(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
底板と、該底板の下方向位置に設けられた底板押し上げ部材とを有し、該底板押し上げ部材により前記底板を上方に押上げ、該底板上の用紙を給紙する給紙装置であって、
前記底板押し上げ部材を回転駆動する回転手段が、前記底板押し上げ部材を上下方向で回動できるようにするため水平に移動するラック部材、該ラック部材を水平移動させるためのピニオンギヤ部材、前記底板押し上げ部材と前記ラック部材の各引っ掛け部の間に取り付けて前記底板押し上げ部材を前記ラック部材側へ引っ張るように付勢するスプリング、及び、前記ラック部材と前記ピニオンギヤ部材の位置を検出する位置センサを備え、
該給紙装置を装着する画像形成装置側に設けた回転伝達手段と前記ピニオンギヤ部材を凹凸部のかみ合いによるカップリング方式により連結し、前記底板押し上げ部材を回転させる駆動伝達を行い得るようにしてなる給紙装置において、
前記回転伝達手段で移動する前記ラック部材の移動する歯数Ｚ１（移動量）、前記ピニオンギヤ部材の歯数Ｚ２、前記ピニオンギヤ部材と連結する前記回転伝達手段のカップリング分割数Ｓ、カップリング回転数Ｎ（整数）が、
Ｚ１＝Ｚ２＊（１／Ｓ）＊Ｎ
という関係を満たすことを特徴とする給紙装置。
【請求項２】
用紙収納部材の底板上に載置された用紙を該底板の下方向位置に設けられた底板押し上げ部材を所定の回転力で上方に押し上げ、用紙上方に位置した給紙ローラに当接させて給紙を行うと共に、重送防止手段によって１枚ずつにさばいて給紙する給紙装置であって、
前記底板押し上げ部材を回転させる回転手段が、前記底板押し上げ部材を上下方向で回動できるようにするため水平に移動するラック部材、該ラック部材を水平移動させるためのピニオンギヤ部材、前記底板押し上げ部材と前記ラック部材の各引っ掛け部の間に取り付けて前記底板押し上げ部材を前記ラック部材側へ引っ張るように付勢するスプリング、及び前記ラック部材と前記ピニオンギヤ部材の位置を検出する位置センサを備え、
前記位置センサを前記用紙収納部材に設け、被装着装置側に設けた回転伝達手段と前記ピニオンギヤ部材を凹凸部のかみ合いによるカップリング方式により連結し、前記底板押し上げ部材を回転させる駆動伝達を行い得るようにしてなる給紙装置において、
前記回転伝達手段で移動する前記ラック部材の移動する歯数Ｚ１（移動量）、前記ピニオンギヤ部材の歯数Ｚ２、前記ピニオンギヤ部材と連結する前記回転伝達手段のカップリング分割数Ｓ、カップリング回転数Ｎ（整数）が、
Ｚ１＝Ｚ２＊（１／Ｓ）＊Ｎ
という関係を満たすことを特徴とする給紙装置。
【請求項３】
底板と、該底板の下方向位置に設けられた底板押し上げ部材とを有し、該底板押し上げ部材により前記底板を上方に押上げ、該底板上の用紙を給紙する給紙装置であって、
前記底板押し上げ部材を回転駆動する回転手段が、前記底板押し上げ部材を上下方向で回動できるようにするため水平に移動するラック部材、該ラック部材を水平移動させるためのピニオンギヤ部材、前記底板押し上げ部材と前記ラック部材の各引っ掛け部の間に取り付けて前記底板押し上げ部材を前記ラック部材側へ引っ張るように付勢するスプリング、及び、前記ラック部材と前記ピニオンギヤ部材の位置を検出する位置センサを備え、
該給紙装置を装着する画像形成装置側に設けた回転伝達手段と前記ピニオンギヤ部材をカップリング凹部とカップリング凸部のかみ合いによるカップリング方式により連結し、前記底板押し上げ部材を回転させる駆動伝達を行い得るようにしてなる給紙装置において、
前記ラック部材の歯数、前記ピニオンギヤ部材の歯数、前記カップリング凹部及び前記カップリング凸部の位相基準位置、ならびに前記ピニオンギヤ部材と連結する前記カップリング凹部または前記カップリング凸部の回転数を、前記回転伝達手段と前記ピニオンギヤ部材が前記カップリング方式による連結状態ではない状態でかつ前記底板が最も下まで下降した状態における前記給紙装置側の前記カップリング凸部または前記カップリング凹部と、前記カップリング方式による連結状態ではない状態でかつ駆動停止状態にある前記回転伝達手段側の前記カップリング凹部または前記カップリング凸部と、前記カップリング方式による連結状態で前記底板を所定位置まで上昇させて駆動を停止している状態にある前記回転伝達手段側の前記カップリング凹部または前記カップリング凸部の基準位置の位相が一致するように設定していることを特徴とする給紙装置。
【請求項４】
用紙収納部材の底板上に載置された用紙を該底板の下方向位置に設けられた底板押し上げ部材を所定の回転力で上方に押し上げ、用紙上方に位置した給紙ローラに当接させて給紙を行うと共に、重送防止手段によって１枚ずつに送り出す給紙装置であって、
前記底板押し上げ部材を回転させる回転手段が、前記底板押し上げ部材を上下方向で回動できるようにするため水平に移動するラック部材、該ラック部材を水平移動させるためのピニオンギヤ部材、前記底板押し上げ部材と前記ラック部材の各引っ掛け部の間に取り付けて前記底板押し上げ部材を前記ラック部材側へ引っ張るように付勢するスプリング、及び前記ラック部材と前記ピニオンギヤ部材の位置を検出する位置センサを備え、
前記位置センサを前記用紙収納部材に設け、被装着装置側に設けた回転伝達手段と前記ピニオンギヤ部材をカップリング凹部とカップリング凸部のかみ合いによるカップリング方式により連結し、前記底板押し上げ部材を回転させる駆動伝達を行い得るようにしてなる給紙装置において、
前記ラック部材の歯数、前記ピニオンギヤ部材の歯数、前記カップリング凹部及び前記カップリング凸部の位相基準位置、ならびに前記ピニオンギヤ部材と連結する前記カップリング凹部または前記カップリング凸部の回転数を、前記回転伝達手段と前記ピニオンギヤ部材が前記カップリング方式による連結状態ではない状態でかつ前記底板が最も下まで下降した状態における前記給紙装置側の前記カップリング凸部または前記カップリング凹部と、前記カップリング方式による連結状態ではない状態でかつ駆動停止状態にある前記回転伝達手段側の前記カップリング凹部または前記カップリング凸部と、前記カップリング方式による連結状態で前記底板を所定位置まで上昇させて駆動を停止している状態にある前記回転伝達手段側の前記カップリング凹部または前記カップリング凸部の基準位置の位相が一致するように設定していることを特徴とする給紙装置。
【請求項５】
請求項２または４のいずれかの給紙装置において、
前記底板押し上げ部材を前記回転伝達手段により回転させる制御手段と、前記用紙収納部材の上に用紙が無くなったことを検知する用紙有無検知センサとを有し、
前記用紙有無検知センサが用紙無しを検出した場合、前記回転伝達手段により前記底板押し上げ部材を前記ラック部材が移動させた歯数Ｚ１分だけ前記回転伝達手段を逆回転させる制御を行うことを特徴とする給紙装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の給紙装置において、前記回転伝達手段にトルクリミッタを設けたことを特徴とする給紙装置。
【請求項７】
請求項1ないし６のいずれかに記載の給紙装置を搭載し、少なくとも画像形成部を備えてなることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置への挿入時の大きな負荷及び障害の発生無く駆動連結が可能な給紙トレイを備えた給紙装置と、これを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機などの画像形成装置に用いる給紙装置においては、給紙カセットまたは給紙トレイ（用紙収納部）内の底板上に積層載置された用紙を１枚ずつさばいて給紙する場合、給紙に先き立って用紙を用紙上方に設けられた給紙ローラ（またはピックアップローラ）に圧接させる（すなわち、底板を上昇させる）ことが必要である。
【０００３】
この底板上昇方式には、スプリング加圧方式とモータ制御方式とが知られている。例えば、特許文献１や特許文献２等に開示されている。
【０００４】
スプリング加圧方式は、一般にカセットまたはトレイの人力装着動作によってスプリングを伸張させ、または予めチャージャされたスプリングを開放させることによって底板を押し上げるもので、機械的に簡単で安価であるが、カセットまたはトレイの装着力あるいは取り出し力が重くなり、操作性が低下する欠点があった。また、前述の理由により用紙の積載枚数が限られ、比較的枚数が少ない場合にしか適用できない。
【０００５】
モータ制御方式は、モータ動力によって底板を上昇させるもので、モータ駆動と底板上昇機構の連結方法に課題がある。
【０００６】
また、特許文献３では、カップリング方式での連結構造での改善が提案されている。この特許文献３に開示されている給紙トレイの底板駆動装置は、用紙を積載する底板と、底板を一方向の回転運動により上昇させる駆動軸とを有し、画像形成装置本体に引き出し自在に装着される給紙トレイを設け、この給紙トレイの画像形成装置本体側の面から突出する駆動軸の端部に、その軸方向と直交する方向にスプリングピンを圧入し、画像形成装置本体にスプリングピンが係止される係止溝を有し、モータによって駆動されるカップリングを給紙トレイ側に付勢して軸方向に進退自在に設けている。そして、給紙トレイを画像形成装置に装着したときに、カップリングの回転を駆動軸に伝達して底板を上昇させる。
【０００７】
この給紙トレイの底板駆動装置においては、スプリングピンはその軸方向に沿って形成されている溝がカップリングとは反対側に向けた状態で駆動軸に圧入され、カップリングの係止溝は、底板を上昇させるためにカップリングを正転させるときにスプリングピンを押圧する側の一方の内側面にカップリングの軸方向と平行な平行面を有し、反対側の内側面にカップリングの端面に向かうにしたがい係止溝の幅が次第に広がる方向に傾斜する傾斜面を有する。しかし、基本的にはカップリング方式による連結は、連結される両者の位相がずれていると挿入時に大きな負荷が発生したり、最悪の場合には連結できなかったりする場合が起き得る。
【０００８】
さらに特許文献４には、用紙収納部の底板上に載置された用紙を底板と共に押し上げ、用紙上方に位置した給紙ローラに当接させて給紙を行うと共に、重送防止手段によって１枚ずつにさばく給紙装置が開示されている。この装置においては、底板の下方位置に設けられ回動軸に固設された押し上げレバーと動力連断手段を介して回動軸に係合、離脱する加圧アームと、外周の１個所に欠歯部分を有する欠歯ギヤと外周の１個所に係止部が設けられたカムとを一体的に設けた回転部材と、欠歯ギヤとかみ合って回転部材を駆動する駆動ギヤと、欠歯ギヤの欠歯部分が駆動ギヤに対向した位置で停止するようにカムの係止部に係合するストッパー部材と、加圧アームと回転部材間に張設された加圧スプリングと、用紙収納部に設けられ用紙収納部の装着動作によりストッパー部材をカムの係止部より係止解除するストッパー解除部材とを備える。
【０００９】
またさらに、特許文献５に開示されているシート給送装置及び画像形成装置は、底板押し上げレバーの回転軸に扇型ギヤを設け、トレイを装着し底板を回転させると前記扇型ギヤが回転しリフトユニットと連結してトレイを装着方向に押し込む。そして、用紙収納部材（給紙トレイ）を画像形成装置の装置本体に挿入（セット）し、装置本体に設けられたカップリング部へ用紙収納部材に設けられた底板を上昇させる部材を挿入し駆動連結する。しかし、カップリング機構は、連結時の位相（挿入側と受け側）が異なると挿入時に大きな負荷が発生し、または連結できないといった障害が起き得るものであることは上述の通りである。
【００１０】
なお、欠け歯ギヤを用いて駆動する装置構成の場合、所定の位置（角度）で保持する機構に位置検知センサ、保持部材等が必要となり、高コストとなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記課題に対し、給紙トレイの挿入時の大きな負荷及び障害の発生無く駆動連結が可能で低コスト化を図れる装置構造の給紙装置、及び画像形成装置を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の給紙装置は、底板と、該底板の下方向位置に設けられた底板押上げ部材とを有し、底板押上げ部材により底板を上方に押し上げ、該底板上の用紙を給紙する給紙装置であって、前記底板押上げ部材を回転駆動する回転手段が、前記底板押し上げ部材を上下方向で回動できるようにするため水平に移動するラック部材、該ラック部材を水平移動させるためのピニオンギヤ部材、前記底板押し上げ部材と前記ラック部材の各引っ掛け部の間に取り付けて前記底板押し上げ部材を前記ラック部材側へ引っ張るように付勢するスプリング、及び、前記ラック部材と前記ピニオンギヤ部材の位置を検出する位置センサを備え、該給紙装置を装着する画像形成装置側に設けた回転伝達手段と前記ピニオンギヤ部材を凹凸部のかみ合いによるカップリング方式により連結し、前記底板押し上げ部材を回転させる駆動伝達を行い得るようにしてなる給紙装置において、前記回転伝達手段で移動する前記ラック部材の移動する歯数Ｚ１（移動量）、前記ピニオンギヤ部材の歯数Ｚ２、前記ピニオンギヤ部材と連結する前記回転伝達手段のカップリング分割数Ｓ、カップリング回転数Ｎ（整数）が、Ｚ１＝Ｚ２＊（１／Ｓ）＊Ｎという関係を満たすことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、凹凸のかみ合いによるカップリング方式で連結する給紙装置のピニオンギヤと画像形成装置側に設ける回転伝達手段の回転位相が常に一致する構成とすることで、画像形成装置への給紙装置の脱着動作で連結負荷が発生しないようにして、給紙装置の脱着時に発生する障害を回避することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る給紙装置を備えた画像形成装置の一実施の形態を示す概略構成図
【図２】同じく外観構成を示す斜視図
【図３】同じく制御構成を示すブロック図
【図４】本発明に係る給紙装置が備える給紙トレイの一例の外観を示す斜視図
【図５】図４の給紙トレイの底板上昇状態を図４と反対側から見て示す斜視図
【図６】図４の給紙トレイの底板下降状態を図４と反対側から見て示す斜視図
【図７】図４の給紙トレイが備える底板押し上げユニットの一例の外観を拡大して詳細に示す斜視図
【図８】図５の底板押し上げユニットにおいて給紙トレイ本体未装着の状態を示す側面図（Ａ）と、同じく底板上昇状態を示す側面図（Ｂ）
【図９】連結カップリングの凸部と凹部のカップリングが正常な状態を示す図（Ａ）と、位相がずれている場合を示す図は（Ｂ）
【図１０】本発明に係る画像形成装置の一実施形態において、装置待機状態からのフローチャート図
【図１１】同じく紙無し待機状態からのフローチャート図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明は、底板押上げ部の回転伝達はスプリング、ラック、ピニオンギヤで行い、ピニオンギヤに駆動を伝達する手段は、カップリング構成を有する駆動ユニットより駆動を伝達する。このカップリング構成による連結は、ピニオンギヤ部に取り付けられた凸部と駆動ユニットに取り付けられた凹部のかみ合いにより連結する。そして、給紙トレイを挿入したとき、凸部と凹部の位相が合う構成とする。このことで、給紙トレイ挿入時に発生する連結負荷が生じないようにして、連結時に発生する障害を回避にするものである。
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
【００１６】
図１〜図３は、本発明に係る給紙装置を備えた画像形成装置の一実施形態を示す図である。図示の画像形成装置はいわゆるデジタル複合機であるが、本発明はデジタル複合機に適用する例には限定されず、デジタル複写機、アナログ複写機、プリンタ、ファクシミリ等のシート状部材に画像を形成するなどの種々の画像形成装置、機器に適用可能である。
【００１７】
図１及び図２に示すように、図示のデジタル複合機１は、作像部Ａと、給紙部Ｂと、定着部Ｃと、原稿読み取り部（スキャナ）Ｄと、操作表示部Ｅとから構成してある。
作像部Ａは、感光体ドラム２と、その外周に沿って設けられた作像要素とからなる。作像要素は、感光体ドラム２の外周に図中、反時計回り（感光体ドラム２の回転方向に同じ）に設けた帯電ユニット３と、現像ユニット４と、転写ユニット５と、クリーニングブレード６と、除電ランプ２７とからなる。感光体ドラム２の露光面に対しては、帯電ユニット３と現像ユニット４との間でレーザビームＬによる光書き込みを行うようになっている。レーザビームＬは、図示しないレーザ光源からのレーザ光を図示しないポリゴンミラーや結像レンズ等の走査光学系を有する光走査装置７を用いて感光体ドラム２の表面に照射し、感光体ドラム２の表面に略そのドラム軸方向（これを主走査方向という）に走査させる。
【００１８】
帯電ユニット３は、感光体ドラム２の表面を所定電位に帯電させるもので、帯電させた感光体ドラム２に対してレーザビームＬにより光書き込みを行うと、感光体ドラム２の表面に潜像が形成される。潜像は、現像ユニット４によってトナー現像し、転写ベルトを使用した転写ユニット５によって後述の給紙部Ｂから搬送されてきたシート（この例では用紙として説明するが、紙には限定されず、その他の種類の記録媒体であってもよい）に転写し、定着部Ｃ側に送らせる。感光体ドラム２の表面に残留したトナーは、クリーニングブレード６によって掻き落とし、除電ランプ２７によって感光体ドラム２の表面を除電した後、再度、帯電ユニット３側に回転する。すなわち、感光体ドラム２の１回転中に帯電、光書き込み、現像、転写、クリーニング、除電の各工程を実行し、この動作を各画像毎（シートへの画像形成毎）に繰り返す。
【００１９】
給紙部Ｂは、４段の給紙トレイ８〜１１と（本発明はこの段数には限定されない）、各給紙トレイ８〜１１の用紙搬送方向の出口側上部に設けた給紙ユニット１２〜１５と、これらの各給紙ユニット１２〜１５から引き出したシートを作像部Ａ側に導く搬送ローラ対１６〜１９を含む縦搬送路２０と、縦搬送路２０のシート搬送方向最下流側に設けたレジストローラ対２１とから構成してある。本実施形態では、４段の給紙トレイ８〜１１のうち上部の２段はデジタル複合機１の本体側に、下部の２段は図２に示すようにデジタル複合機１の本体の下部に設けてある。給紙トレイ８〜１１は、デジタル複合機１の本体に対して引き出し可能に装着できる。
【００２０】
縦搬送路２０を形成する側板２０ａ、２０ｂは、図１に示すように、下部のヒンジを中心に開放可能に構成してある。これにより、縦搬送路２０あるいは給紙ユニット１２〜１５の出口側でジャムが発生した場合には、これら側板２０ａ、２０ｂを開放してジャム処理を行える。なお、図２に示すように、側板２０ａ、２０ｂ側のデジタル複合機１の本体側面には、必要に応じて両面ユニットＦを設け得るようになっている。また、レジストローラ対２１のシート搬送方向上流側には、レジストセンサ２１ａが設けてあり、レジストローラ対２１に達したシートの有無を検知する手段となっている。
【００２１】
定着部Ｃは、転写ユニット５のシート搬送方向下流側直後に設けた加熱ローラ２３ａと加圧ローラ２３ｂとを含む定着ユニット２３から構成してある。また、定着ユニット２３のシート搬送方向下流側には、分岐爪２４によって排紙ローラ２５を介して排紙トレイ２６にシートを排紙するための排紙経路２５ａと、図示しない両面ユニット（オプションで取り付けられる）にシートを搬出する両面搬送経路２４ａが設けてある。
【００２２】
スキャナ部Ｄは、図２に示すように、排紙トレイ２６の上方に配置してあり、上端に原稿を載置するためのコンタクトガラス２８が設けてある。本実施形態では、図示を省略しているが、スキャナ部Ｄの上部に自動原稿給送装置（以下、ＡＤＦという）Ｇ（図３参照）等のユニットを装着して原稿の光読み取り（スキャン）が行えるようにすることも可能である。
【００２３】
操作表示部Ｅは、図２に示すように、デジタル複合機１の本体前面側（操作側ＯＰ）の上部に配置してあり、この操作表示部Ｅには、プリントキー等の各種操作ボタン２９ａやメニュー表示等各種情報を表示する表示部２９ｂ等が配設してある。表示部２９ｂは、例えばタッチパネルなどで構成してもよいし、操作ボタン群からなる構成としてもよい。
【００２４】
図３を参照して、本実施形態に係るデジタル複合機１の制御構成について説明する。
図３に示すように、デジタル複合機１の本体には、上述したＡＤＦ（Ｇ）、光走査装置７、作像部Ａ、定着部Ｃ、給紙部Ｂ、スキャナ部Ｄの各制御を実行するシステム制御部３０を有している。このシステム制御部３０には、上述してきたような制御対象に加え、操作表示部Ｅ、画像メモリ３１、画像処理部３２、不揮発メモリ３３及び各種センサがそれぞれ接続してある。そしてこのシステム制御部３０は、操作表示部Ｅからの指示入力によりユーザが所望する制御を実行し、スキャナ部Ｄで読み取った画像データを一旦画像メモリ３１に格納した上で、所定のあるいはユーザが所望する画像処理を画像処理部３２で行って光走査装置７に出力し、作像部Ａで作像し、給紙部Ｂから給紙されたシートＰに転写し、定着部Ｃで排紙ローラ２５から排紙し、あるいは両面ユニットＦ側に搬出する。これらの制御プログラムは、不揮発メモリ３３に格納され、システム制御部３０はこの制御プログラムにしたがって所定の制御を実行する。
【００２５】
なお、制御プログラムは、予め不揮発メモリ３３に格納しておいて使用する場合の他に、例えば図示しないハードディスク装置に図示しないネットワークを介してサーバから、あるいは図示しない媒体駆動装置にロードされたＣＤ−ＲＯＭ、ＳＤカード等の記録媒体に記録されたプログラムデータをダウンロードして使用し、あるいはバージョンアップを行うこともできる。
【００２６】
次に、図４〜図７により給紙部Ｂの詳細な構成について説明する。
図示のように本実施形態の給紙トレイ（図１に示す給紙トレイ８〜１０に相当するが、以下では符号１０を付して説明する）は、積載された用紙を押し上げる底板５１、用紙を所定位置で保持するサイドフェンス前５２、サイドフェンス奥５３、エンドフェンス５４、底板５１を押し上げるための底板押し上げユニット５５で構成してある。底板５１は、サイドフェンス前５２とサイドフェンス奥５３それぞれに支持部５１ａにより上下に回動可能に取り付けてある。また図中５６は給紙トレイ１０の位置を検出するトレイセンサ、５７は用紙の有無を検知する用紙有無センサである。また、後述するラック部材の位置を検出する位置センサ５８も取り付けてある。さらに図中６０は後述する駆動ユニットである。
【００２７】
図７に示すように、底板押し上げユニット５５は、底板５１を押し上げる（回動させる）ための底板押し上げ部材６１、底板押し上げ部材６１をスプリング６２で回動できるようにするため水平に移動するラック部材６３、ラック部材６３を移動させるピニオンギヤ部材６４が取り付けてある。なお、スプリング６２は、底板押し上げ部材６１とラック部材６３の引っ掛け部６１ａ、６３ａに取り付けてある。ピニオンギヤ部材６４には駆動ユニット６０のカップリング部材６５に設けた凹部６６にかみ合う凸部６７が設けてある。さらに、図中６８はモータ、６９はウォームギヤ、７０は駆動ギヤ列（図示の例は３個のギヤからなるが、適宜の構成のギヤ装置であればよい）、そして７１はスプリングである。
【００２８】
この底板押し上げユニット５５と駆動ユニット６０の動作を図８をも参照して説明する。
図８（Ａ）の底板下降状態（図５参照）で駆動ユニット６０のモータ６８の回転駆動力によりピニオンギヤ部材６４を図中の矢印ｒ方向へ回転させ、それに伴ってラック部材６３を図中矢印ｘ方向へスライド移動させる。すると、ラック部材６３の移動でスプリング６２が引っ張られ、底板押し上げ部材６１を上方へ回動させ、図８（Ｂ）の状態とする。すると底板押し上げ部材６１が底板５１を上方へ押し上げ、底板５１は支持部５１ａを回転中心にして上方へ回動する。すなわちピニオンギヤ部材６４の回転により底板５１及び底板５１に積載した用紙（図示せず）が上昇させられ、各給紙ユニット１２〜１５のデジタル複合機１の本体側に設けたピックアップコロ１２ａ〜１５ａに押しつけられ停止する。なお底板５１の押し上げ力はスプリング６２の付勢力により決まる。
【００２９】
次に、底板押し上げユニット５５に駆動を伝達する駆動ユニット６０は、モータ６８（例えばＤＣモータ）とウォームギヤ６９、駆動ギヤ７０、凹部６６を有するカップリング部材６５、スプリング７１で構成されていてモータ６８の回転によりカップリング部材６５が回転する。カップリング部材６５はスプリング７１により給紙トレイ１０の挿入方向に移動可能に保持されている。
【００３０】
なお、モータ６８はウォームギヤ６９との連結で大きな減速比となるように構成してあり、モータ６８の駆動を停止させた状態でもカップリング部材６５を回転させるには相当な力が必要となり、底板押し上げユニット５５の回転負荷では回転することはできず、モータ６８の回転と同期して底板押し上げユニット５５も回転、停止する。
【００３１】
給紙トレイ１０の底板５１が、自重により底板押し上げユニット５５を下方へ回転させ、底板５１が給紙トレイ１０の下部筐体に接触した状態で保持されているものとする。用紙補給は、この状態で用紙を底板５１上に置き、サイドフェンス前５２、サイドフェンス奥５３、エンドフェンス５４を用紙に押し当てて用紙を位置決めし、これにより積載完了とする。なお、ピニオンギヤ部材６４の凸部６７は上下方向に設けてある。またなお、組み立て時に凸部６７の位置を決める必要はないが、例として凸部６７を上下方向に組み付けるものとして説明する。
【００３２】
上述の状態とした場合における底板５１の上昇動作を説明する。
給紙トレイ１０をデジタル複合機１の本体側に挿入セットする。このセット状態は、デジタル複合機１の本体側に取り付けたトレイセンサ５６で検知する。同時に、底板押し上げユニット５５のピニオンギヤ部材６４の凸部６７は、駆動ユニット６０のカップリング部材６５の凹部６６に挿入され、これで連結完了となる。この場合、凸部６７と凹部６６の位相がずれていると、ピニオンギヤ部材６４の凸部６７はカップリング部材６５を押し下げた状態で停止することになる。カップリング部材６５はスプリング７１により押されているため、ピニオンギヤ部材６４には所定の負荷が加わった状態となる。なお、カップリング部材６５をモータ６８で回転させるとカップリングの凹部６６に前記凸部が入り込み連結が完了し駆動伝達が可能となる。
【００３３】
なお、図９（Ａ）は凸部６７と凹部６６のカップリングが正常な状態を示し、図９（Ｂ）は位相がずれている場合を示す。カップリングの位相がずれた場合、凹部６６を備えたカップリング部材６５は図中矢印ｚ方向へ押され、スプリング７１がたわみ、大きな力がピニオンギヤ部材６４に掛かることになるので好ましくないことは当然である。
【００３４】
次に、駆動ユニット６０のモータ６８を回転させてピニオンギヤ部材６４を図中で反時計方向に回転させる。ピニオンギヤ部材６４と連結しているラック部材６３は図中の矢印Ｘ方向に移動し、位置センサ５８をONとして停止する。
【００３５】
なお本実施形態では、ピニオンギヤ部材６４の歯数Ｚ２＝２０、カップリング部材６５の分割数Ｓ＝２、回転数Ｎ＝１とすると、ラック部材６３を移動させるかみ合い歯数Ｚ１は、式Ｚ１＝Ｚ２＊（１／Ｓ）＊Ｎにそれぞれ数値を代入して、
Ｚ１＝２０*（１／２）＊１＝１０
となり、ラック部材６３が１０歯だけ移動する所で停止させると、対向するピニオンギヤ部材６４は半回転し（歯数で１０／２０のところ）、給紙トレイ１０を未装着の状態と同じく凸部６７は上下方向に位置している。
【００３６】
同様にピニオンギヤ部材の歯数Ｚ２＝２０、図７（Ｂ）に示すようにカップリング部材６５の分割数Ｓ＝４、回転数Ｎ＝１とすると、ラック部材６３の移動するかみ合い歯数Ｚ１は、
Ｚ１＝２０*（１／４）＊１＝５
となり、ラック部材６３が５歯だけ移動する所で停止させると、対向するピニオンギヤ部材６４は１／４回転（５／２０）し、凸部６７は水平方向に位置するが、カップリング部材６５の凹部６６も水平方向に位置しているため、連結でのかみ合い障害（位相ずれ）は起きない。
【００３７】
すなわち、カップリングが非連結で底板５１が一番下まで下降した状態における給紙トレイ８〜１１側のカップリング凸部（ピニオンギヤ部材６４の凸部６７）と、カップリングが非連結で駆動停止状態にある駆動ユニット６０側のカップリング凹部（カップリング部材６５の凹部６６）と、カップリングが連結状態で底板５１を所定位置まで上昇させて駆動停止状態にある駆動ユニット６０側のカップリング凹部（カップリング部材６５の凹部６６）の基準となるべき位置の位相が一致するように、ラック部材６３の歯数、ピニオンギヤ部材６４の歯数、ピニオンギヤ部材６４及びカップリング部材６５の位相基準位置、ならびにカップリング部材６５の回転数Ｎを設定しているのである。なお、ピニオンギヤ部材６４側のカップリング用の部位を凹部とし、カップリング部材６５の側のカップリング用の部位を凸部としてもよい。
【００３８】
図１０は本実施形態の駆動ユニットの底板押し上げ動作フローチャートを示す。詳細には、給紙トレイ１０をデジタル複合機１の本体へ装着するための装着待機状態から、装着、印刷準備完了までの動作を示す。
【００３９】
まず、トレイセンサ５６で給紙トレイ１０が検知されると（ステップS1)、モータ６８が正転し（ステップS2)、位置センサ５８がオンになるまで検知を繰り返し（ステップS３)、位置センサ５８がオンになったところでモータ６８を停止させ（ステップS４)、ジョブ待機状態に入る。
【００４０】
図１１は本実施形態の駆動ユニットの底板押し上げ動作のフローチャートを示す。詳細には、給紙トレイ１０をデジタル複合機１の本体へ装着した後、用紙無しの状態となり、その状態から用紙を補給可能な状態までの動作を示す。
【００４１】
上述したジョブ待機状態で給紙トレイ１０をデジタル複合機１の本体から引き抜いた場合、カップリング部材６５とピニオンギヤ部材６４との連結部には、底板押し上げユニット５５のスプリング６２による回転負荷が加わった状態のため、上述した凹凸連結部にはラジアル負荷が発生しており、引き抜き力が増大する障害が発生する。よって、用紙有無検知センサ５７が底板５１上から用紙が無くなったことを検知した場合（ステップS1)、モータ６８の逆回転を開始させ（ステップ２）、例えば３秒間回転させたところで（ステップ３）、底板５１を下げる動作を行うことで上述の障害を回避可能とし、モータ６８を停止させる。すなわち、用紙有無検知センサ５７が用紙無しを検出した場合、底板押し上げ部材６１をラック部材６３が移動させた歯数Ｚ１分だけモータ６８を逆回転させる制御を行う。
【００４２】
なお図示しないトルクリミッタは、駆動ユニット６０の駆動ギヤ７０に取り付けられ、所定の回転トルクで駆動を連結する。そして異常動作によりモータ６８の回転が停止しない場合、ラック部材６３は給紙トレイ１０の壁にぶつかり、トルクリミッタの部分で空転する。したがって、駆動ユニット６０の構成要素、構成部材が破壊されることなく装置の動作を停止させることが可能となる。
【００４３】
なお本実施形態では、駆動ユニット６０が単独で回転することは無いため、ピニオンギヤ部材６４の凸部６７とカップリング部材６５の凹部６６は常に位相が一致する。仮に、底板５１が上昇した状態で給紙トレイ１０を引き抜いたとしても、カップリング部材６５の凹部６６は上下方向にあるため、再度給紙トレイ１０を挿入した場合、ピニオンギヤ部材６４の凸部６７は上下方向にあるため連結時の位相は合っており、そのため凹部６６と凸部６７の連結負荷が発生することは無く、障害も起きにくい。
【００４４】
またなお、本発明は以上説明した実施形態に限定されるものではなく、多くの変形が本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有する者により可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１        ：デジタル複合機
２        ：感光体ドラム
３        ：帯電ユニット
４        ：現像ユニット
５        ：転写ユニット
６        ：クリーニングブレード
７        ：光走査装置
８〜１１  ：給紙トレイ
１２      ：給紙ユニット
１２ａ    ：ピックアップコロ
２０      ：縦搬送路
２０ａ    ：側板
２１ａ    ：レジストセンサ
２３      ：定着ユニット
２３ａ    ：加熱ローラ
２３ｂ    ：加圧ローラ
２４      ：分岐爪
２４ａ    ：両面搬送経路
２５      ：排紙ローラ
２５ａ    ：排紙経路
２６      ：排紙トレイ
２７      ：除電ランプ
２８      ：コンタクトガラス
２９ａ    ：種操作ボタン
２９ｂ    ：表示部
３０      ：システム制御部
３１      ：画像メモリ
３２      ：画像処理部
３３      ：不揮発メモリ
５１      ：底板
５１ａ    ：支持部
５２      ：サイドフェンス前
５３      ：サイドフェンス奥
５４      ：エンドフェンス
５５      ：ユニット
５６      ：トレイセンサ
５７      ：用紙有無検知センサ
５８      ：位置センサ
６０      ：駆動ユニット
６１      ：底板押上げ部材
６１ａ    ：引っ掛け部
６２      ：スプリング
６３      ：ラック部材
６３ａ    ：引っ掛け部
６４      ：ピニオンギヤ部材
６５      ：カップリング部材
６６      ：凹部
６７      ：凸部
６８      ：モータ
６９      ：ウォームギヤ
７０      ：駆動ギヤ
７１      ：スプリング
Ａ        ：作像部
Ｂ        ：給紙部
Ｃ        ：定着部
Ｄ        ：スキャナ部
Ｅ        ：操作表示部
Ｆ        ：両面ユニット
Ｌ        ：レーザビーム
Ｎ        ：カップリング回転数
Ｎ        ：回転数
ＯＰ      ：操作側
Ｐ        ：シート
Ｓ        ：カップリング分割数
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４６】
【特許文献１】特開平２−１９３８３０号公報
【特許文献２】特開平３−１９５６３８号公報
【特許文献３】特許第３６４６８４０公報
【特許文献４】特許第３２２４８６７号公報
【特許文献５】特許第３８２６０４９号公報
【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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