(57)【要約】【課題】  積載される用紙の積載量に対応した衝撃緩和性能を持った衝撃緩和手段で、給紙台の下降時に発生する衝撃を緩和する。【解決手段】  給紙台の下降開始位置に応じて作用する衝撃緩和手段を設ける。【選択図】        図２
2007084280.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
昇降可能な給紙台、動力伝達機構を有し、該給紙台を上昇させる駆動手段及び前記給紙台の下降動作による衝撃を緩和する衝撃緩和手段を有する給紙装置であって、
前記衝撃緩和手段は、前記給紙台の下降開始位置の高さに応じて作動することを特徴とする給紙装置。
【請求項２】
複数の前記衝撃緩和手段を有し、その各々は、異なる高さの前記下降開始位置から前記給紙台が下降する場合に作用することを特徴とする請求項１に記載の給紙装置。
【請求項３】
前記衝撃緩和手段は、前記動力伝達機構に回転負荷を付与することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の給紙装置。
【請求項４】
前記給紙台は、前記駆動手段による駆動で上昇し、前記動力伝達機構の切断による落下で下降することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の給紙装置。
【請求項５】
前記衝撃緩和手段は一方向クラッチを有し、前記給紙台の下降時にのみ作用することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の給紙装置。
【請求項６】
用紙サイズに応じて前記衝撃緩和手段の作動高さを変える調節手段を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の給紙装置。
【請求項７】
前記衝撃緩和手段は、前記動力伝達機構に回転負荷を付与するダンパ又はトルクリミッタからなることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の給紙装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像形成装置における画像形成位置に用紙を供給する給紙装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置の画像形成位置に用紙を供給する給紙装置には、大量の用紙を連続給紙する大容量給紙装置がある。
【０００３】
給紙装置においては、モータの駆動で堆積用紙を昇降させ、堆積用紙の最上面を一定の給紙位置に維持するとともに、用紙の補給や、紙詰まり等のトラブル発生時に堆積用紙を下降させるように構成されている。
【０００４】
堆積用紙を下降させるのは用紙が積載されている給紙台を引き出す時であるが、多くの場合、下降は給紙台の自重と用紙の質量による自然落下を利用している。ところで、自然落下を利用する場合に、落下時の衝撃が問題となる。
【０００５】
特許文献１では、エアダンパを用いて、落下時の衝撃を緩和している。また、特許文献２では、スプリングを用いて衝撃音の発生を防止している。
【特許文献１】特開２００１−２８７８３９号公報
【特許文献２】特開平１０−３２９９５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
大容量給紙装置においては、堆積用紙の質量が大きいために、堆積用紙を多く積載した給紙台が落下するときの衝撃も大きくなり、衝撃音のみでなく、大きな振動が発生する。そして、振動を抑制するためには装置枠の強度を上げる必要が生じてコスト高となる。
【０００７】
大容量給紙装置においては、積載用紙の量により衝撃が広い範囲に亘って変化する。従って、衝撃緩和手段の衝撃吸収性能を積載用紙の質量が大きい場合に合わせると、積載用紙の質量が小さい場合に、給紙台の下降運動に対する抵抗が過大になって、下降速度が低下し、給紙台を補給用の位置まで下降させるのに時間を要し、用紙の補給に長時間を要するなどの問題が生ずる。また、衝撃緩和手段の衝撃吸収性能を積載用紙の質量が小さい場合に合わせると、積載用紙の枚数が多く質量が大きい場合の衝撃緩和が十分でなく、衝撃音の発生、振動等の問題が生ずる。
【０００８】
本発明は、従来の給紙装置におけるこのような問題、即ち、給紙台の下降時に発生する衝撃音、振動、部品の破損等の問題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的は下記の発明により達成される。
１．
昇降可能な給紙台、動力伝達機構を有し、該給紙台を上昇させる駆動手段及び前記給紙台の下降動作による衝撃を緩和する衝撃緩和手段を有する給紙装置であって、
前記衝撃緩和手段は、前記給紙台の下降開始位置の高さに応じて作動することを特徴とする給紙装置。
２．
複数の前記衝撃緩和手段を有し、その各々は、異なる高さの前記下降開始位置から前記給紙台が下降する場合に作用することを特徴とする前記１に記載の給紙装置。
３．
前記衝撃緩和手段は、前記動力伝達機構に回転負荷を付与することを特徴とする前記１又は前記２に記載の給紙装置。
４．
前記給紙台は、前記駆動手段による駆動で上昇し、前記動力伝達機構の切断による落下で下降することを特徴とする前記１〜３のいずれか１項に記載の給紙装置。
５．
前記衝撃緩和手段は一方向クラッチを有し、前記給紙台の下降時にのみ作用することを特徴とする前記１〜４のいずれか１項に記載の給紙装置。
６．
用紙サイズに応じて前記衝撃緩和手段の作動高さを変える調節手段を有することを特徴とする前記１〜５のいずれか１項に記載の給紙装置。
７．
前記衝撃緩和手段は、前記動力伝達機構に回転負荷を付与するダンパ又はトルクリミッタからなることを特徴とする前記１〜６のいずれか１項に記載の給紙装置。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１〜７の発明により、給紙台上の積載用紙の量の大小に拘わらず、給紙台下降時の衝撃が良好に防止されるとともに、衝撃の緩和を過剰にすることにより、用紙補給時間が長くなる等の問題も解決される。
【００１１】
請求項５の発明により、給紙台の上昇時は、動力伝達機構の回転負荷がかからない状態で動力伝達が行われるので、補給された用紙を給紙可能位置に設定する動作が速やかに行われるとともに、モータに余分な負荷がかかることを防止することができる。
【００１２】
請求項６の発明により、用紙サイズの違いにより積載用紙の質量が変わる場合にも適正な衝撃緩和を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、実施の形態により本発明を説明するが、本発明は該実施の形態に限られない。
【００１４】
給紙装置の諸部品を支持している給紙台枠３は２本のレール１，２に乗っており、このレール１，２に案内されて矢印Ａ及びＢで示すように移動可能である。図１は給紙台枠３を給紙装置に装着した状態を示しており、給紙台枠３及び給紙台４がこの状態から矢印Ａで示すように移動して給紙装置から引き出される。そして、給紙台枠３が矢印Ｂで示すように移動して給紙装置に装着される。
【００１５】
４は用紙が載置される給紙台であり、次に説明するように給紙台枠３に昇降自在に取り付けられている。給紙台４は孔４ａ、４ｂ、及び４ｃを有しており、点線で示す用紙の位置を規制する規制板５、６、７はこれら孔４ａ、４ｂ、４ｃ内を移動可能であり、用紙のサイズに応じて用紙サイズに合った位置に移動される。給紙台４上の用紙は点線で示す搬送ローラ２０により一枚ずつ方向Ａ、Ｂに直角な方向Ｃに搬送される。
【００１６】
給紙台４は図３に示すように、ワイヤＷ１、Ｗ２により保持されており、次に説明するように、上下する。２本のワイヤＷ１、Ｗ２は案内リール１５、１６に掛け渡されるとともに、端が巻き付けリール１３に固定されている。巻き付けリール１３はモータＭにより回転駆動される軸１２に固定されており、モータＭの一方向の回転により、給紙台４は上昇下する。ワイヤＷ３、Ｗ４、巻き付けリール１４、案内リール１７、１８も前記と同様な機能を有する。
【００１７】
次に、図２、４により給紙台４を昇降するワイヤＷ１〜Ｗ４の駆動軸１２の動力伝達機構ＤＲについて説明する。
【００１８】
モータＭの駆動は、大歯車と小歯車で構成される減速歯車Ｇ１、Ｇ２，Ｇ３を有する動力伝達機構ＤＲにより、ワイヤプーリ１３に伝達される。モータＭ及び動力伝達機構ＤＲは給紙台４を上昇させる駆動手段を構成する。
【００１９】
ワイヤプーリ１３には、給紙台４を保持するワイヤＷ１〜Ｗ４は巻かれており、ワイヤプーリ１３の回転で給紙台４が昇降する。
【００２０】
減速歯車Ｇ１は図４に示すように、大歯車２０及び小歯車２１を有するとともに、大歯車２０はカップリング爪２０Ａを小歯車２１はカップリング爪２１Ａをそれぞれ有する。大歯車２０は圧縮型のコイルばね２５により図３の左方向に付勢される。２２は給紙台４とともに、図１におけるＡ、Ｂ方向に移動するレバーであり、軸２２Ａを中心に回転可能であり、引っ張り型のばね２３により反時計方向に付勢される。２４は給紙装置の固定枠に固定設置されたカムであり、レバー２２を押して時計方向に回転させる。モータＭの回転軸には、歯車ＭＡが固定され、歯車ＭＡは大歯車２０と噛み合う。
【００２１】
図４の状態は、モータＭの駆動がワイヤプーリ１３に伝達される状態を示し、モータＭが回転することにより、減速歯車Ｇ１〜Ｇ３を介して駆動力がワイヤプーリ１３に伝達され、給紙台４が上昇する。図示しない上限センサにより給紙台４上の用紙Ｓの最上面が上限位置に達すると、モータＭが停止する。用紙Ｓの最上面が一定に設定されることにより、積載用紙Ｓから１枚ずつ給紙することが可能となる。
【００２２】
２６は歯車ＭＡに噛み合う一方向クラッチであり、モータＭは一方向クラッチ２６により給紙台４を上昇させる方向には回転するが、給紙台４を下降させる方向には回転できない。従って、動力伝達機構ＤＲが切断されないときは、給紙台４はモータＭの駆動で設定された位置に係止されており、給紙装置から用紙Ｓを１枚ずつ搬出する際の作動が安定する。
【００２３】
給紙台４を給紙装置から引き出す、即ち、図１における矢印Ａ方向に引き出すと、レバー２２がカム２４により押されて時計方向に回転する。レバー２２はこの回転で大歯車２０をバネ２５の付勢力に抗して右方向に移動させる。これによって、カップリング爪２０Ａがカップリング爪２１Ａから離れて、大歯車２０と小歯車２１間のカップリングが解除される。
【００２４】
これにより動力伝達機構ＤＲが切断され、給紙台４はその自重及び給紙台上に積載されている用紙Ｓの質量により降下する。
【００２５】
以上説明した給紙装置の動作は次のとおりである。
【００２６】
給紙台４に用紙の補給するために、給紙台４が引き出される動作で動力伝達機構ＤＲが切断され、動力機構ＤＲが切断されたことにより、給紙台４及びその上に載置されている用紙Ｓの質量で給紙台４は下降する。
【００２７】
給紙台４を図１のＡ方向に引き出し、用紙を補給した後に、Ｂ方向に給紙台４を移動させて給紙装置に装着する。この装着により、レバー２２の押圧が解除して、バネ２５の付勢力でカップリングが形成されて動力伝達機構ＤＲが形成される。
【００２８】
そして、モータＭが作動して、給紙台４を上昇させ、用紙Ｓの上限を検知する上限センサ（図示せず）の信号により、モータＭが停止して、補給された用紙の最上面が給紙を可能とする一定位置に設定される。この状態で、積載用紙Ｓの最上位の紙から１枚ずつ送り出しローラ（図示せず）により給紙される。
【００２９】
前記に説明したように、用紙補給のための操作により、モータＭの動力伝達系が切断されて、給紙台４の自重及び用紙Ｓの質量により下降するが、大容量給紙装置においては、給紙台４上に大量の用紙が存在する場合に自由下降すると、衝撃が大きく、振動、衝撃音の発生する。このために、衝撃を吸収する手段を設けることも行われているが、用紙積載量が多い場合に衝撃緩和性能を合わせると、給紙台の下降速度が低下して給紙台が所定の最下位位置まで下降するのに時間を要し、用紙の補給に要する時間が長くなる。また、反対に用紙の積載量が少ない場合に衝撃緩和性能を合わせると、衝撃による弊害が出るという問題がある。
【００３０】
本発明においては、用紙の積載量に対応した衝撃緩和性能を持った衝撃緩和手段を用いることによりこの問題を解決した。
【００３１】
図２を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
【００３２】
ＤＰ１、ＤＰ２はそれぞれ、減速歯車Ｇ２、Ｇ１に噛み合う衝撃緩和手段である。衝撃緩和手段は、給紙台４の下降時、即ち、動力伝達機構ＤＲがモータＭから切断され、自由回転する際に動力伝達機構ＤＲに回転負荷を付与するものであり、オイルダンパ、エアダンパ、摩擦ダンパ等のダンパやトルクリミッタを用いることができる。なお、衝撃緩和手段としては、給紙台４の下降時にのみ負荷を付与し、モータＭの駆動による上昇時には、負荷を付与しないものが好ましく、一方向クラッチを有するダンパ又はトルクリミッタが好ましい。
【００３３】
衝撃緩和手段ＤＰ２は減速歯車Ｇ３に常時噛み合っており、給紙台４の下降時に一定した回転負荷を動力伝達機構ＤＲに付与する。
【００３４】
衝撃緩和手段ＤＰ１は給紙台４の高さに応じて動力伝達機構ＤＲに回転負荷を付与する。次に衝撃緩和手段ＤＰ１の作動について説明する。
【００３５】
給紙装置の底部に揺動レバー３０が軸支され、実線の角度と点線の角度との間で回転する。揺動レバー３０には、連動レバー３１の一端が軸支され、連動レバー３１の他端は、衝撃緩和手段ＤＰ１を支持する揺動レバー３２に連結されている。揺動レバー３２は給紙装置に軸支されている。
【００３６】
このような連動機構により、揺動レバー３０が実線の角度にあるときは、衝撃緩和手段ＤＰ１は実線の位置にあって、減速歯車Ｇ２に噛み合わず、揺動レバー３０が点線の角度にあるときに、衝撃緩和手段ＤＰ１は点線の位置にあって、減速歯車Ｇ２に噛み合う。
【００３７】
揺動レバー３０は図２における左方への突出部３０Ｂと右方への突出部３０Ｃとで、カムを形成しており、このカムにより、給紙台４に固定されたカム作用部材３３が突出部３０Ｂに対応した高さにある場合には、揺動レバー３０は実線の位置にあり、突出部３０Ｃに対応した高さにある場合には、揺動レバー３０は点線の位置にある。
【００３８】
給紙台４が所定の最下位位置まで下降したときに、カム作用部材３３が、揺動レバー３０の下端に設けられた鈎部３０Ａを押し下げる。この押し下げにより、実線の角度にある揺動レバー３０が点線の角度に回転して揺動レバー３０の初期設定が行われる。
【００３９】
このような衝撃緩和手段ＤＰ１を変位させる機構により、給紙台４が、図２に示す高さ以上の高さ、即ち、図２におけるＨの範囲から下降する場合には、衝撃緩和手段ＤＰ１は減速歯車Ｇ２に噛み合わない。これに対して、図２におけるＬの範囲から下降する場合には、減速歯車ＤＰ１は減速歯車Ｇ２に噛み合う。
【００４０】
そして、給紙台４がＨの範囲から下降した場合には、給紙台４が最下位置まで下降することにより、鈎部３０Ａを押し下げて、衝撃緩和手段ＤＰ１が減速歯車Ｇ２に噛み合う初期設定が行われる。
【００４１】
衝撃緩和手段ＤＰ１、ＤＰ２の作用の要約すると次のようになる。
【００４２】
給紙台４上の用紙積載量が少なく、給紙台４の下降開始位置が範囲Ｈにあるときは、衝撃緩和手段ＤＰ２のみの回転負荷が、自由回転する動力伝達機構ＤＲに付与される結果、給紙台４は比較的早い速度で下降し、且つ、下降により生ずる衝撃も適正に緩和される。
【００４３】
給紙台４上の用紙積載量が多く、給紙台４の下降開始位置が範囲Ｌにあるときは、衝撃緩和手段ＤＰ１、ＤＰ３の合計回転負荷が動力伝達機構ＤＲに付与されるので、大量の用紙による大きな質量が下降するときの衝撃が適正に緩和される。
【００４４】
図５は本発明の他の実施の形態を示す。
【００４５】
本実施の形態においては、衝撃緩和手段ＤＰ１が歯車Ｇ２に噛み合い、衝撃緩和手段ＤＰ３が減速歯車Ｇ３に噛み合っている。
【００４６】
衝撃緩和手段ＤＰ１は前記に説明したように、揺動レバー３０及び連結レバー３１で構成される連動機構により、給紙台４の下降開始位置が範囲Ｈでは作用せず、下降開始位置が範囲Ｌにおいて作用する。
【００４７】
衝撃緩和手段ＤＰ３は、揺動レバー４２に支持され、揺動レバー４２は回転可能に軸支され、揺動レバー３０、連結レバー３１と同様な揺動レバー４０及び連結レバー４１に、揺動レバー４２が連結される。
【００４８】
揺動レバー４０はカム作用部材３３に作用するカムの高さが揺動レバー３０よりも高く、給紙台４の下降開始位置が範囲Ｈよりも高い下限を有する範囲ＨＡのときには、衝撃緩和手段ＤＰ３が実線の位置にあって減速歯車Ｇ１に噛み合わない。そして、給紙台４の下降開始位置が、範囲Ｌの上限よりも高い上限を持つ範囲ＬＡのときに、衝撃緩和手段ＤＰ３が点線の位置に移動して減速歯車Ｇ３に噛み合う。
【００４９】
図５の実施の形態においては、給紙台４の下降開始位置が範囲ＨＡでは、衝撃緩和手段ＤＰ１、ＤＰ３による制動なしで給紙台４が下降し、下降開始位置が範囲ＨＡを除いた範囲Ｈでは、衝撃緩和手段ＤＰ３の制動がかかった状態で下降し、下降開始位置が範囲Ｌでは、衝撃緩和手段ＤＰ１、ＤＰ３の制動がかかった状態で下降する。
【００５０】
図５に示す例では、図２の実施の形態と同様に、常時作動する衝撃緩和手段を設けてもよい、このようにすれば、３レベルの異なった制動の元に給紙台４が下降するので、より一層適正な衝撃緩和を行うことができる。
【００５１】
図６は本発明の更に他の実施の形態を示す。
【００５２】
図６は図２における揺動レバー３０を２部材３０Ｄ、３０Ｅで構成した例である。
【００５３】
上方部材３０Ｄは、図２に関して説明したように左方向の突出部３０Ｂ及び右方向の突出部３０Ｃを有し、これらによって、カムを形成し、給紙台４に設けられたカム作用部材３３の作用で揺動レバー３０が回転する。上方部材３０Ｄは下方部材３０Ｅに対して上下に移動可能に連結されている。
【００５４】
駆動レバー３５は軸３５Ａで給紙装置に軸支され、給紙台枠３に軸支されており、用紙サイズの変更操作、即ち、図１における規制板５、６、７を移動させる操作により実線角度と点線角度とに回転する。なお、駆動レバー３５と上方部材３０Ｄとは駆動レバー３５に設けられた長孔３５Ｂによりピン／孔連結されており、揺動レバー３０の回転が可能である。
【００５５】
図６の構成で、大サイズ用紙の場合、上方部材３０Ｄは実線位置に設定される。この場合、給紙台４の下降開始位置がより高い位置から衝撃緩和手段ＤＰ１が作動して、給紙台４の下降作動を制動する。小サイズ用紙の場合、給紙台４の下降開始位置がより低い位置で、衝撃緩和手段ＤＰ１が作動する。
【００５６】
即ち、大サイズ用紙の場合、少ない枚数でも用紙質量が大きいので、より少ない枚数から衝撃緩和手段による制動が作用する。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施の形態に係る給紙装置の平面図である。
【図２】図１に示す給紙装置における給紙台の動力伝達機構の詳細を示す図である。
【図３】図１に示す給紙装置の給紙台の昇降機構を示す図である。
【図４】動力伝達機構の係着脱機構を示す図である。
【図５】本発明の他の実施の形態における給紙台の動力伝達機構の詳細を示す図である。
【図６】本発明の更に他の実施の形態における揺動レバーを示す図である。
【符号の説明】
【００５８】
３  給紙台枠
４  給紙台
１３  ワイヤプーリ
Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４  ワイヤ
Ｍ  モータ
ＤＰ１〜ＤＰ３  衝撃緩和手段
【図１】
2007084280.tif 000003
【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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