ２２とクラッチ２３との間に一定の距離が保持されている状態ではトラクタ９へ動力を伝達しないため、帳票４を搬送せず単票３を搬送する単票モードとなる。
【００３１】
一方、単票モードから帳票４を搬送する帳票モードへ移行する場合、図示しない制御部からの指示により、図２に示すモードモータ１５が駆動され、モードモータ１５の回転軸に固定された図２に示すギア１６と連結されたモードラック１７がトラクタシャフト１０の方向へスライドし、さらにモードラック１７に取り付けられた傾斜部１８により、クラッチ２３が軸方向にスライドさせられてクラッチプーリ２２と接続される。その後、モードラック１７は、図２に示すセンサ１９で検知されると制御部により停止される。
【００３２】
このように軸方向にスライド可能なクラッチ２３がクラッチプーリ２２と接続・切断することにより、トラクタ９への動力の伝達・遮断を可能にしている。
【００３３】
動力伝達部としてのクラッチプーリ２２およびクラッチ２３は、その軸方向の側面に同数、同一ピッチで先端に丸みがなく所定の角（例えば、鋭角）をなすように形成された複数のクラッチ歯をそれぞれ有しており、それぞれのクラッチ歯の凹部（クラッチ歯とクラッチ歯との間隙）と凸部（クラッチ歯）とが嵌合して噛み合い、動力の伝達が可能になり、ＬＦモータ１の動力がトラクタ９まで伝達されて帳票４を搬送する帳票モードになる。
【００３４】
クラッチ２３のクラッチ歯２５は、複数のクラッチ歯のうち、一のクラッチ歯２５ａの軸方向の高さ（長さ）が、他のクラッチ歯２５ｂの軸方向の高さ（長さ）より、高く（長く）なるように形成されている。また、クラッチプーリ２２のそれぞれのクラッチ歯２８は、その高さ（長さ）が揃えられ、所定の高さ（長さ）となるように形成されている。
【００３５】
ここで、クラッチプーリ２２のクラッチ歯２８およびクラッチ２３のクラッチ歯２５を図１の第１の実施例におけるクラッチの構成を示す説明図に基づいて説明する。なお、図１（ａ）はクラッチプーリ２２のクラッチ歯２８の平面図、図１（ｂ）はクラッチプーリ２２のクラッチ歯２８のＡＡ断面図、図１（ｃ）はクラッチ２３のクラッチ歯２５のＢＢ断面図、図１（ｄ）はクラッチ２３のクラッチ歯２５の平面図、図１（ｅ）はクラッチ歯２８のＣＣ断面図およびクラッチ歯２５のＤＤ断面図である。
【００３６】
図１において、クラッチ２３のクラッチ歯２５のうち、一のクラッチ歯２５ａの高さ（長さ）が他のクラッチ歯２５ｂの高さ（長さ）より、所定の高さ（長さ）Ｌだけ高く（長く）なるように形成されている。
【００３７】
また、クラッチ２３のそれぞれのクラッチ歯２５およびクラッチプーリ２２のそれぞれのクラッチ歯２８の先端部には、それぞれのクラッチ歯２５とそれぞれのクラッチ歯２８とが嵌合し易くなるように、略同形状の傾斜が形成されている。
【００３８】
クラッチプーリ２２の隣接するクラッチ歯２８の先端間の各ピッチ（間隔）Ｐａで最大となる箇所をピッチＰａ１、最小となる箇所をピッチＰａ２とし、またクラッチ２３の隣接するクラッチ歯２５の先端間の各ピッチＰｂで最大となる箇所をピッチＰｂ１、最小となる箇所をピッチＰｂ２とすると、双方のクラッチ歯が最も噛み合わなくなるのは、ピッチＰａ１とピッチＰｂ２とが向かい合った位置、またはピッチＰａ２とピッチＰｂ１とが向かい合った位置であり、双方の差である（ピッチＰａ１−ピッチＰｂ２）または（ピッチＰａ２−ピッチＰｂ１）のいずれか大きい方の位置関係において双方のクラッチ歯が最も噛み合わなくなる。
【００３９】
この大きい方の差をＸとし、高いクラッチ歯２５ａの先端の半角、すなわち回転軸と先端の傾斜が成す角をθとすると、高さＬ＞差Ｘ／ｔａｎθの関係を満たすようにクラッチ歯２５ａを形成する。
【００４０】
例えば、図４（ａ）に示すように、クラッチプーリ２２の隣接するクラッチ歯２８の先端間の各ピッチＰａで最大となる箇所をピッチＰａ１、クラッチ２３の隣接するクラッチ歯２５の先端間の各ピッチＰｂで最小となる箇所をピッチＰｂ２としたとき、その差はＸであり、高いクラッチ歯２５ａと他のクラッチ歯２５ｂとの高さの差である高さＬを（差Ｘ／ｔａｎθ）より大きくなるように形成する。
【００４１】
このように形成されたクラッチ歯２５は、図４（ｂ）における矢印Ｎが示す方向へ移動し、さらにクラッチ歯２５ａの先端がクラッチ歯２８の先端に接触してクラッチ歯２５全体が、図中矢印Ｍが示す方向にずれるとそれぞれのクラッチ歯２５はそれぞれのクラッチ歯２８の間隙２７に嵌合し、またそれぞれのクラッチ歯２８はそれぞれのクラッチ歯２５の間隙２６に嵌合し、クラッチ歯２５とクラッチ歯２８は噛合する。
【００４２】
また、図１（ｅ）に示すように、クラッチプーリ２２の回転軸の中心から外周に向かう直線で切断されたクラッチ歯２８の断面は、外周側の高さが回転軸側の高さより高くなるように形成され、クラッチ２３の回転軸の中心から外周に向かう直線で切断されたクラッチ歯２５の断面は、外周側の高さが回転軸側の高さより低くなるように形成されている。
【００４３】
さらに、クラッチ歯２８の先端の断面の角度とクラッチ歯２５ｂの先端の断面の角度は、略同じ角度αとなるように形成され、クラッチ歯２５ａの先端の断面の角度は角度αより鋭角となる角度βとなるように形成されている。また、クラッチ２３の回転軸の中心から外周に向かう方向のクラッチ歯２５の幅は、クラッチプーリ２２の回転軸の中心から外周に向かう方向のクラッチ歯２８の幅より小さくなるように形成されている。
【００４４】
このようにギア装置は、クラッチプーリ２２のクラッチ歯２８およびクラッチ２３のクラッチ歯２５で構成され、そのクラッチ歯２５は高さが高いひとつのクラッチ歯２５ａおよびそのクラッチ歯２５ａより高さが低い複数のクラッチ歯２５ｂで構成されている。
【００４５】
なお、本実施例では、クラッチ２３のクラッチ歯２５のうち、一のクラッチ歯２５ａの高さが他のクラッチ歯２５ｂの高さより、所定の高さＬだけ高くなるように形成したが、クラッチプーリ２２のクラッチ歯２８のうち、一のクラッチ歯２８の高さが他のクラッチ歯２８の高さより、所定の高さＬだけ高くなるように形成するようにしてもよい。
【００４６】
上述した構成の作用について図５の第１の実施例におけるギア装置の動作を示す説明図に基づいて説明する。
【００４７】
まず、図５（ａ）に示すように、クラッチ歯２５ａおよびクラッチ歯２８の先端が略一致した状態において、単票モードから帳票モードへモード切替され、クラッチ２３をクラッチプーリ２２と接続する方向（矢印Ｊが示す方向）へスライドさせる。
【００４８】
クラッチ２３がスライドすると図５（ｂ）に示すように、クラッチ歯２５ａの先端がクラッチ歯２８の先端と衝突するが、双方のクラッチ歯２５ａ、２８の先端は丸みがなく、鋭角になっており、クラッチプーリ２２は連結されたＬＦモータの保持力で回転しないが、クラッチ２３は保持力がいないため、クラッチ歯２５ａが図中上方向または下方向へずれて回転を始める。本実施例では、クラッチ歯２５ａは、図中矢印Ｋが示す下方向へずれて、回転を始めるものとする。
【００４９】
そして、図５（ｃ）に示すように、クラッチ歯２５ａに形成された傾斜とクラッチ歯２８に形成された傾斜が接触し、クラッチ２３は矢印Ｋが示す方向に回転しながら、矢印Ｊが示す方向へスライドしていく。
【００５０】
クラッチ２３がスライドしていくと図５（ｄ）に示すように、高さが低いクラッチ歯２５ｂの先端とクラッチ歯２８の先端が、クラッチプーリ２２およびクラッチ２３の回転軸方向で一致する位置、すなわち高さが高いクラッチ歯２５ａの先端とクラッチ歯２８の先端が距離Ｌまで噛み合うと双方のクラッチ歯の先端は交互にずれて嵌まり込んでいく。
【００５１】
クラッチ２３は、距離Ｌをスライドする間に、図５（ｅ）に示すように高いクラッチ歯２５ａの先端部の傾斜により双方のクラッチ歯２５、２８の先端のピッチ差以上に矢印Ｋが示す方向へ回転する。
【００５２】
クラッチ２３がさらにスライドしていくと図５（ｆ）に示すように、それぞれのクラッチ歯２５はそれぞれのクラッチ歯２８の間隙に嵌合し、またそれぞれのクラッチ歯２８はそれぞれのクラッチ歯２５の間隙に嵌合し、クラッチ歯２５とクラッチ歯２８は完全に噛合する。
【００５３】
クラッチ歯２５とクラッチ歯２８とが完全に噛合するとＬＦモータからの動力がトラクタへ伝達され、帳票モードでの用紙送り動作が可能になる。
【００５４】
このようにクラッチ２３の複数のクラッチ歯２５のうち、一のクラッチ歯２５ａの高さを、他のクラッチ歯２５ｂの高さより、高くなるように形成するとともにクラッチプーリ２２のそれぞれのクラッチ歯２８を、所定の高さとなるように揃えて形成することにより、クラッチ歯２５およびクラッチ歯２８のピッチに製造上の誤差が生じた場合であっても、クラッチ２３が所定の距離Ｌスライドする間に双方のクラッチ歯（２５、２８）の先端のピッチ誤差を吸収してそれぞれのクラッチ歯２５はそれぞれのクラッチ歯２８の間隙に嵌合し、またそれぞれのクラッチ歯２８はそれぞれのクラッチ歯２５の間隙に嵌合し、クラッチ歯２５とクラッチ歯２８は完全に噛合する。
【００５５】
したがって、単票モードから帳票モードへの切替動作においてモードモータが脱調等することによりモードモータの制御が不能になってしまうことを防止することができる。
【００５６】
以上説明したように、第１の実施例では、クラッチの複数のクラッチ歯のうち、一のクラッチ歯の高さを、他のクラッチ歯の高さより、高くなるように形成するとともにクラッチプーリのそれぞれのクラッチ歯を、所定の高さとなるように揃えて形成することにより、双方のクラッチ歯のピッチに製造上の誤差が生じた場合であっても、クラッチが所定の距離Ｌスライドする間に双方のクラッチ歯の先端のピッチ誤差を吸収して双方のクラッチ歯を完全に噛合させることができるという効果が得られる。
【００５７】
また、クラッチ歯を完全に噛合するため、単票モードから帳票モードへの切替動作においてモードモータが脱調等することによりモードモータの制御が不能になってしまうことを防止することができるという効果が得られる。
【実施例２】
【００５８】
図６は第２の実施例における印刷装置の用紙モード切替機構およびギア装置の構成を示す説明図、図７は第２の実施例における印刷装置のモード切替部の構成を示す説明図である。なお、上述した第１の実施例と同様の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５９】
図６および図７において、トラクタシャフト１０は、非円形の断面であり、一方クラッチプーリ２２が取り付けられている部分は円形の断面であり、クラッチプーリ２２が回転しても直接その動力が伝達されることはない。
【００６０】
このトラクタシャフト１０の回転軸上の端部には、クラッチ２３が取り付けられ、またトラクタシャフト１０の回転軸と同軸となるようにクラッチプーリ２２が取り付けられており、クラッチ２３のクラッチ歯２５（第２の嵌合歯）とクラッチプーリ２２に取り付けられたクラッチ歯２８（第１の嵌合歯）が嵌合して噛合することによりＬＦモータ１の動力が伝達され、トラクタシャフト１０はクラッチプーリ２２と一体となって回転する。
【００６１】
クラッチプーリ２２は回転軸方向に移動を規制されているが、トラクタシャフト１０のクラッチ２３は回転軸方向に摺動可能に構成され、通常は図示しないスプリングによりクラッチプーリ２２とクラッチ２３との間に一定の距離が保持されている。
【００６２】
このようにクラッチプーリ２２とクラッチ２３との間に一定の距離が保持されている状態ではトラクタ９へ動力を伝達しないため、帳票を搬送せず単票を搬送する単票モードとなる。
【００６３】
一方、単票モードから帳票を搬送する帳票モードへ移行する場合、図示しない制御部からの指示により、図７に示すモードモータ３４が駆動され、モードモータ３４の回転軸に固定されたギアと連結されたモードラック３１がトラクタシャフト１０の方向へスライドし、さらにモードラック３１に取り付けられた傾斜部３２により、クラッチ２３が軸方向にスライドさせられてクラッチプーリ２２と接続される。その後、モードラック３１は、図７に示すセンサ３３で検知されると制御部により停止される。
【００６４】
ここで、モードラック３１の位置制御について説明する。
【００６５】
モードラック３１の単票モードまたは帳票モードの位置制御は、センサ３３による監視およびモードモータ３４の回転量を制御して行っている。モードラック３１には、光学式センサ等で構成されたセンサ３３の光軸を遮る遮蔽部３５が形成され、センサ３３によりその遮蔽部３５のエッジ３６またはエッジ３７を検知してから所定の移動量を移動させてモードラック３１の単票モード位置または帳票モード位置としている。
【００６６】
例えば、図７に示すようにステッピングモータ等のモードモータ３４を回転させてモードラック３１を図中矢印Ｒが示す方向へ移動させ、センサ３３により遮蔽部３５のエッジ３６を検知してから所定のパルスをモードモータ３４に供給して所定量移動させた位置を帳票モード位置とし、一方モードラック３１を図中矢印Ｓが示す方向へ移動させ、センサ３３により遮蔽部３５のエッジ３７を検知してから所定のパルスをモードモータ３４に供給して所定量移動させた位置を単票モード位置とする。
【００６７】
このようにモードラック３１を帳票モード位置または単票モード位置に移動させ、軸方向にスライド可能なクラッチ２３がクラッチプーリ２２と接続・切断することにより、トラクタ９への動力の伝達・遮断を可能にしている。
【００６８】
動力伝達部としてのクラッチプーリ２２およびクラッチ２３は、その軸方向の側面に同数、同一ピッチで先端に丸みがなく所定の角（例えば、鋭角）をなすように形成された複数のクラッチ歯をそれぞれ有しており、それぞれのクラッチ歯の凹部（クラッチ歯とクラッチ歯との間隙）と凸部（クラッチ歯）とが嵌合して噛み合い、動力の伝達が可能になり、ＬＦモータ１の動力がトラクタ９まで伝達されて帳票を搬送する帳票モードになる。
【００６９】
なお、クラッチ２３のクラッチ歯２５は、複数のクラッチ歯のうち、一のクラッチ歯の軸方向の高さが、他のクラッチ歯の軸方向の高さより、高くなるように形成され、またクラッチプーリ２２のそれぞれのクラッチ歯２８は、その高さが揃えられ、所定の高さとなるように形成されているのは第１の実施例と同様である。
【００７０】
上述した構成の作用について説明する。
【００７１】
上述したモードモータ３４を回転させてモードラック３１を帳票モード位置へ移動させる動作において、クラッチ２３のクラッチ歯２５とクラッチプーリ２２のクラッチ歯２８とが衝突してモードモータ３４が脱調した場合、制御部はモードラック３１の位置制御が不能になることを回避するためにリトライ動作を行うようにしている。
【００７２】
このリトライ動作を図８の第２の実施例におけるリトライ制御処理を示すフローチャートの図中Ｓで表すステップにしたがって図７を参照しながら説明する。
【００７３】
Ｓ１ａ：印刷装置の制御部は、図示しない上位装置等からの指示にしたがって単票モードから帳票モードへ切替えるものとする。
【００７４】
Ｓ２ａ、Ｓ３ａ：制御部は、モードモータ３４を正回転させてモードラック３１を図７に示す矢印Ｒが示す方向（クラッチ２３がクラッチプーリ２２と接続する方向）へ移動させる。
【００７５】
Ｓ４ａ、Ｓ５ａ、Ｓ６ａ：モードラック３１を移動させた制御部は、センサ３３により遮蔽部３５のエッジ３６を検知するまで待機し、所定の時間が経過してもエッジ３６を検知できない場合は、クラッチ２３のクラッチ歯２５とクラッチプーリ２２のクラッチ歯２８とが衝突してモードモータ３４が脱調したものと判定し、処理をＳ７ａへ移行する。一方、所定の時間内にセンサ３３によりエッジ３６を検知できた場合は処理をＳ１０ａへ移行する。
【００７６】
Ｓ７ａ：所定の時間が経過してもエッジ３６を検知できなかった制御部は、モードモータ３４を停止させる。
【００７７】
Ｓ８ａ：モードモータ３４を停止させた制御部は、ＬＦモータを所定量回転させてクラッチプーリ２２の回転量が、クラッチ歯２８のピッチＰａの２分の１（ピッチＰａ／２）となるように移動させる。これにより、クラッチプーリ２２のクラッチ歯２８は、クラッチ２３のクラッチ歯２５と噛合する位置へ移動する。
【００７８】
Ｓ９ａ：ＬＦモータを所定量回転させた制御部は、モードモータ３４を正回転させてモードラック３１を図７に示す矢印Ｒが示す方向（クラッチ２３がクラッチプーリ２２と接続する方向）へ再び移動させる。
【００７９】
Ｓ１０ａ、Ｓ１１ａ：制御部は、センサ３３により遮蔽部３５のエッジ３６を検知し、クラッチ２３のクラッチ歯２５とクラッチプーリ２２のクラッチ歯２８が噛合して接続されたことを確認する。
【００８０】
Ｓ１２ａ：制御部は、モードモータ３４を停止させ、モードラック３１を帳票モード位置へ移動させる動作を終了する。
【００８１】
ここで、従来のリトライ動作を図９の従来例におけるリトライ制御処理を示すフローチャートの図中Ｓで表すステップにしたがって図１０を参照しながら説明する。
【００８２】
Ｓ１ｂ〜Ｓ６ｂ：図８のＳ１ａ〜Ｓ６ａと同様の処理なのでその説明を省略する。
【００８３】
Ｓ７ｂ：所定の時間が経過してもモードラック１１７のエッジを検知できなかった制御部は、モードモータ１１５を停止させる。
【００８４】
Ｓ８ｂ：制御部は、モードモータ１１５を逆回転させ、モードラック１１７を単票モード位置の方向へ移動させる。
【００８５】
Ｓ９ｂ：制御部は、センサ１１９によりモードラック１１７のエッジを検知する。
【００８６】
Ｓ１０ｂ：制御部は、センサ１１９によりモードラック１１７のエッジを検知した制御部は、所定量モードモータ１１５を回転させた後、モードモータ１１５を停止し、モードラック１１７を単票モード位置で停止させる。
【００８７】
Ｓ１１ｂ：モードモータ１１５を停止させた制御部は、ＬＦモータ１０１を所定量回転させてクラッチプーリ１１１の回転量が、所定の移動量となるように移動させる。
【００８８】
Ｓ１２ｂ、Ｓ１３ｂ：ＬＦモータ１０１を所定量回転させた制御部は、モードモータ１１５を正回転させてモードラック１１７をクラッチがクラッチプーリ１１１と接続する方向へ再び移動させる。
【００８９】
Ｓ１４ｂ〜Ｓ１６ｂ：図８におけるＳ１０ａ〜Ｓ１２ａと同様の処理なのでその説明を省略する。
【００９０】
このように従来のリトライ動作は、双方のクラッチ歯の先端が衝突して停止している状態のクラッチプーリおよびクラッチに対して、双方のクラッチ歯が完全に離間する単票モード位置までモードモータを逆回転させてモードラックを移動させて停止し、双方のクラッチ歯が噛み合う位置関係になるようにＬＦモータで所定量回転させて、再度モードモータを正回転させてモードラックを単票モード位置から帳票モード位置まで移動させるようにしている。
【００９１】
一方、本実施例では、クラッチ２３のクラッチ歯２５は、複数のクラッチ歯のうち、一のクラッチ歯の軸方向の高さが、他のクラッチ歯の軸方向の高さより、高くなるように形成され、またクラッチプーリ２２のそれぞれのクラッチ歯２８は、その高さが揃えられ、所定の高さとなるように形成されているため、仮にクラッチ２３の高いクラッチ歯の先端とクラッチプーリ２２の任意の一クラッチ歯の先端とが完全に一致して衝突し、モードモータ３４が脱調したとしても、強制的にＬＦモータを所定量回転させてクラッチプーリ２２を所定量回転させ、僅かにクラッチ歯の先端をずらすことにより、引き続きモードラック３１の移動動作に移行することができる。
【００９２】
したがって、第２の実施例では、モードラックを単票モード位置まで移動させて停止し、双方のクラッチ歯が噛み合う位置関係になるようにＬＦモータで所定量回転させることなく、強制的にＬＦモータを所定量回転させてクラッチプーリ２２を所定量回転させ、僅かにクラッチ歯の先端をずらすことにより、モードラックを帳票モード位置まで移動させることができるようになる。
【００９３】
なお、本実施例では、クラッチプーリ２２を所定量回転させてクラッチ歯２８を移動させるものとして説明したが、クラッチ２３に駆動手段が接続されている場合はクラッチ２３を所定量回転させてクラッチ歯２５を移動させるようにしてもよい。
【００９４】
以上説明したように、第２の実施例では、第１の実施例の効果に加え、仮にクラッチの高いクラッチ歯の先端とクラッチプーリの任意の一クラッチ歯の先端とが完全に一致して衝突し、モードモータが脱調したとしても、強制的にＬＦモータを所定量回転させ、僅かにクラッチ歯の先端をずらすことにより、モードラックを帳票モード位置まで移動させることができるようになるという効果が得られる。
【００９５】
なお、第１の実施例および第２の実施例では、印刷装置を用紙モード切替えのための動力の接続・遮断を行うギア装置を有するインパクトプリンタとして説明したが、それに限られることなく、複数の用紙モードを切替えるプリンタや複写機、複合機等としてもよい。また、ギア装置は、動力の接続・遮断を行うすべての動力機器に適用することができる。
【符号の説明】
【００９６】
１ ＬＦモータ
５ フィードローラ
９ トラクタ
１０ トラクタシャフト
１２ 帳票ベルト
１７、３１ モードラック
２２ クラッチプーリ
２３ クラッチ
２５、２８ クラッチ歯
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力の伝達ならびにその伝達を遮断するクラッチを有するギア装置およびそのギア装置を備えた印刷装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のギア装置には、同軸上に取り付けられた二つの側面歯を噛合させるようにしているものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このように二つの側面歯を噛合させて動力を伝達する従来のギア装置を備えた印刷装置を図１０の従来例における印刷装置の構成を示す説明図および図１１の従来例における印刷装置の用紙モード切替機構およびギア装置の構成を示す説明図に基づいて説明する。
【０００４】
図１０および図１１において、印刷装置としてのインパクトプリンタは、用紙搬送の動力源となるＬＦ（Ｌｉｎｅ Ｆｅｅｄ）モータ１０１の回転軸にドライブプーリ１０２が固定さており、単票１０３または帳票１０４を搬送するふたつのフィードローラ１０５とそれぞれのフィードローラ１０５の回転軸と同軸上に固定されたフィードプーリ１０６、１０７との間を単票ベルト１０８で連結し、ＬＦモータ１０１の動力をフィードローラ１０５に伝達している。
【０００５】
また、フィードプーリ１０６と、帳票１０４を搬送するトラクタ１０９を駆動させるための回転軸であるトラクタシャフト１１０と同軸上に取り付けられたクラッチプーリ１１１との間を、単票ベルト１０８と並列して帳票ベルト１１２で連結し、ＬＦモータ１０１の動力をクラッチプーリ１１１に伝達している。
【０００６】
トラクタシャフト１１０は、非円形の断面であり、一方クラッチプーリ１１１が取り付けられている部分は円形の断面であり、クラッチプーリ１１１が回転しても直接その動力が伝達されることはない。トラクタシャフト１１０は、端部に取り付けられたクラッチ１１３のクラッチ歯１２０とクラッチプーリ１１１に取り付けられたクラッチ歯１２０が噛合することによりＬＦモータ１０１の動力が伝達され、クラッチプーリ１１１と一体となって回転する。
【０００７】
クラッチプーリ１１１は回転軸方向に移動を規制されているが、トラクタシャフト１１０のクラッチ１１３は回転軸方向に摺動可能に構成され、通常はスプリング１１４によりクラッチプーリ１１１とクラッチ１１３との間に一定の距離が保持されている。
【０００８】
このようにクラッチプーリ１１１とクラッチ１１３との間に一定の距離が保持されている状態ではトラクタ１０９へ動力を伝達しないため、帳票１０４を搬送せず単票１０３を搬送する単票モードとなる。
【０００９】
一方、単票モードから帳票１０４を搬送する帳票モードへ移行する場合、図示しない制御部からの指示によりモードモータ１１５が駆動され、モードモータ１１５の回転軸に固定されたギア１１６と連結されたモードラック１１７がトラクタシャフト１１０の方向へスライドし、さらにモードラック１１７に取り付けられた傾斜部１１８により、クラッチ１１３が軸方向にスライドさせられてクラッチプーリ１１１と接続される。その後、モードラック１１７は、センサ１１９で検知されると制御部により停止される。
【００１０】
動力伝達部としてのクラッチプーリ１１１およびクラッチ１１３は、同数、同一ピッチで先端に丸みがなく鋭角で高さが揃った側面歯としてのクラッチ歯１２０をそれぞれ有しており、それぞれのクラッチ歯１２０の凹凸部が噛み合って動力の伝達が可能になり、ＬＦモータ１０１の動力がトラクタ１０９まで伝達されて帳票１０４を搬送する帳票モードになる。
【００１１】
このように従来のギア装置は、クラッチプーリ１１１のクラッチ歯１２０およびクラッチ１１３のクラッチ歯１２０で構成され、それぞれのクラッチ歯１２０が噛合してＬＦモータ１０１の動力をトラクタ１０９に伝達するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開昭６３−９２８６６号公報（２頁、図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上述した従来の技術においては、製造上の誤差等によるそれぞれのクラッチ歯の先端間のピッチのばらつきにより、クラッチプーリのクラッチ歯とクラッチのクラッチ歯とが噛み合わず、単票モードから帳票モードへの切替ができなくなることがあるという問題がある。
【００１４】
例えば、図１２（ａ）に示すように製造上の誤差等により、クラッチプーリ１１１のクラッチ歯１２０およびクラッチ１１３のクラッチ歯１２０の先端がクラッチ歯１２０の中心からずれていても、先端間のピッチＰが一定である場合（クラッチ歯１２０のＥＥ断面図、ＦＦ断面図参照）、凸部１２０ａと凹部１２０ｂは噛み合い、動力を伝達することができる。
【００１５】
一方、図１２（ｂ）に示すように製造上の誤差等により、クラッチプーリ１１１のクラッチ歯１２０およびクラッチ１１３のクラッチ歯１２０の先端がクラッチ歯１２０の中心からずれ、クラッチプーリ１１１のクラッチ歯１２０のピッチ誤差Ｇにより隣接する先端間のピッチＰ１となり、クラッチ１１３のクラッチ歯１２０のピッチ誤差Ｇにより隣接する先端間のピッチＰ２となり、そのピッチＰ１がピッチＰ２より大きくなった場合（クラッチ歯１２０のＥＥ断面図、ＦＦ断面図参照）、ピッチＰ１のクラッチ歯１２０にピッチＰ２のクラッチ歯１２０が嵌まり込む関係になると凸部１２０ａと凹部１２０ｂは噛み合うことなく、動力を伝達することができなくなる。
【００１６】
このようにクラッチプーリ１１１のクラッチ歯１２０とクラッチ１１３のクラッチ歯１２０とが噛み合わず、単票モードから帳票モードへの切替動作においてモードモータが脱調等することによりモードモータの制御が不能になってしまう。
【００１７】
本発明は、このような問題を解決することを課題とし、クラッチ歯の先端間隔のばらつきを吸収してふたつのクラッチ歯を噛合させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
そのため、本発明は、複数の第１の嵌合歯を有する固定ギアと、それぞれの前記第１の嵌合歯と嵌合する複数の第２の嵌合歯を有する移動ギアとを有し、前記固定ギアおよび前記移動ギアが同軸上に設けられたギア装置において、それぞれの前記第１の嵌合歯およびそれぞれの前記第２の嵌合歯のうち、ひとつの嵌合歯を、他の嵌合歯より長く形成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
このようにした本発明は、クラッチ歯の先端間隔のばらつきを吸収してふたつのクラッチ歯を噛合させることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１の実施例におけるクラッチの構成を示す説明図
【図２】第１の実施例における印刷装置の構成を示す説明図
【図３】第１の実施例における印刷装置の用紙モード切替機構およびギア装置の構成を示す説明図
【図４】第１の実施例におけるクラッチ歯を示す説明図
【図５】第１の実施例におけるギア装置の動作を示す説明図
【図６】第２の実施例における印刷装置の用紙モード切替機構およびギア装置の構成を示す説明図
【図７】第２の実施例における印刷装置のモード切替部の構成を示す説明図
【図８】第２の実施例におけるリトライ制御処理を示すフローチャート
【図９】従来例におけるリトライ制御処理を示すフローチャート
【図１０】従来例における印刷装置の構成を示す説明図
【図１１】従来例における印刷装置の用紙モード切替機構およびギア装置の構成を示す説明図
【図１２】従来例におけるギア装置の構成を示す説明図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照して本発明によるギア装置およびそのギア装置を備えた印刷装置の実施例を説明する。
【実施例１】
【００２２】
図２は第１の実施例における印刷装置の構成を示す説明図である。
【００２３】
図２において、印刷装置としてのインパクトプリンタは、用紙搬送の動力源となるＬＦモータ１の回転軸にドライブプーリ２が固定さており、単票３または連続紙としての帳票４を搬送するふたつのフィードローラ５とそれぞれのフィードローラ５の回転軸と同軸上に固定されたフィードプーリ６、７との間を単票ベルト８で連結し、ＬＦモータ１の動力をフィードローラ５に伝達している。フィードローラ５で搬送された単票３または帳票４は印字ヘッド４０により印字される。
【００２４】
また、フィードプーリ６と、帳票４を搬送するトラクタ９を駆動させるための回転軸であるトラクタシャフト１０と同軸上に取り付けられたクラッチプーリ２２との間を、単票ベルト８と並列して帳票ベルト１２で連結し、ＬＦモータ１の動力をクラッチプーリ２２に伝達している。
【００２５】
なお、印刷装置は、図示しないメモリ等の記憶手段に記憶された制御プログラム（ソフトウェア）に基づいて図示しない中央処理演算処理装置等の制御部により、その全体の動作が制御される。
【００２６】
図３は第１の実施例における印刷装置の用紙モード切替機構およびギア装置の構成を示す説明図である。なお、図３（ａ）は用紙モード切替機構を示し、図３（ｂ）はギア装置を示している。
【００２７】
図３において、トラクタシャフト１０は、非円形の断面であり、一方クラッチプーリ２２が取り付けられている部分は円形の断面であり、クラッチプーリ２２が回転しても直接その動力が伝達されることはない。
【００２８】
このトラクタシャフト１０の回転軸上の端部には、クラッチ２３が取り付けられ、またトラクタシャフト１０の回転軸と同軸となるようにクラッチプーリ２２が取り付けられており、クラッチ２３のクラッチ歯２５（第２の嵌合歯）とクラッチプーリ２２に取り付けられたクラッチ歯２８（第１の嵌合歯）が嵌合して噛合することによりＬＦモータ１の動力が伝達され、トラクタシャフト１０はクラッチプーリ２２と一体となって回転する。
【００２９】
固定ギアとしてのクラッチプーリ２２は回転軸方向に移動を規制されているが、トラクタシャフト１０の移動ギアとしてのクラッチ２３は回転軸方向に摺動可能に構成され、通常はスプリング１４によりクラッチプーリ２２とクラッチ２３との間に一定の距離が保持されている。
【００３０】
このようにクラッチプーリ２２とクラッチ２３との間に一定の距離が保持されている状態ではトラクタ９へ動力を伝達しないため、帳票４を搬送せず単票３を搬送する単票モードとなる。
【００３１】
一方、単票モードから帳票４を搬送する帳票モードへ移行する場合、図示しない制御部からの指示により、図２に示すモードモータ１５が駆動され、モードモータ１５の回転軸に固定された図２に示すギア１６と連結されたモードラック１７がトラクタシャフト１０の方向へスライドし、さらにモードラック１７に取り付けられた傾斜部１８により、クラッチ２３が軸方向にスライドさせられてクラッチプーリ２２と接続される。その後、モードラック１７は、図２に示すセンサ１９で検知されると制御部により停止される。
【００３２】
このように軸方向にスライド可能なクラッチ２３がクラッチプーリ２２と接続・切断することにより、トラクタ９への動力の伝達・遮断を可能にしている。
【００３３】
動力伝達部としてのクラッチプーリ２２およびクラッチ２３は、その軸方向の側面に同数、同一ピッチで先端に丸みがなく所定の角（例えば、鋭角）をなすように形成された複数のクラッチ歯をそれぞれ有しており、それぞれのクラッチ歯の凹部（クラッチ歯とクラッチ歯との間隙）と凸部（クラッチ歯）とが嵌合して噛み合い、動力の伝達が可能になり、ＬＦモータ１の動力がトラクタ９まで伝達されて帳票４を搬送する帳票モードになる。
【００３４】
クラッチ２３のクラッチ歯２５は、複数のクラッチ歯のうち、一のクラッチ歯２５ａの軸方向の高さ（長さ）が、他のクラッチ歯２５ｂの軸方向の高さ（長さ）より、高く（長く）なるように形成されている。また、クラッチプーリ２２のそれぞれのクラッチ歯２８は、その高さ（長さ）が揃えられ、所定の高さ（長さ）となるように形成されている。
【００３５】
ここで、クラッチプーリ２２のクラッチ歯２８およびクラッチ２３のクラッチ歯２５を図１の第１の実施例におけるクラッチの構成を示す説明図に基づいて説明する。なお、図１（ａ）はクラッチプーリ２２のクラッチ歯２８の平面図、図１（ｂ）はクラッチプーリ２２のクラッチ歯２８のＡＡ断面図、図１（ｃ）はクラッチ２３のクラッチ歯２５のＢＢ断面図、図１（ｄ）はクラッチ２３のクラッチ歯２５の平面図、図１（ｅ）はクラッチ歯２８のＣＣ断面図およびクラッチ歯２５のＤＤ断面図である。
【００３６】
図１において、クラッチ２３のクラッチ歯２５のうち、一のクラッチ歯２５ａの高さ（長さ）が他のクラッチ歯２５ｂの高さ（長さ）より、所定の高さ（長さ）Ｌだけ高く（長く）なるように形成されている。
【００３７】
また、クラッチ２３のそれぞれのクラッチ歯２５およびクラッチプーリ２２のそれぞれのクラッチ歯２８の先端部には、それぞれのクラッチ歯２５とそれぞれのクラッチ歯２８とが嵌合し易くなるように、略同形状の傾斜が形成されている。
【００３８】
クラッチプーリ２２の隣接するクラッチ歯２８の先端間の各ピッチ（間隔）Ｐａで最大となる箇所をピッチＰａ１、最小となる箇所をピッチＰａ２とし、またクラッチ２３の隣接するクラッチ歯２５の先端間の各ピッチＰｂで最大となる箇所をピッチＰｂ１、最小となる箇所をピッチＰｂ２とすると、双方のクラッチ歯が最も噛み合わなくなるのは、ピッチＰａ１とピッチＰｂ２とが向かい合った位置、またはピッチＰａ２とピッチＰｂ１とが向かい合った位置であり、双方の差である（ピッチＰａ１−ピッチＰｂ２）または（ピッチＰａ２−ピッチＰｂ１）のいずれか大きい方の位置関係において双方のクラッチ歯が最も噛み合わなくなる。
【００３９】
この大きい方の差をＸとし、高いクラッチ歯２５ａの先端の半角、すなわち回転軸と先端の傾斜が成す角をθとすると、高さＬ＞差Ｘ／ｔａｎθの関係を満たすようにクラッチ歯２５ａを形成する。
【００４０】
例えば、図４（ａ）に示すように、クラッチプーリ２２の隣接するクラッチ歯２８の先端間の各ピッチＰａで最大となる箇所をピッチＰａ１、クラッチ２３の隣接するクラッチ歯２５の先端間の各ピッチＰｂで最小となる箇所をピッチＰｂ２としたとき、その差はＸであり、高いクラッチ歯２５ａと他のクラッチ歯２５ｂとの高さの差である高さＬを（差Ｘ／ｔａｎθ）より大きくなるように形成する。
【００４１】
このように形成されたクラッチ歯２５は、図４（ｂ）における矢印Ｎが示す方向へ移動し、さらにクラッチ歯２５ａの先端がクラッチ歯２８の先端に接触してクラッチ歯２５全体が、図中矢印Ｍが示す方向にずれるとそれぞれのクラッチ歯２５はそれぞれのクラッチ歯２８の間隙２７に嵌合し、またそれぞれのクラッチ歯２８はそれぞれのクラッチ歯２５の間隙２６に嵌合し、クラッチ歯２５とクラッチ歯２８は噛合する。
【００４２】
また、図１（ｅ）に示すように、クラッチプーリ２２の回転軸の中心から外周に向かう直線で切断されたクラッチ歯２８の断面は、外周側の高さが回転軸側の高さより高くなるように形成され、クラッチ２３の回転軸の中心から外周に向かう直線で切断されたクラッチ歯２５の断面は、外周側の高さが回転軸側の高さより低くなるように形成されている。
【００４３】
さらに、クラッチ歯２８の先端の断面の角度とクラッチ歯２５ｂの先端の断面の角度は、略同じ角度αとなるように形成され、クラッチ歯２５ａの先端の断面の角度は角度αより鋭角となる角度βとなるように形成されている。また、クラッチ２３の回転軸の中心から外周に向かう方向のクラッチ歯２５の幅は、クラッチプーリ２２の回転軸の中心から外周に向かう方向のクラッチ歯２８の幅より小さくなるように形成されている。
【００４４】
このようにギア装置は、クラッチプーリ２２のクラッチ歯２８およびクラッチ２３のクラッチ歯２５で構成され、そのクラッチ歯２５は高さが高いひとつのクラッチ歯２５ａおよびそのクラッチ歯２５ａより高さが低い複数のクラッチ歯２５ｂで構成されている。
【００４５】
なお、本実施例では、クラッチ２３のクラッチ歯２５のうち、一のクラッチ歯２５ａの高さが他のクラッチ歯２５ｂの高さより、所定の高さＬだけ高くなるように形成したが、クラッチプーリ２２のクラッチ歯２８のうち、一のクラッチ歯２８の高さが他のクラッチ歯２８の高さより、所定の高さＬだけ高くなるように形成するようにしてもよい。
【００４６】
上述した構成の作用について図５の第１の実施例におけるギア装置の動作を示す説明図に基づいて説明する。
【００４７】
まず、図５（ａ）に示すように、クラッチ歯２５ａおよびクラッチ歯２８の先端が略一致した状態において、単票モードから帳票モードへモード切替され、クラッチ２３をクラッチプーリ２２と接続する方向（矢印Ｊが示す方向）へスライドさせる。
【００４８】
クラッチ２３がスライドすると図５（ｂ）に示すように、クラッチ歯２５ａの先端がクラッチ歯２８の先端と衝突するが、双方のクラッチ歯２５ａ、２８の先端は丸みがなく、鋭角になっており、クラッチプーリ２２は連結されたＬＦモータの保持力で回転しないが、クラッチ２３は保持力がいないため、クラッチ歯２５ａが図中上方向または下方向へずれて回転を始める。本実施例では、クラッチ歯２５ａは、図中矢印Ｋが示す下方向へずれて、回転を始めるものとする。
【００４９】
そして、図５（ｃ）に示すように、クラッチ歯２５ａに形成された傾斜とクラッチ歯２８に形成された傾斜が接触し、クラッチ２３は矢印Ｋが示す方向に回転しながら、矢印Ｊが示す方向へスライドしていく。
【００５０】
クラッチ２３がスライドしていくと図５（ｄ）に示すように、高さが低いクラッチ歯２５ｂの先端とクラッチ歯２８の先端が、クラッチプーリ２２およびクラッチ２３の回転軸方向で一致する位置、すなわち高さが高いクラッチ歯２５ａの先端とクラッチ歯２８の先端が距離Ｌまで噛み合うと双方のクラッチ歯の先端は交互にずれて嵌まり込んでいく。
【００５１】
クラッチ２３は、距離Ｌをスライドする間に、図５（ｅ）に示すように高いクラッチ歯２５ａの先端部の傾斜により双方のクラッチ歯２５、２８の先端のピッチ差以上に矢印Ｋが示す方向へ回転する。
【００５２】
クラッチ２３がさらにスライドしていくと図５（ｆ）に示すように、それぞれのクラッチ歯２５はそれぞれのクラッチ歯２８の間隙に嵌合し、またそれぞれのクラッチ歯２８はそれぞれのクラッチ歯２５の間隙に嵌合し、クラッチ歯２５とクラッチ歯２８は完全に噛合する。
【００５３】
クラッチ歯２５とクラッチ歯２８とが完全に噛合するとＬＦモータからの動力がトラクタへ伝達され、帳票モードでの用紙送り動作が可能になる。
【００５４】
このようにクラッチ２３の複数のクラッチ歯２５のうち、一のクラッチ歯２５ａの高さを、他のクラッチ歯２５ｂの高さより、高くなるように形成するとともにクラッチプーリ２２のそれぞれのクラッチ歯２８を、所定の高さとなるように揃えて形成することにより、クラッチ歯２５およびクラッチ歯２８のピッチに製造上の誤差が生じた場合であっても、クラッチ２３が所定の距離Ｌスライドする間に双方のクラッチ歯（２５、２８）の先端のピッチ誤差を吸収してそれぞれのクラッチ歯２５はそれぞれのクラッチ歯２８の間隙に嵌合し、またそれぞれのクラッチ歯２８はそれぞれのクラッチ歯２５の間隙に嵌合し、クラッチ歯２５とクラッチ歯２８は完全に噛合する。
【００５５】
したがって、単票モードから帳票モードへの切替動作においてモードモータが脱調等することによりモードモータの制御が不能になってしまうことを防止することができる。
【００５６】
以上説明したように、第１の実施例では、クラッチの複数のクラッチ歯のうち、一のクラッチ歯の高さを、他のクラッチ歯の高さより、高くなるように形成するとともにクラッチプーリのそれぞれのクラッチ歯を、所定の高さとなるように揃えて形成することにより、双方のクラッチ歯のピッチに製造上の誤差が生じた場合であっても、クラッチが所定の距離Ｌスライドする間に双方のクラッチ歯の先端のピッチ誤差を吸収して双方のクラッチ歯を完全に噛合させることができるという効果が得られる。
【００５７】
また、クラッチ歯を完全に噛合するため、単票モードから帳票モードへの切替動作においてモードモータが脱調等することによりモードモータの制御が不能になってしまうことを防止することができるという効果が得られる。
【実施例２】
【００５８】
図６は第２の実施例における印刷装置の用紙モード切替機構およびギア装置の構成を示す説明図、図７は第２の実施例における印刷装置のモード切替部の構成を示す説明図である。なお、上述した第１の実施例と同様の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５９】
図６および図７において、トラクタシャフト１０は、非円形の断面であり、一方クラッチプーリ２２が取り付けられている部分は円形の断面であり、クラッチプーリ２２が回転しても直接その動力が伝達されることはない。
【００６０】
このトラクタシャフト１０の回転軸上の端部には、クラッチ２３が取り付けられ、またトラクタシャフト１０の回転軸と同軸となるようにクラッチプーリ２２が取り付けられており、クラッチ２３のクラッチ歯２５（第２の嵌合歯）とクラッチプーリ２２に取り付けられたクラッチ歯２８（第１の嵌合歯）が嵌合して噛合することによりＬＦモータ１の動力が伝達され、トラクタシャフト１０はクラッチプーリ２２と一体となって回転する。
【００６１】
クラッチプーリ２２は回転軸方向に移動を規制されているが、トラクタシャフト１０のクラッチ２３は回転軸方向に摺動可能に構成され、通常は図示しないスプリングによりクラッチプーリ２２とクラッチ２３との間に一定の距離が保持されている。
【００６２】
このようにクラッチプーリ２２とクラッチ２３との間に一定の距離が保持されている状態ではトラクタ９へ動力を伝達しないため、帳票を搬送せず単票を搬送する単票モードとなる。
【００６３】
一方、単票モードから帳票を搬送する帳票モードへ移行する場合、図示しない制御部からの指示により、図７に示すモードモータ３４が駆動され、モードモータ３４の回転軸に固定されたギアと連結されたモードラック３１がトラクタシャフト１０の方向へスライドし、さらにモードラック３１に取り付けられた傾斜部３２により、クラッチ２３が軸方向にスライドさせられてクラッチプーリ２２と接続される。その後、モードラック３１は、図７に示すセンサ３３で検知されると制御部により停止される。
【００６４】
ここで、モードラック３１の位置制御について説明する。
【００６５】
モードラック３１の単票モードまたは帳票モードの位置制御は、センサ３３による監視およびモードモータ３４の回転量を制御して行っている。モードラック３１には、光学式センサ等で構成されたセンサ３３の光軸を遮る遮蔽部３５が形成され、センサ３３によりその遮蔽部３５のエッジ３６またはエッジ３７を検知してから所定の移動量を移動させてモードラック３１の単票モード位置または帳票モード位置としている。
【００６６】
例えば、図７に示すようにステッピングモータ等のモードモータ３４を回転させてモードラック３１を図中矢印Ｒが示す方向へ移動させ、センサ３３により遮蔽部３５のエッジ３６を検知してから所定のパルスをモードモータ３４に供給して所定量移動させた位置を帳票モード位置とし、一方モードラック３１を図中矢印Ｓが示す方向へ移動させ、センサ３３により遮蔽部３５のエッジ３７を検知してから所定のパルスをモードモータ３４に供給して所定量移動させた位置を単票モード位置とする。
【００６７】
このようにモードラック３１を帳票モード位置または単票モード位置に移動させ、軸方向にスライド可能なクラッチ２３がクラッチプーリ２２と接続・切断することにより、トラクタ９への動力の伝達・遮断を可能にしている。
【００６８】
動力伝達部としてのクラッチプーリ２２およびクラッチ２３は、その軸方向の側面に同数、同一ピッチで先端に丸みがなく所定の角（例えば、鋭角）をなすように形成された複数のクラッチ歯をそれぞれ有しており、それぞれのクラッチ歯の凹部（クラッチ歯とクラッチ歯との間隙）と凸部（クラッチ歯）とが嵌合して噛み合い、動力の伝達が可能になり、ＬＦモータ１の動力がトラクタ９まで伝達されて帳票を搬送する帳票モードになる。
【００６９】
なお、クラッチ２３のクラッチ歯２５は、複数のクラッチ歯のうち、一のクラッチ歯の軸方向の高さが、他のクラッチ歯の軸方向の高さより、高くなるように形成され、またクラッチプーリ２２のそれぞれのクラッチ歯２８は、その高さが揃えられ、所定の高さとなるように形成されているのは第１の実施例と同様である。
【００７０】
上述した構成の作用について説明する。
【００７１】
上述したモードモータ３４を回転させてモードラック３１を帳票モード位置へ移動させる動作において、クラッチ２３のクラッチ歯２５とクラッチプーリ２２のクラッチ歯２８とが衝突してモードモータ３４が脱調した場合、制御部はモードラック３１の位置制御が不能になることを回避するためにリトライ動作を行うようにしている。
【００７２】
このリトライ動作を図８の第２の実施例におけるリトライ制御処理を示すフローチャートの図中Ｓで表すステップにしたがって図７を参照しながら説明する。
【００７３】
Ｓ１ａ：印刷装置の制御部は、図示しない上位装置等からの指示にしたがって単票モードから帳票モードへ切替えるものとする。
【００７４】
Ｓ２ａ、Ｓ３ａ：制御部は、モードモータ３４を正回転させてモードラック３１を図７に示す矢印Ｒが示す方向（クラッチ２３がクラッチプーリ２２と接続する方向）へ移動させる。
【００７５】
Ｓ４ａ、Ｓ５ａ、Ｓ６ａ：モードラック３１を移動させた制御部は、センサ３３により遮蔽部３５のエッジ３６を検知するまで待機し、所定の時間が経過してもエッジ３６を検知できない場合は、クラッチ２３のクラッチ歯２５とクラッチプーリ２２のクラッチ歯２８とが衝突してモードモータ３４が脱調したものと判定し、処理をＳ７ａへ移行する。一方、所定の時間内にセンサ３３によりエッジ３６を検知できた場合は処理をＳ１０ａへ移行する。
【００７６】
Ｓ７ａ：所定の時間が経過してもエッジ３６を検知できなかった制御部は、モードモータ３４を停止させる。
【００７７】
Ｓ８ａ：モードモータ３４を停止させた制御部は、ＬＦモータを所定量回転させてクラッチプーリ２２の回転量が、クラッチ歯２８のピッチＰａの２分の１（ピッチＰａ／２）となるように移動させる。これにより、クラッチプーリ２２のクラッチ歯２８は、クラッチ２３のクラッチ歯２５と噛合する位置へ移動する。
【００７８】
Ｓ９ａ：ＬＦモータを所定量回転させた制御部は、モードモータ３４を正回転させてモードラック３１を図７に示す矢印Ｒが示す方向（クラッチ２３がクラッチプーリ２２と接続する方向）へ再び移動させる。
【００７９】
Ｓ１０ａ、Ｓ１１ａ：制御部は、センサ３３により遮蔽部３５のエッジ３６を検知し、クラッチ２３のクラッチ歯２５とクラッチプーリ２２のクラッチ歯２８が噛合して接続されたことを確認する。
【００８０】
Ｓ１２ａ：制御部は、モードモータ３４を停止させ、モードラック３１を帳票モード位置へ移動させる動作を終了する。
【００８１】
ここで、従来のリトライ動作を図９の従来例におけるリトライ制御処理を示すフローチャートの図中Ｓで表すステップにしたがって図１０を参照しながら説明する。
【００８２】
Ｓ１ｂ〜Ｓ６ｂ：図８のＳ１ａ〜Ｓ６ａと同様の処理なのでその説明を省略する。
【００８３】
Ｓ７ｂ：所定の時間が経過してもモードラック１１７のエッジを検知できなかった制御部は、モードモータ１１５を停止させる。
【００８４】
Ｓ８ｂ：制御部は、モードモータ１１５を逆回転させ、モードラック１１７を単票モード位置の方向へ移動させる。
【００８５】
Ｓ９ｂ：制御部は、センサ１１９によりモードラック１１７のエッジを検知する。
【００８６】
Ｓ１０ｂ：制御部は、センサ１１９によりモードラック１１７のエッジを検知した制御部は、所定量モードモータ１１５を回転させた後、モードモータ１１５を停止し、モードラック１１７を単票モード位置で停止させる。
【００８７】
Ｓ１１ｂ：モードモータ１１５を停止させた制御部は、ＬＦモータ１０１を所定量回転させてクラッチプーリ１１１の回転量が、所定の移動量となるように移動させる。
【００８８】
Ｓ１２ｂ、Ｓ１３ｂ：ＬＦモータ１０１を所定量回転させた制御部は、モードモータ１１５を正回転させてモードラック１１７をクラッチがクラッチプーリ１１１と接続する方向へ再び移動させる。
【００８９】
Ｓ１４ｂ〜Ｓ１６ｂ：図８におけるＳ１０ａ〜Ｓ１２ａと同様の処理なのでその説明を省略する。
【００９０】
このように従来のリトライ動作は、双方のクラッチ歯の先端が衝突して停止している状態のクラッチプーリおよびクラッチに対して、双方のクラッチ歯が完全に離間する単票モード位置までモードモータを逆回転させてモードラックを移動させて停止し、双方のクラッチ歯が噛み合う位置関係になるようにＬＦモータで所定量回転させて、再度モードモータを正回転させてモードラックを単票モード位置から帳票モード位置まで移動させるようにしている。
【００９１】
一方、本実施例では、クラッチ２３のクラッチ歯２５は、複数のクラッチ歯のうち、一のクラッチ歯の軸方向の高さが、他のクラッチ歯の軸方向の高さより、高くなるように形成され、またクラッチプーリ２２のそれぞれのクラッチ歯２８は、その高さが揃えられ、所定の高さとなるように形成されているため、仮にクラッチ２３の高いクラッチ歯の先端とクラッチプーリ２２の任意の一クラッチ歯の先端とが完全に一致して衝突し、モードモータ３４が脱調したとしても、強制的にＬＦモータを所定量回転させてクラッチプーリ２２を所定量回転させ、僅かにクラッチ歯の先端をずらすことにより、引き続きモードラック３１の移動動作に移行することができる。
【００９２】
したがって、第２の実施例では、モードラックを単票モード位置まで移動させて停止し、双方のクラッチ歯が噛み合う位置関係になるようにＬＦモータで所定量回転させることなく、強制的にＬＦモータを所定量回転させてクラッチプーリ２２を所定量回転させ、僅かにクラッチ歯の先端をずらすことにより、モードラックを帳票モード位置まで移動させることができるようになる。
【００９３】
なお、本実施例では、クラッチプーリ２２を所定量回転させてクラッチ歯２８を移動させるものとして説明したが、クラッチ２３に駆動手段が接続されている場合はクラッチ２３を所定量回転させてクラッチ歯２５を移動させるようにしてもよい。
【００９４】
以上説明したように、第２の実施例では、第１の実施例の効果に加え、仮にクラッチの高いクラッチ歯の先端とクラッチプーリの任意の一クラッチ歯の先端とが完全に一致して衝突し、モードモータが脱調したとしても、強制的にＬＦモータを所定量回転させ、僅かにクラッチ歯の先端をずらすことにより、モードラックを帳票モード位置まで移動させることができるようになるという効果が得られる。
【００９５】
なお、第１の実施例および第２の実施例では、印刷装置を用紙モード切替えのための動力の接続・遮断を行うギア装置を有するインパクトプリンタとして説明したが、それに限られることなく、複数の用紙モードを切替えるプリンタや複写機、複合機等としてもよい。また、ギア装置は、動力の接続・遮断を行うすべての動力機器に適用することができる。
【符号の説明】
【００９６】
１ ＬＦモータ
５ フィードローラ
９ トラクタ
１０ トラクタシャフト
１２ 帳票ベルト
１７、３１ モードラック
２２ クラッチプーリ
２３ クラッチ
２５、２８ クラッチ歯
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の第１の嵌合歯を有する固定ギアと、それぞれの前記第１の嵌合歯と嵌合する複数の第２の嵌合歯を有する移動ギアとを有し、前記固定ギアおよび前記移動ギアが同軸上に設けられたギア装置において、
それぞれの前記第１の嵌合歯およびそれぞれの前記第２の嵌合歯のうち、ひとつの嵌合歯を、他の嵌合歯より長く形成したことを特徴とするギア装置。
【請求項２】
請求項１のギア装置において、
それぞれの前記第１の嵌合歯および第２の嵌合歯は、先端部に略同形状の傾斜が形成され、
前記軸方向と前記傾斜がなす角度をθ、隣接する前記第１の嵌合歯の先端の間隔と隣接する前記第２の嵌合歯の先端の間隔との差の最大値をＸとしたとき、
前記嵌合歯の長さの差が、（Ｘ／ｔａｎθ）より大きくなるように前記第１の嵌合歯または第２の嵌合歯を形成したことを特徴とするギア装置。
【請求項３】
請求項２のギア装置において、
前記第１の嵌合歯の先端と前記第２の嵌合歯の先端とが衝突したとき、前記第１の嵌合歯または前記第２の嵌合歯のいずれか一方を移動させて前記第１の嵌合歯と前記第２の嵌合歯とを嵌合させることを特徴とするギア装置。
【請求項４】
請求項１、請求項２または請求項３のギア装置を有する印刷装置。
【請求項１】
複数の第１の嵌合歯を有する固定ギアと、それぞれの前記第１の嵌合歯と嵌合する複数の第２の嵌合歯を有する移動ギアとを有し、前記固定ギアおよび前記移動ギアが同軸上に設けられたギア装置において、
それぞれの前記第１の嵌合歯およびそれぞれの前記第２の嵌合歯のうち、ひとつの嵌合歯を、他の嵌合歯より長く形成したことを特徴とするギア装置。
【請求項２】
請求項１のギア装置において、
それぞれの前記第１の嵌合歯および第２の嵌合歯は、先端部に略同形状の傾斜が形成され、
前記軸方向と前記傾斜がなす角度をθ、隣接する前記第１の嵌合歯の先端の間隔と隣接する前記第２の嵌合歯の先端の間隔との差の最大値をＸとしたとき、
前記嵌合歯の長さの差が、（Ｘ／ｔａｎθ）より大きくなるように前記第１の嵌合歯または第２の嵌合歯を形成したことを特徴とするギア装置。
【請求項３】
請求項２のギア装置において、
前記第１の嵌合歯の先端と前記第２の嵌合歯の先端とが衝突したとき、前記第１の嵌合歯または前記第２の嵌合歯のいずれか一方を移動させて前記第１の嵌合歯と前記第２の嵌合歯とを嵌合させることを特徴とするギア装置。
【請求項４】
請求項１、請求項２または請求項３のギア装置を有する印刷装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１１−５８５６０（Ｐ２０１１−５８５６０Ａ）
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２０８６９９（Ｐ２００９−２０８６９９）
【出願日】平成２１年９月９日（２００９．９．９）
【出願人】（５９１０４４１６４）株式会社沖データ (2,444)
【出願人】（５９４２０２３６１）株式会社沖データシステムズ (259)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月９日（２００９．９．９）
【出願人】（５９１０４４１６４）株式会社沖データ (2,444)
【出願人】（５９４２０２３６１）株式会社沖データシステムズ (259)
【Ｆターム（参考）】
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