(57)【要約】【課題】トレイをばねにより吊り上げて支持することなく、少量の用紙をトレイに補給したときの給紙再開時間を短縮すること。【解決手段】装置本体２内に配置されたトレイ１４と、複写機本体に装着されると駆動源に駆動連結されて用紙が積載されたトレイ１４を給紙可能位置まで上昇させ、複写機本体から離脱されると駆動連結が解除されてトレイ１４の自重による下降を可能にする上昇駆動機構とを備えた用紙積載装置１００。トレイ１４にはトルクリミッタ５０を介してピニオンギヤ５２が回転自在に配設され、装置本体２はピニオンギヤ５２に対応してラック５４が配設されている。ラック５４は、トレイ１４が所定の最上昇位置から所定の距離だけ下降した後にはじめてピニオンギヤ５２が噛み合うよう配置される。【選択図】  図２
2005082270.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙積載装置本体内に昇降可能に配置された、用紙を積載するトレイと、画像形成装置本体に装着されると駆動源に駆動連結されて用紙が積載されたトレイを給紙可能位置まで上昇させ、画像形成装置本体から離脱されると駆動連結が解除されて少なくともトレイの自重による下降を可能にする上昇駆動機構とを備えた用紙積載装置において、
トレイにはトルクリミッタを介してピニオンギヤが回転自在に配設され、用紙積載装置本体にはピニオンギヤに対応してラックがトレイの昇降方向に平行に延在するよう配設され、ラックは、トレイが所定の最上昇位置から所定の距離だけ下降した後にはじめてピニオンギヤが噛み合うよう配置され、
トレイは、所定の最上昇位置から所定の距離だけ下降してピニオンギヤがラックに噛み合った後は、トルクリミッタの作用により、トレイの自重に所定の荷重を越える荷重が加えられたときにのみ下降する、
ことを特徴とする用紙積載装置。
【請求項２】
該所定の荷重を越える荷重は、トレイに積載される所定の少量の用紙の荷重を越える荷重である、請求項１記載の用紙積載装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電複写機、プリンタなどの画像形成装置における画像形成装置本体に引き出し自在に装着される用紙積載装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置、例えば静電複写機の複写機本体に引き出し自在に装着される用紙積載装置であって、用紙を積載支持するトレイと、トレイに連結され、補給された用紙の分だけトレイを上昇させて常時給紙可能にすると共にトレイに用紙を補給する際はトレイとの関わり合いを解除する上昇駆動機構と、トレイに用紙を補給する際に基準位置と空のトレイとの間隔もしくは基準位置とトレイに積載される用紙の最上位との間隔を一定に保持するようトレイを釣り合いをとって弾性的に吊持する釣り合いばねとを備えた用紙積載装置はすでに公知である（特許文献１参照）。
【０００３】
上記用紙積載装置によれば、ペーパエンプティ時における用紙補給作業の容易化と錯誤の解消による作業性の向上が得られ、用紙の補給枚数にかかわらず複写再開までの待機時間の短縮を図ることができる、とされている。
【０００４】
しかしながら、上記用紙積載装置においては、釣り合いばねによりトレイを保持するよう構成されているので、補給時に用紙をトレイに戴置したとき、あるいは複写機本体に用紙積載装置を押し込んでセットしたときの衝撃によるトレイの振動によって、周辺の構成部品の故障あるいは破損が懸念される。このような問題を解決するため、釣り合いばねを使用することなく、例えば、トレイにトルクリミッタを介してピニオンギヤを回転自在に配設し、用紙積載装置本体には該ピニオンギヤに対応してラックを鉛直方向に延在するよう配設してピニオンギヤをラックに常時噛み合わせるよう構成された用紙積載装置が、本出願人である京セラミタ株式会社により開発されている。この用紙積載装置によれば、複写機本体から引き出したときに、トルクリミッタがダンパとして機能するので、トレイの急激な下降が防止される。しかしながら、トレイは自重によって最上昇位置から最下降位置まで下降するので、下降速度が遅くなり、しかも、少量の用紙を補給したときにもトレイを最下降位置から上昇させなければならないので、複写再開までの待機時間が長くなってしまう。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−３１６２５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、トレイをばねにより吊り上げて支持することなく、少量の用紙をトレイに補給したときの給紙再開時間を短縮することを可能にする、新規な用紙積載装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、用紙積載装置本体内に昇降可能に配置された、用紙を積載するトレイと、画像形成装置本体に装着されると駆動源に駆動連結されて用紙が積載されたトレイを給紙可能位置まで上昇させ、画像形成装置本体から離脱されると駆動連結が解除されて少なくともトレイの自重による下降を可能にする上昇駆動機構とを備えた用紙積載装置において、トレイにはトルクリミッタを介してピニオンギヤが回転自在に配設され、用紙積載装置本体にはピニオンギヤに対応してラックがトレイの昇降方向に平行に延在するよう配設され、ラックは、トレイが所定の最上昇位置から所定の距離だけ下降した後にはじめてピニオンギヤが噛み合うよう配置され、トレイは、所定の最上昇位置から所定の距離だけ下降してピニオンギヤがラックに噛み合った後は、トルクリミッタの作用により、トレイの自重に所定の荷重を越える荷重が加えられたときにのみ下降する、ことを特徴とする用紙積載装置、が提供される。
該所定の荷重を越える荷重は、トレイに積載される所定の少量の用紙の荷重を越える荷重である、ことが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明に従って構成された用紙積載装置の好適な実施の形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
【０００９】
図１及び図２を参照して、全体を番号１００で示す用紙積載装置は、装置本体２を備えている。装置本体２は、ほぼ矩形の平面形状を有する底壁４、前壁６、後壁８、左側壁１０及び右側壁１２を備え、全体として、上方に開放された箱形状をなしている。装置本体２は、図示しない画像形成装置の画像形成装置本体、実施形態においては図示しない静電複写機の複写機本体に対し、図１において矢印Ａ方向に、図示しないスライドレールに沿って挿入することにより、所定の収納位置に収納され、また収納位置から矢印Ａ方向とは逆方向である手前方向に引き出すことができる。なお、図１において、用紙積載装置１００における前後左右とは、用紙積載装置１００を矢印Ａ方向に見たときの方向を示している。
【００１０】
装置本体２内には、用紙を積載するトレイ１４が昇降可能に配置されている。ほぼ矩形の平面形状を有するトレイ１４の前端には、幅方向（左右方向）に間隔をおいて一対の被支持片１６及び１８が前方に突出するよう一体に配設されている。また、トレイ１４の後端には、幅方向に間隔をおいて他の一対の被支持片２０及び２２が後方に突出するよう一体に配設されている。被支持片１６〜２２は、ほぼ同じ矩形の平面形状を有している。
【００１１】
前壁６には、被支持片１６及び１８に対応して細長い一対の長穴２４及び２６が形成されている。長穴２４及び２６は、それぞれ被支持片１６及び１８の幅よりも広い幅を有しかつ、ほぼ前壁６の下端部と上端部間にわたって鉛直方向に直線状に延在するよう形成されている。被支持片１６及び１８は、それぞれ長穴２４及び２６に沿って昇降可能に嵌合され、基端部を除く領域が前壁６から前方に突出している。同様に、後壁８には、被支持片２０及び２２に対応して細長い一対の長穴２７及び２８が形成されている。長穴２７及び２８は、それぞれ被支持片２０及び２２の幅よりも広い幅を有しかつ、ほぼ後壁８の下端部と上端部間にわたって鉛直方向に直線状に延在するよう形成されている。被支持片２０及び２２は、それぞれ長穴２７及び２８に沿って昇降可能に嵌合され、基端部を除く領域が後壁８から後方に突出している。
【００１２】
装置本体２の右壁１２の下端部における外側には、駆動軸３０が回転自在に支持されている。駆動軸３０は、右壁１２のほぼ前端部から後端部にわたって水平に延在している。駆動軸３０の前端には、前ワイヤ巻取り用の前ホイール３２が一体に配設され、駆動軸３０の後端部には、後ワイヤ巻取り用の後ホイール３４が一体に配設されている。前ホイール３２には２本の前ワイヤＷ１及びＷ２の一端が固着されて巻き掛けられ、後ホイール３４には２本の後ワイヤＷ３及びＷ４の一端が固着されて巻き掛けられている。
【００１３】
前壁６の上端部外側であって、それぞれ長穴２４及び２６の上端を上方に越えた位置には、前支持プーリ３８及び４０が回転自在に支持されている。前支持プーリ３８及び４０の軸線は、駆動軸３０及び前ホイール３２の軸線に平行である。図１において右側に位置する前支持プーリ４０の軸方向長さは、図１において左側に位置する前支持プーリ３８の軸方向長さよりも長く形成されている。前ホイール３２に巻き掛けられた前ワイヤＷ１は、前支持プーリ４０及び３８の上面側に上記順序で掛けられると共に、前支持プーリ３８から垂下した他端（下端）がトレイ１４の被支持片１６に固定されている。また、前ホイール３２に巻き掛けられた前ワイヤＷ２は、前支持プーリ４０の手前側領域の上面側に掛けられると共に、前支持プーリ４０から垂下した他端（下端）がトレイ１４の被支持片１８に固定されている。
【００１４】
同様に、後壁８の上端部外側であって、それぞれ長穴２７及び２８の上端を上方に越えた位置には、後支持プーリ４２及び４４が回転自在に支持されている。後支持プーリ４２及び４４の軸線は、駆動軸３０及び後ホイール３４の軸線に平行である。図１において右側に位置する後支持プーリ４４の軸方向長さは、図１において左側に位置する後支持プーリ４２の軸方向長さよりも長く形成されている。後ホイール３４に巻き掛けられた後ワイヤＷ３は、後支持プーリ４４及び４２の上面側に上記順序で掛けられると共に、後支持プーリ４２から垂下した他端（下端）がトレイ１４の被支持片２０に固定されている。また、後ホイール３４に巻き掛けられた後ワイヤＷ４は、後支持プーリ４４の上面側に掛けられると共に、後支持プーリ４４から垂下した他端（下端）がトレイ１４の被支持片２２に固定されている。
【００１５】
トレイ１４には、トルクリミッタ５０を介してピニオンギヤ５２が回転自在に配設され、装置本体２にはピニオンギヤ５２に対応してラック５４が、トレイ１４の昇降方向（実施形態においては鉛直方向）に平行に延在するよう配設されている。図１〜図３を参照して更に具体的に説明すると、トレイ１４の前端における幅方向中央であって、被支持片１６及び１８間の中央位置には、前方に突出した先端から直立する支持ブラケット５６が一体に配設されている。支持ブラケット５６には支持穴５８が形成されている。支持穴５８の軸線は、駆動軸３０の軸線に平行である。支持ブラケット５６は、該軸線方向に見て矩形状を有している。支持ブラケット５６の前面側には、トルクリミッタ５０が支持され、トルクリミッタ５０にピニオンギヤ５２が支持されている。公知の構成を利用することでよいトルクリミッタ５０の図示しない内輪には軸５１が固定され、軸５１は支持ブラケット５６の支持穴５８に固定される。トルクリミッタ５０の図示しない外輪にはピニオンギヤ５２が一体回転しうるよう固定されている。トルクリミッタ５０の図示しない内輪と外輪との間には、内輪に対する外輪の回転方向の負荷が所定値未満では内輪に対する外輪、したがってピニオンギヤ５２の回転を阻止し、該回転方向の負荷が所定値以上になった場合には、内輪に対する外輪、したがってピニオンギヤ５２の回転を許容する手段が配設されている。
【００１６】
装置本体２の前壁６の幅方向中央には、支持ブラケット５６に対応して細長い長穴６０が形成されている。長穴６０は、支持ブラケット５６の幅よりも広い幅を有しかつ、ほぼ前壁６の下端部と上端部間にわたって鉛直方向に直線状に延在するよう形成されている。支持ブラケット５６は、長穴６０に沿って昇降可能に嵌合され、基端部を除く領域が前壁６から前方に突出している。したがって、支持ブラケット５６の前面側に支持されているトルクリミッタ５０及びピニオンギヤ５２は、前壁６の前面外側に位置付けられる。
【００１７】
上記ラック５４は、前壁６の前面外側であって、長穴６０の一側縁、実施形態においては、正面から見て左側縁に沿って鉛直方向に延在するよう、前壁６の前面外側に図示しないねじ部材により固着される。ラック５４は、トレイ１４が所定の最上昇位置から所定の距離Ｌ（実施形態においては所定の鉛直距離Ｌ）だけ下降した後にはじめてピニオンギヤ５２が噛み合うよう配置されている（ラック５４の歯の位置がそのように規定されている）。
【００１８】
上記したトルクリミッタ５０及びピニオンギヤ５２、ラック５４を含む上記機構は、トレイ１４の後端側にも全く同様にして配設されている。したがって、トレイ１４の後端側に配設された上記機構については、更なる説明は省略し、その一部のみを同一符号を付して図示するに止めることとする。なお、上記機構をトレイ１４の前端側のみに配設する実施形態もある。
【００１９】
図示しない複写機本体内であって、用紙積載装置１００を収納する空間の奥側には、トレイ１４を昇降させる駆動源、実施形態においては図示しない電動モータ、例えばステッピングモータが内蔵されたモータユニット７０が配設されている。ステッピングモータの駆動軸７２は、モータユニット７０の外側（手前側）に突出させられ、駆動軸７２の先端部にはカプラ７４が配設されている。
【００２０】
用紙積載装置１００が図示しないスライドレールを介して複写機本体内の収納位置まで挿入されると、用紙積載装置１００の駆動軸３０の後端がカプラ７４を介してステッピングモータの駆動軸７２に解除自在に駆動連結され、用紙積載装置１００は複写機本体に引き出し可能に装着される。ステッピングモータの回転駆動により、駆動軸３０、前及び後ホイール３２及び３４が図１に示す矢印方向に回転駆動させられて、前ワイヤＷ１及びＷ２が前ホイール３２に、また、後ワイヤＷ３及びＷ４が後ホイール３４に、それぞれ巻き取られるので、あらかじめ、用紙が積載されたトレイ１４は、給紙可能な最上昇位置まで上昇させられる。なお、給紙可能位置とは、トレイ１４に積載された用紙の最上面が、複写機本体内に配設された図示しないピックアップローラに圧接される位置である。
【００２１】
給紙が行われて、例えば、トレイ１４に積載された用紙が無くなった状態で、用紙積載装置１００が図示しないスライドレールを介して複写機本体内の収納位置から引き出されて実質的に離脱されると、用紙積載装置１００の駆動軸３０の後端とステッピングモータの駆動軸７２との駆動連結が解除される。その結果、用紙積載装置１００の駆動軸３０の回転が実質的にフリーとなるので、トレイ１４の自重により、前ワイヤＷ１とＷ２及び後ワイヤＷ３とＷ４が、それぞれ前及び後ホイール３２及び３４を図１に示す矢印方向と逆方向に回転させながら巻き出され、トレイ１４は、その自重によって下降する。
【００２２】
トレイ１４が所定の最上昇位置から所定の距離Ｌだけ下降した後、ピニオンギヤ５２がラック５４に噛み合わされる。本発明においては、ピニオンギヤ５２がラック５４に噛み合った後は、トルクリミッタ５０の作用により、トレイ１４に所定の荷重を越える荷重（具体的には、トレイ１４に積載される所定の少量の用紙の荷重を越える荷重）が加えられたときにのみ下降するよう構成されているので、トレイ１４に用紙が積載されていない状態では、トレイ１４が所定の最上昇位置から所定の距離Ｌだけ下降して、ピニオンギヤ５２がラック５４に噛み合わされた時点で、トレイ１４の自重による下降は停止させられる。
【００２３】
したがって、本発明によれば、所定の少量の用紙をトレイ１４に補給したとき、トレイ１４の自重に該所定の少量の用紙の荷重が加えられても、トレイ１４が更に下降しないように、トルクリミッタ５０が空転を開始する負荷を設定することにより、該所定の少量の用紙をトレイ１４に補給した後、用紙積載装置１００を複写機本体の収納位置に装着すると、トレイ１４は、最下降位置から上昇させられるのではなく、所定の最上昇位置から所定の距離Ｌだけ下降した上記位置から、所定の距離Ｌからトレイ１４に積載した該所定の少量の用紙の厚さを減じた距離だけ上昇させられることにより、所定の給紙可能位置に到達する。その結果、該所定の少量の用紙をトレイ１４に補給したときから複写再開までの待機時間が短縮される。
【００２４】
上記説明から明らかなように、本発明による用紙積載装置１００は、複写機本体に装着されるとステッピングモータに駆動連結されて用紙が積載されたトレイ１４を給紙可能位置まで上昇させ、複写機本体から離脱されると駆動連結が解除されて少なくともトレイ１４の自重による下降を可能にする上昇駆動機構を備えている。上記実施形態において、この上昇駆動機構は、駆動軸３０、前及び後ホイール３２及び３４、前支持プーリ３８、４０及び後支持プーリ４２及び４４、前ワイヤＷ１、Ｗ２及び後ワイヤＷ３、Ｗ４などにより構成される。このように構成された上昇駆動機構は、トレイ１４を吊り上げて支持するばね、例えば、先に述べた従来装置における釣り合いばねを含んでいないので、用紙の補給時に用紙をトレイ１４に戴置したとき、あるいは複写機本体に用紙積載装置１００を押し込んでセットしたときの衝撃によるトレイ１４の振動によって、周辺の構成部品が故障したり破損したりするおそれはない。すなわち本発明によれば、トレイ１４をばねにより吊り上げて支持することなく、少量の用紙をトレイ１４に補給したときの給紙再開時間を短縮することを可能にするのである。
【００２５】
上記したように、トレイ１４が、所定の最上昇位置から所定の距離Ｌだけ下降した上記位置に停止した状態において、該所定の少量を越えた量の用紙をトレイ１４に補給した場合には、トルクリミッタ５０が空転を開始するので、トレイ１４は、上記位置から最下降位置まで下降させられる。この間、ピニオンギヤ５２は、ラック５４に噛み合わされた状態で回転させられる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に従って構成された用紙積載装置の好適実施形態を示す斜視概略図であって、一部構成要素を省略して示す斜視概略図。
【図２】図１に示す用紙積載装置を図１において矢印Ａで示す方向から見た正面概略図であって、図１において省略されている構成要素の一部を付加した状態を示す正面概略図。
【図３】図２に示す用紙積載装置に図示されている構成要素の一部を分解して示す斜視図。
【符号の説明】
【００２７】
２：用紙積載装置
１４：トレイ
３０：駆動軸
３２：前ホイール
３４：後ホイール
３８、４０：前支持プーリ
４２、４４：後支持プーリ
５０：トルクリミッタ
５２：ピニオンギヤ
５４：ラック
Ｗ１、Ｗ２：前ワイヤ
Ｗ３、Ｗ４：後ワイヤ
１００：用紙積載装置
【図１】
2005082270.tif 000003
【図２】
2005082270.tif 000004
【図３】
2005082270.tif 000005