JP2007091410A

JP2007091410A - Sheet loading tray drive device and image forming device provided with the drive device

Info

Publication number: JP2007091410A
Application number: JP2005283104A
Authority: JP
Inventors: Kentaro Mori; 健太郎毛利
Original assignee: Canon Finetech Inc
Current assignee: Canon Finetech Nisca Inc
Priority date: 2005-09-28
Filing date: 2005-09-28
Publication date: 2007-04-12

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To facilitate release of a rachet, to eliminate damage of gears engaged with each other and to enhance working efficiency when replacement of parts is performed in service or the like. <P>SOLUTION: In the sheet loading tray drive device 9, coupling and releasing of rachet coupling are performed by moving a spur gear 9d in an axial direction of a rachet shaft 9f. Thereby, since a flat tooth idler gear 9g engaged with the spur gear 9d is also a flat tooth, the spur gear 9d can be smoothly moved in an axial direction of the rachet shaft 9e. Accordingly, coupling and releasing of the rachet between a helical gear 9c and the spur gear 9d is facilitated and damage of the gears engaged with each other is eliminated. By providing a state in which the sheet loading tray can only be vertically moved by manual operation or the like, the working efficiency can be enhanced when the replacement of parts is performed in service or the like. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、シートが積載されるシート積載トレイを移動させるシート積載トレイ駆動装置と、このシート積載トレイ駆動装置によって移動するシート積載トレイを備えた画像形成装置とに関する。 The present invention relates to a sheet stacking tray driving apparatus that moves a sheet stacking tray on which sheets are stacked, and an image forming apparatus including a sheet stacking tray that is moved by the sheet stacking tray driving apparatus.

従来、シートに画像を形成する複写機、プリンタ、ファクシミリ、及びこれらの複合機の画像形成装置や、シートに処理を施すシート綴じ装置、穿孔装置等のシート処理装置等のシート取扱装置には、シートが積載されるシート積載トレイを備えている。シート積載トレイは、常に、同じ条件でシートが積載されるようにするため、積載されたシートの内、最上位のシートが所定の高さにいる状態で、排出されてくるシートを受け止めるようになっている。このため、シート積載トレイは、シートの積載枚数が増えるにしたがって移動（例えば、下降）し、シートが取り除かれるとシート排出口まで移動（例えば、上昇）するようになっている。すなわち、シート積載トレイは、シート積載トレイ駆動装置によって例えば昇降するようになっている（特許文献１参照）。 Conventionally, sheet handling devices such as copiers, printers, facsimiles, and multi-function printers that form images on sheets, sheet binding devices that process sheets, sheet processing devices such as punching devices, A sheet stacking tray on which sheets are stacked is provided. The sheet stacking tray always accepts discharged sheets when the topmost sheet is at a predetermined height so that sheets can be stacked under the same conditions. It has become. For this reason, the sheet stacking tray is moved (for example, lowered) as the number of sheets stacked increases, and is moved (for example, raised) to the sheet discharge port when the sheet is removed. That is, the sheet stacking tray is moved up and down, for example, by a sheet stacking tray driving device (see Patent Document 1).

以下、従来のシート積載トレイ駆動装置の一例である昇降駆動ユニットを説明する。 Hereinafter, an elevating drive unit which is an example of a conventional sheet stacking tray driving device will be described.

例えば、複写機やプリンタ等の画像形成装置本体から搬送されてきたシートは、シート積載トレイに排出される。シート積載トレイは、垂直の積載壁部に対して、約６０度（水平に対して約３０度）に傾斜している。そして、シート積載トレイに連続して排出されたシートは、シート積載トレイの傾斜面に沿って順次滑り下りる。そして、そのシートの後端（シート搬送方向の上流端）が積載壁部に当接する。これによって、シートは、整合される。しかし、このようにして、シート積載トレイに積載されたシート束の積載形状の側面形状は、積載壁部に対して約６０度の平行四辺形になる。したがって、ユーザは、シート束を取り出して、手作業にて積載形状を直方体に揃え直す必要があった。 For example, a sheet conveyed from a main body of an image forming apparatus such as a copying machine or a printer is discharged to a sheet stacking tray. The sheet stacking tray is inclined at about 60 degrees (about 30 degrees with respect to the horizontal) with respect to the vertical stacking wall portion. The sheets continuously discharged to the sheet stacking tray slide down sequentially along the inclined surface of the sheet stacking tray. Then, the rear end (upstream end in the sheet conveyance direction) of the sheet comes into contact with the stacking wall portion. As a result, the sheets are aligned. However, in this way, the side shape of the stacking shape of the sheet bundle stacked on the sheet stacking tray becomes a parallelogram of about 60 degrees with respect to the stacking wall portion. Therefore, the user has to take out the sheet bundle and manually align the stacking shape into a rectangular parallelepiped.

他のシート積載トレイ（第２シート積載トレイ）として、ユーザの上記手作業を無くすようにしたものがある。すなわち、積載壁部は、垂直線に対して約５度傾斜している。そして、第２シート積載トレイは、この積載壁部に対して直角（９０度）に設けられている。これにより、シート束の積載形状は、直方体になる。したがって、ユーザは、手作業をする必要がない。 As another sheet stacking tray (second sheet stacking tray), there is one in which the user's manual operation is eliminated. That is, the loading wall is inclined about 5 degrees with respect to the vertical line. The second sheet stacking tray is provided at a right angle (90 degrees) to the stacking wall. Thereby, the stacking shape of the sheet bundle becomes a rectangular parallelepiped. Therefore, the user does not need to perform manual work.

しかし、この第２シート積載トレイの傾斜角度は、緩やか（約５度）である。そのため、排出されてくるシートを第２シート積載トレイの傾斜面に沿って円滑に滑らせるのは、困難である。そこで、現在では、第２シート積載トレイに排出されるシートを、例えば、不図示のパドル、ローレットベルトによって強制的に引き戻して整合させていた。 However, the inclination angle of the second sheet stacking tray is gentle (about 5 degrees). For this reason, it is difficult to smoothly slide the discharged sheets along the inclined surface of the second sheet stacking tray. Therefore, at present, the sheets discharged to the second sheet stacking tray are forcibly pulled back and aligned by, for example, a paddle and a knurled belt (not shown).

図５及び図６を参考図に用いて、上記強制的なシート整合の概略を説明する。シート積載装置３は、シート積載トレイ４に積載されるシートを、積載壁部５側に引き戻すために、可撓性のパドル６を備えている。このパドル６は、ある支点を中心に回転するようになっている。 The outline of the forced sheet alignment will be described with reference to FIGS. The sheet stacking device 3 includes a flexible paddle 6 for pulling back the sheets stacked on the sheet stacking tray 4 to the stacking wall portion 5 side. The paddle 6 rotates around a certain fulcrum.

また、シート積載装置３は、パドル６によって引き戻されたシートをさらに引き入れ、シートのシート搬送方向後端を積載壁部５に当接させて整合させる可撓性のローレットベルト７を備えている。このローレットベルト７は、回転する。さらに、シート積載装置３は、シート積載トレイ４に積載されたシートの最上面が、パドル６及びローレットベルト７に接触するようにシート積載トレイ４を昇降させる昇降駆動ユニット９を備えている。 The sheet stacking apparatus 3 further includes a flexible knurled belt 7 that pulls back the sheet pulled back by the paddle 6 and aligns the trailing end of the sheet in the sheet conveying direction with the stacking wall portion 5. The knurled belt 7 rotates. Further, the sheet stacking apparatus 3 includes an elevating drive unit 9 that moves the sheet stacking tray 4 up and down so that the uppermost surface of the sheets stacked on the sheet stacking tray 4 comes into contact with the paddle 6 and the knurled belt 7.

搬送されてきたシートは、排出ローラ対１０によって、シート積載トレイ４上に排出される。次に、シート積載トレイ４に排出されたシートは、パドル６によってシート搬送方向と逆方向である積載壁部５側に引き戻される。次に、引き戻されたシートのシート搬送方向後端は、シート上面に接触して回転しているローレットベルト７によって積載壁部５に当接される。これによりシートは、整合される。 The conveyed sheet is discharged onto the sheet stacking tray 4 by the discharge roller pair 10. Next, the sheet discharged to the sheet stacking tray 4 is pulled back by the paddle 6 to the stacking wall portion 5 side that is opposite to the sheet conveying direction. Next, the rear end of the pulled sheet in the sheet conveyance direction is brought into contact with the stacking wall portion 5 by the knurled belt 7 rotating in contact with the upper surface of the sheet. As a result, the sheets are aligned.

また、シート積載トレイ４は、積載されたシート束の積載高さに応じて下降するようになっている。これにより、パドル６及びローレットベルト７は、積載されたシート束の最上面に、適切な弾性押圧力で接触する。そして、パドル６及びローレットベルト７によってシートは、シート搬送方向と逆方向である積載壁部５側に引き戻され、シートのシート搬送方向後端は、積載壁部５に当接される。これによりシートは、整合される。シート積載トレイ４の上記下降動作は、昇降駆動ユニット９によって行われる。 Further, the sheet stacking tray 4 is lowered according to the stacking height of the stacked sheet bundle. As a result, the paddle 6 and the knurled belt 7 come into contact with the uppermost surface of the stacked sheet bundle with an appropriate elastic pressing force. Then, the sheet is pulled back by the paddle 6 and the knurled belt 7 toward the stacking wall 5 that is opposite to the sheet transport direction, and the rear end of the sheet in the sheet transport direction is in contact with the stacking wall 5. As a result, the sheets are aligned. The lowering operation of the sheet stacking tray 4 is performed by the lifting drive unit 9.

昇降駆動ユニット９は、次のように構成されている。図６に示すように、シート積載トレイ４の基部は、トレイ台４ａに固定されている。トレイ台４ａには、ガイドころ４ｂを回転自在に取り付けてある。ガイドころ４ｂは、縦長のガイドレール３ａに係合している。また、トレイ台４ａには、タイミングベルト９ｊを連結している。タイミングベルト９ｊは、タイミングベルト９ｈ、ウォームギア９ｂ、はすば歯車９ｃ、平歯アイドラギア９ｇを介して、モータ９ａの回転トルクを受けて、循環するようなっている。したがって、シート積載トレイ４は、モータ９ａの回転により、タイミングベルト９ｊに固定されているトレイ台４ａと一体となって昇降するようになっている。シート積載トレイ４のこの昇降動作に際して、ガイドころ４ｂは、ガイドレール３ａに案内される。シート積載トレイ４は、このようにガイドレール３ａにガイドころ４ｂが案内された状態で、トレイ台４ａと一体になって昇降する。 The elevating drive unit 9 is configured as follows. As shown in FIG. 6, the base of the sheet stacking tray 4 is fixed to the tray base 4a. Guide rollers 4b are rotatably mounted on the tray base 4a. The guide roller 4b is engaged with the vertically long guide rail 3a. A timing belt 9j is connected to the tray base 4a. The timing belt 9j circulates by receiving the rotational torque of the motor 9a via the timing belt 9h, the worm gear 9b, the helical gear 9c, and the spur idler gear 9g. Therefore, the sheet stacking tray 4 is moved up and down integrally with the tray base 4a fixed to the timing belt 9j by the rotation of the motor 9a. During this lifting and lowering operation of the sheet stacking tray 4, the guide rollers 4b are guided to the guide rail 3a. The sheet stacking tray 4 moves up and down integrally with the tray base 4a in such a state that the guide rollers 4b are guided by the guide rails 3a.

従来の、昇降駆動ユニット１０９は、図９、図１０に示すような構成になっていた。昇降駆動ユニット１０９は、モータによって回転されるウォームギア１０９ｂ、このウォームギア１０９ｂに噛合っているはすば歯車１０９ｃ、このはすば歯車１０９ｃを支持するラチェット軸１０９ｆに軸支されて、ラチェット機構（不図示）を介して結合している平歯車１０９ｄ、及び平歯車１０９ｄに噛み合っている平歯アイドラギア１０９ｇを備えている。 The conventional lifting drive unit 109 has a configuration as shown in FIGS. The raising / lowering drive unit 109 is supported by a worm gear 109b rotated by a motor, a helical gear 109c meshing with the worm gear 109b, and a ratchet shaft 109f supporting the helical gear 109c. A spur gear 109d coupled to the spur gear 109d, and a spur idler gear 109g engaged with the spur gear 109d.

したがって、モータの回転トルクをシート積載トレイに伝達するトルク伝達経路は、ウォームギア１０９ｂ、はすば歯車１０９ｃ、ラチェット機構、平歯車１０９ｄ、平歯アイドラギア１０９ｇ、平歯アイドルギア１０９ｇによって循環する不図示のタイミングベルト等で構成されている。タイミングベルトは、シート積載トレイに接続されている。このため、シート積載トレイは、タイミングベルトの循環によって昇降するようになっている。 Therefore, the torque transmission path for transmitting the rotational torque of the motor to the sheet stacking tray is circulated by the worm gear 109b, the helical gear 109c, the ratchet mechanism, the spur gear 109d, the spur idler gear 109g, and the spur idle gear 109g (not shown). It consists of a timing belt and the like. The timing belt is connected to the sheet stacking tray. For this reason, the sheet stacking tray is moved up and down by the circulation of the timing belt.

上記はすば歯車１０９ｃと平歯車１０９ｄとを回転方向で結合するラチェット機構の結合は、圧縮ばね１０９ｅの弾性力により、はすば歯車１０９ｃを常に押した状態で保持されている。すなわち、このラチェット機構の結合の解除は、圧縮ばね１０９ｅの弾性力に抗して、はすば歯車１０９ｃを引っ張ることにより行われるようになっている。 The coupling of the ratchet mechanism that couples the helical gear 109c and the spur gear 109d in the rotational direction is held in a state where the helical gear 109c is always pushed by the elastic force of the compression spring 109e. That is, the release of the coupling of the ratchet mechanism is performed by pulling the helical gear 109c against the elastic force of the compression spring 109e.

このように、上記ラチェット結合を解除できるようにしている理由は、次の通りである。すなわち、その理由の１つは、シート積載トレイのみを手動等で上下に移動させることができる状態にして、部品交換を容易に行えるようにするためである。 Thus, the reason why the ratchet coupling can be released is as follows. In other words, one of the reasons is that only the sheet stacking tray can be manually moved up and down so that parts can be easily replaced.

２つ目の理由としては、シート積載トレイが、図示しない制御手段の暴走により上昇した際、図示しないストッパにシート積載トレイが押し付けられて、シート積載トレイ或はトルク伝達経路を構成する部品に過負荷が加わる虞を防ぐためである。すなわち、ラチェット機構の結合部にある一定以上の負荷がかかった時に、雌雄のラチェット面が、ラチェット解除方向に滑って、過負荷を逃がして、装置の破損を防止するためである。 The second reason is that when the sheet stacking tray rises due to the runaway of the control means (not shown), the sheet stacking tray is pressed against the stopper (not shown), and the sheet stacking tray or the components constituting the torque transmission path is overloaded. This is to prevent the possibility of applying a load. That is, when a certain load or more is applied to the coupling portion of the ratchet mechanism, the male and female ratchet surfaces slide in the ratchet release direction to release the overload and prevent the device from being damaged.

ラチェット機構は、図１１に示すように、はすば歯車１０９ｃ側にメス型のラチェット回転出力側ラチェット面１０９ｃ２が形成され、平歯車１０９ｄ側にオス型のラチェット回転入力側ラチェット面１０９ｄ１が形成されて、この両面が係合するようになっている。図１２に示すように、はすば歯車１０９ｃと、平歯車１０９ｄは、ラチェット軸１０９ｆに回転自在に軸支されている。そして、はすば歯車１０９ｃは、圧縮ばね１０９ｅの弾性力により平歯車１０９ｄに押付けられている。これにより、突出しているラチェット回転入力側ラチェット面１０９ｄ１は、へこんでいるラチェット回転出力側ラチェット面１０９ｃ２に入り込み、ラチェット回転出力側ラチェット面１０９ｃ２に回転方向で係合するようになっている。ラチェット結合の解除は、ユーザが、圧縮ばね１０９ｅの弾性力に抗して、はすば歯車１０９ｃを平歯車１０９ｄから離れる方向に引いて、行われる。また、ラチェット機構に過負荷の回転トルクが加わったとき、ラチェット回転出力側ラチェット面１０９ｃ２と、ラチェット回転入力側ラチェット面１０９ｄ１との間ですべりを生じる。このすべりによりはすば歯車１０９ｃは、圧縮ばね１０９ｅを押し縮めて移動させられる。これにより、ラチェット結合の解除が、自動的に行なわれる。 As shown in FIG. 11, the ratchet mechanism has a female ratchet rotation output side ratchet surface 109c2 formed on the helical gear 109c side and a male ratchet rotation input side ratchet surface 109d1 formed on the spur gear 109d side. Thus, both sides are engaged. As shown in FIG. 12, the helical gear 109c and the spur gear 109d are rotatably supported on the ratchet shaft 109f. The helical gear 109c is pressed against the spur gear 109d by the elastic force of the compression spring 109e. Thus, the protruding ratchet rotation input side ratchet surface 109d1 enters the recessed ratchet rotation output side ratchet surface 109c2, and engages with the ratchet rotation output side ratchet surface 109c2 in the rotation direction. The ratchet coupling is released by the user pulling the helical gear 109c away from the spur gear 109d against the elastic force of the compression spring 109e. Further, when an overload rotational torque is applied to the ratchet mechanism, slip occurs between the ratchet rotation output side ratchet surface 109c2 and the ratchet rotation input side ratchet surface 109d1. By this sliding, the helical gear 109c is moved by pressing and compressing the compression spring 109e. As a result, the ratchet coupling is automatically released.

この従来の昇降駆動ユニット１０９の上記回転トルク伝達経路において、ラチェット機構の結合及び解除は、はすば歯車１０９ｃを移動させて行っていたので次のような問題があった。図１３及び図１４は、ウォームギア１０９ｂとはすば歯車１０９ｃとの噛み合いにおいて、力の釣合い関係を示した図である。ウォームギア１０９ｂの歯面１０９ｂｘは、通常のネジのように、リード角γのスパイラルになっている。そして、このウォームギア１０９ｂに噛み合うはすば歯車１０９ｃの歯面１０９ｃｘは、同じリード角γのはすばになっている。 In the conventional rotational torque transmission path of the conventional lift drive unit 109, the ratchet mechanism is coupled and released by moving the helical gear 109c, and thus has the following problems. FIGS. 13 and 14 are diagrams showing a force balance relationship in meshing between the worm gear 109b and the helical gear 109c. The tooth surface 109bx of the worm gear 109b has a spiral with a lead angle γ like a normal screw. The tooth surface 109cx of the helical gear 109c meshing with the worm gear 109b is a helical having the same lead angle γ.

図１３は、モータを駆動してシート積載トレイを上昇した場合に、ウォームギア１０９ｂの歯面１０９ｂｘとはすば歯車１０９ｃの歯面１０９ｃｘとの間（力の作用点１０９ｉ）における力の釣合い関係を示している。モータの入力トルクをＭとした場合に、歯面１０９ｂｘには、シート積載トレイを持ち上げ（上昇させ）る持ち上げ力Ｍ１（Ｍ・ｃｏｓγ）と、垂直反力Ｍ２（Ｍ・ｓｉｎγ）の分力が働く。このため、モータの入力トルクＭは、そのままウォームギア１０９ｂに伝わらず、分力Ｍ１としてウォームギア１０９ｂに伝わる。さらに、垂直反力Ｍ２に対しては、ウォームギア１０９ｂとはすば歯車１０９ｃの歯面１０９ｂｘ，１０９ｃｘとの間で摩擦力が生じる。この摩擦力は、ウォームギア１０９ｂの動力伝達効率を低下させる原因となっている。 FIG. 13 shows the balance of force between the tooth surface 109bx of the worm gear 109b and the tooth surface 109cx of the helical gear 109c (force application point 109i) when the sheet stacking tray is raised by driving the motor. Show. When the input torque of the motor is M, the tooth surface 109bx has components of a lifting force M1 (M · cos γ) for lifting (raising) the sheet stacking tray and a vertical reaction force M2 (M · sin γ). work. For this reason, the input torque M of the motor is not transmitted to the worm gear 109b as it is, but is transmitted to the worm gear 109b as a component force M1. Further, for the vertical reaction force M2, a frictional force is generated between the worm gear 109b and the tooth surfaces 109bx and 109cx of the helical gear 109c. This frictional force causes a reduction in power transmission efficiency of the worm gear 109b.

図１４は、モータを駆動してシート積載トレイを下降した場合に、ウォームギア１０９ｂの歯面１０９ｂｘとはすば歯車１０９ｃの歯面１０９ｃｘとの間（力の作用点１０９ｉ）における力の釣合い関係を示している。すなわち、モータを駆動してシート積載トレイを下降した場合に、トルク伝達経路には、シート積載トレイ自体の重み、あるいは、積載されたシート束の重みが加算された負荷が加わることになる。すなわち、この重みは、タイミングベルトに伝わり、平歯アイドラギア１０９ｇに回転逆入力として伝わることになる。このときの昇降駆動ユニットの回転トルク伝達経路は、タイミングベルト、平歯アイドラギア１０９ｇ、平歯車１０９ｄ、ラチェット機構、はすば歯車１０９ｃ、ウォームギア１０９ｂとなり、モータを駆動してシート積載トレイを上昇しているときの回転トルク伝達経路に対して逆になる（以下この回転トルク伝達経路での回転トルクを逆入力と言う）。 FIG. 14 shows the balance of force between the tooth surface 109bx of the worm gear 109b and the tooth surface 109cx of the helical gear 109c (force application point 109i) when the sheet stacking tray is lowered by driving the motor. Show. That is, when the sheet stacking tray is lowered by driving the motor, a load in which the weight of the sheet stacking tray itself or the weight of the stacked sheet bundle is added to the torque transmission path. That is, this weight is transmitted to the timing belt and is transmitted to the spur idler gear 109g as a reverse rotation input. The rotational torque transmission path of the elevating drive unit at this time is a timing belt, a spur gear idler gear 109g, a spur gear 109d, a ratchet mechanism, a helical gear 109c, and a worm gear 109b. The motor is driven to raise the sheet stacking tray. The rotation torque transmission path is reversed (hereinafter, the rotation torque in the rotation torque transmission path is referred to as reverse input).

ウォームギア１０９ｂにおいて、この逆入力からの逆入力トルクＳは、リード角（スパイラル角）γに対して、すべり分力Ｓ１と垂直反力Ｓ２に分力される。さらに、この垂直分力Ｓ２は、反力μＮを発生させる。ここでμは、ウォームギア１０９ｂの歯面１０９ｂｘと、はすば歯車１０９ｃの歯面１０９ｃｘとの間の摩擦係数である。この反力μＮは、スパイラル角γに沿ったμＮ１とその垂直方向のμＮ２の分力として歯面１０９ｂｘと、歯面１０９ｃｘとの間に働く。したがって、歯面１０９ｂｘと、歯面１０９ｃｘの接触部には、反力μＮの分力μＮ１とμＮ２の分力が発生する。この分力μＮ１とμＮ２は、歯面１０９ｂｘと、歯面１０９ｃｘ間のすべりを悪くしている。さらに、モータの未通電時には、モータの回転負荷であるディテントトルクＤが発生する。このディテントトルクＤは、さらに歯面１０９ｂｘと、歯面１０９ｃｘ間のすべりを悪くしている。昇降駆動ユニットは、このすべりが悪くなるのを利用して、シート積載トレイ上にシート束が積載されていても、積載トレイの落下をなくし、停止・保持できる構成になっている。 In the worm gear 109b, the reverse input torque S from this reverse input is divided into a slip component force S1 and a vertical reaction force S2 with respect to the lead angle (spiral angle) γ. Further, the vertical component force S2 generates a reaction force μN. Here, μ is a coefficient of friction between the tooth surface 109bx of the worm gear 109b and the tooth surface 109cx of the helical gear 109c. This reaction force μN acts between the tooth surface 109bx and the tooth surface 109cx as a component force of μN1 along the spiral angle γ and μN2 in the vertical direction. Therefore, component forces μN1 and μN2 of reaction force μN are generated at the contact portion between the tooth surface 109bx and the tooth surface 109cx. The component forces μN1 and μN2 deteriorate the slip between the tooth surface 109bx and the tooth surface 109cx. Further, when the motor is not energized, a detent torque D that is a rotational load of the motor is generated. The detent torque D further deteriorates the slip between the tooth surface 109bx and the tooth surface 109cx. The elevating drive unit is configured to be able to stop and hold the stacking tray by preventing the stacking tray from dropping even when the sheet bundle is stacked on the sheet stacking tray by utilizing the fact that the sliding becomes worse.

上記力の釣り合いにおいて、ウォームギア１０９ｂのスパイラル角γ上での力の釣合いは、次のような関係式でまとめることができる。ここで、αはシート積載トレイの上昇方向の力、βはシート積載トレイの下降方向の力とする。モータを駆動して、シート積載トレイを上昇するときの関係式は、α＝Ｍ１−Ｓ１−μＮ２となる。また、モータを駆動して、シート積載トレイを下降するときの関係式は、β＝Ｍ１＋Ｓ１−μＮ２となる。また、モータに通電していないとき（停止しているとき）の関係式は、Ｄ＋μＮ１＞Ｓ１となる。 In the above force balance, the force balance on the spiral angle γ of the worm gear 109b can be summarized by the following relational expression. Here, α is a force in the upward direction of the sheet stacking tray, and β is a force in the downward direction of the sheet stacking tray. The relational expression when the motor is driven to raise the sheet stacking tray is α = M1−S1−μN2. Further, the relational expression when the motor is driven to lower the sheet stacking tray is β = M1 + S1−μN2. The relational expression when the motor is not energized (when it is stopped) is D + μN1> S1.

上記、モータに通電していないときの関係式Ｄ＋μＮ１＞Ｓ１は、モータ未通電時に、シート積載トレイ単体の重量、あるいは、シート積載トレイに積載されたシート束の重量を加算した重量により、逆入力された状態において成立する。すなわち、この関係式は、逆入力トルクＳに対してウォームギア１０９ｂが回転しない状態を保持することを意味している。これにより、シート積載トレイの位置は、シート積載トレイにシート束が積載されていても、そのときの位置を保持できるようになっている。 The relational expression D + μN1> S1 when the motor is not energized is reversed by the weight of the sheet stacking tray alone or the weight of the sheet bundle loaded on the sheet stacking tray when the motor is not energized. It is established in the state that has been done. That is, this relational expression means that the worm gear 109b does not rotate with respect to the reverse input torque S. Thus, the position of the sheet stacking tray can be maintained even when a sheet bundle is stacked on the sheet stacking tray.

そこで、ラチェット結合を解除して、シート積載トレイのみを手動等で上下に移動させることが可能な状態にして、サービス部品等を交換をする場合に、従来の昇降駆動ユニットは、モータを停止して、はすば歯車１０９ｃを圧縮ばね１０９ｅの弾性力に抗して引っ張らなければならない。しかし、モータの停止時において、関係式Ｄ＋μＮ１＞Ｓ１が成立しているので、はすば歯車１０９ｃを引っ張る際に、ウォームギア１０９ｂの歯面１０９ｂｘと、はすば歯車１０９ｃの歯面１０９ｃｘとの間には、大きな抵抗力が発生している。 Therefore, when the ratchet coupling is released so that only the sheet stacking tray can be moved up and down manually and the service parts are replaced, the conventional lift drive unit stops the motor. Thus, the helical gear 109c must be pulled against the elastic force of the compression spring 109e. However, since the relational expression D + μN1> S1 is established when the motor is stopped, when the helical gear 109c is pulled, there is a gap between the tooth surface 109bx of the worm gear 109b and the tooth surface 109cx of the helical gear 109c. There is a great resistance.

特許第３２６２５７４号公報（特開平５−１８６１２３号公報）Japanese Patent No. 3262574 (Japanese Patent Laid-Open No. 5-186123)

したがって、この従来例は、はすば歯車１０９ｃの移動を円滑にすることができない。その結果、部品交換等の作業効率は、低下するという問題があった。さらに、はすば歯車１０９ｃを移動する途中で、はすば歯車１０９ｃの歯面１０９ｃｘと、ウォームギア１０９ｂの歯面１０９ｃｘとが引っ掛かり、無理にはすば歯車１０９ｃを引っ張った場合には、はすば歯車１０９ｃの歯面１０９ｃｘ、あるいは、ウォームギア１０９ｂの歯面１０９ｃｘを、破損し、折れてしまうという問題があった。又はすば歯車１０９ｃには、手で持つところがない。したがって、手動でラチェット結合を解除するには、はすば歯車１０９ｃの歯面１０９ｃｘを直接手で持たなければならなかった。その結果、はすば歯車１０９ｃの引き抜きは困難であり、ラチェット機構の解除がしにくいという問題があった。 Therefore, this conventional example cannot smoothly move the helical gear 109c. As a result, there has been a problem that work efficiency such as parts replacement is lowered. Furthermore, when the helical gear 109c is moved, the tooth surface 109cx of the helical gear 109c and the tooth surface 109cx of the worm gear 109b are caught, and if the helical gear 109c is forcibly pulled, In other words, the tooth surface 109cx of the gear 109c or the tooth surface 109cx of the worm gear 109b is damaged and broken. Or the helical gear 109c has no place to hold by hand. Therefore, to manually release the ratchet connection, the tooth surface 109cx of the helical gear 109c had to be directly held by hand. As a result, there is a problem that it is difficult to pull out the helical gear 109c and it is difficult to release the ratchet mechanism.

本発明は、ラチェット機構の解除を容易にできるようにしたシート積載トレイ駆動装置を提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide a sheet stacking tray driving device that can easily release a ratchet mechanism.

本発明は、シート積載トレイ駆動装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an image forming apparatus including a sheet stacking tray driving device.

上記目的を達成するため、本発明のシート積載トレイ駆動装置は、シートが積載されるシート積載手段を昇降させる昇降駆動手段のモータの回転トルクを伝達する回転トルク伝達経路を備え、前記回転トルク伝達経路が、モータにより回転させられるウォームギアと、前記ウォームギアに噛み合うはすば歯車と、前記はすば歯車と同軸で、かつ軸方方向へ移動可能な平歯車と、前記はすば歯車と前記平歯車とを回転方向で係合させる係合手段と、を備え、前記平歯車が、前記はすば歯車から離れる方向に移動させられたとき、前記係合手段の係合が解除されて回転自在になるようになっている。 In order to achieve the above object, a sheet stacking tray driving device according to the present invention comprises a rotational torque transmission path for transmitting a rotational torque of a motor of a lifting / lowering driving means for raising and lowering a sheet stacking means on which sheets are stacked, A worm gear rotated by a motor, a helical gear meshing with the worm gear, a spur gear coaxial with the helical gear and movable in the axial direction, the helical gear and the flat gear Engaging means for engaging the gear in the rotational direction, and when the spur gear is moved in a direction away from the helical gear, the engagement of the engaging means is released and the gear is rotatable. It is supposed to become.

本発明のシート積載トレイ駆動装置は、前記平歯車を前記はすば歯車の方に押圧する押圧手段を備えている。 The sheet stacking tray driving device according to the present invention includes a pressing unit that presses the spur gear toward the helical gear.

本発明のシート積載トレイ駆動装置は、前記平歯車の端部に、把持部を設けてある。 In the sheet stacking tray driving device of the present invention, a grip portion is provided at an end of the spur gear.

本発明の画像形成装置は、シートに画像を形成する画像形成装置と、上記いずれか１つのシート積載トレイ駆動装置とを備えている。 An image forming apparatus according to the present invention includes an image forming apparatus that forms an image on a sheet, and any one of the sheet stacking tray driving devices.

本発明の画像形成装置は、シートに画像を形成する画像形成装置と、シートが積載されるシート積載手段を昇降させる昇降駆動手段のモータの回転トルクを伝達する回転トルク伝達経路を備えたシート積載トレイ駆動装置と、を備え、前記回転トルク伝達経路が、
モータにより回転させられるウォームギアと、前記ウォームギアに噛み合うはすば歯車と、前記はすば歯車と同軸で、かつ軸方方向へ移動可能な平歯車と、前記はすば歯車と前記平歯車とを回転方向で係合させる係合手段と、を備え、前記平歯車が、前記はすば歯車から離れる方向に移動させられたとき、前記係合手段の係合が解除されて回転自在になるようになっている。 An image forming apparatus according to the present invention includes an image forming apparatus that forms an image on a sheet, and a sheet stacking unit that includes a rotational torque transmission path that transmits a rotational torque of a motor of a lift driving unit that lifts and lowers a sheet stacking unit on which the sheet is stacked. A tray driving device, and the rotational torque transmission path is
A worm gear rotated by a motor, a helical gear meshing with the worm gear, a spur gear coaxial with the helical gear and movable in the axial direction, the helical gear and the spur gear Engaging means for engaging in a rotational direction, and when the spur gear is moved in a direction away from the helical gear, the engagement of the engaging means is released so that the spur gear is rotatable. It has become.

本発明のシート積載トレイ駆動装置は、係合手段の結合及び解除を、平歯車をはすば歯車から離れる方向に移動できるようになっているので、係合手段の結合及び解除を容易にすることができる。そして、本発明のシート積載トレイ駆動装置は、上記のように、平歯車を円滑に移動させることができるので、平歯車に互いに噛み合っているギアの破損を少なくすることができる。さらに、本発明のシート積載トレイ駆動装置は、係合手段の結合及び解除を容易にしたので、シート積載トレイのみを手動等で上下に移動させることができて、メンテンス及び修理等を容易に行うことができて作業効率を向上することができる。 In the sheet stacking tray driving device of the present invention, the coupling and release of the engaging means can be moved in a direction away from the helical gear so that the coupling and releasing of the engaging means can be facilitated. be able to. The sheet stacking tray driving apparatus according to the present invention can smoothly move the spur gear as described above, so that the gears meshing with the spur gear can be less damaged. Further, since the sheet stacking tray driving device of the present invention facilitates coupling and release of the engaging means, only the sheet stacking tray can be moved up and down manually, etc., and maintenance, repair, etc. are easily performed. It is possible to improve work efficiency.

本発明のシート積載トレイ駆動装置は、平歯車をはすば歯車の方に押圧する押圧手段を備えているので、通常使用されている間に、平歯車がはすば歯車から離れて係合手段の係合が解除させるのを防止して、確実な回転トルクの伝達を行うことができる。 Since the sheet stacking tray driving device of the present invention is provided with pressing means for pressing the spur gear toward the helical gear, the spur gear engages away from the helical gear during normal use. It is possible to prevent the engagement of the means from being released and to reliably transmit the rotational torque.

本発明のシート積載トレイ駆動装置は、平歯車の端部に、把持部を設けたので、平歯車の移動を容易にすることができ、部品の交換が容易になり、メンテンス及び修理等を容易に行うことができる。 In the sheet stacking tray driving device of the present invention, since the gripping portion is provided at the end of the spur gear, the spur gear can be easily moved, parts can be easily replaced, and maintenance, repair and the like are easy. Can be done.

本発明の画像形成装置は、メンテナンス及び修理を容易に行える前記いずれかに記載のシート積載トレイ駆動装置を具備しているので、稼動効率を向上させることができる。 Since the image forming apparatus of the present invention includes the sheet stacking tray drive device described above, which can easily perform maintenance and repair, the operation efficiency can be improved.

本発明の画像形成装置は、係合手段の結合及び解除を、平歯車を移動させることで簡単に行えるシート積載トレイ駆動装置を備えているので、稼動効率を向上させることができる。 Since the image forming apparatus of the present invention includes the sheet stacking tray driving device that can easily connect and release the engaging means by moving the spur gear, the operation efficiency can be improved.

本発明の実施の形態であるシート積載トレイ駆動装置を備えたシート積載装置と、このシート積載装置を装置本体に装備した画像形成装置の一例である複写機とを図に示して説明する。画像形成装置には、複写機、プリンタ、ファクシミリ、及びこれらの複合機等があり、画像形成装置は、複写機に限定されるものではない。また、このシート積載装置は、複写機のみに設けられるものではない。プリンタ、ファクシミリ、及び複合機等に設けてもよい。また、シート積載装置は、シートに処理を施すシート綴じ装置、穿孔装置等のシート処理装置等のシート取扱装置に設けてもよい。したがって、シート処理装置は、画像形成装置のみに設けられるものではない。 A sheet stacking apparatus including a sheet stacking tray driving apparatus according to an embodiment of the present invention and a copier as an example of an image forming apparatus equipped with the sheet stacking apparatus in the apparatus main body will be described with reference to the drawings. Examples of the image forming apparatus include a copying machine, a printer, a facsimile machine, and a multifunction machine of these, and the image forming apparatus is not limited to the copying machine. Further, the sheet stacking device is not provided only in the copying machine. You may provide in a printer, a facsimile, a multifunction machine, etc. In addition, the sheet stacking device may be provided in a sheet handling device such as a sheet binding device that performs processing on a sheet, or a sheet processing device such as a punching device. Therefore, the sheet processing apparatus is not provided only in the image forming apparatus.

［複写機の全体構成］
先ず、図５を用いて複写機の全体構成について説明する。ここでいう複写機は、複写機の一般的なものとして示しているものであり、以下に説明する複写機に限定されるものではない。 [Overall configuration of copier]
First, the overall configuration of the copying machine will be described with reference to FIG. The copying machine here is shown as a general copying machine, and is not limited to the copying machine described below.

複写機Ｇの装置本体Ａは、装置上部に装備した原稿給送装置１２から自動的に給送された原稿をスキャナ部１３で光学的に読み取り、その情報をデジタル信号として画像形成手段として例えば画像形成部２へ送信して普通紙やＯＨＰシート等のシートに記録するようになっている。 The apparatus main body A of the copying machine G optically reads a document automatically fed from a document feeding device 12 mounted on the upper portion of the apparatus with a scanner unit 13 and uses the information as a digital signal as an image forming means, for example, an image It is transmitted to the forming unit 2 and recorded on a sheet such as plain paper or an OHP sheet.

複写機Ｇの装置本体Ａの下部には、各種サイズのシートを収納した複数のシートカセット１４を引き出し自在に設けている（図には１つだけ図示、他は省略している）。シートカセット１４から搬送ローラ１５によって搬送されたシートは、画像形成部２で電子写真方式によって画像記録されるようになっている。 A plurality of sheet cassettes 14 storing sheets of various sizes are provided in the lower part of the apparatus main body A of the copying machine G so that they can be pulled out (only one is shown in the figure, the others are omitted). The sheet conveyed by the conveyance roller 15 from the sheet cassette 14 is recorded on the image forming unit 2 by an electrophotographic method.

すなわち、装置本体Ａは、スキャナ部１３で読み取った情報に基いて光照射部２ａからレーザ光を感光体ドラム２ｂに照射して潜像を形成し、これをトナー現像してシートに転写する。その後、装置本体Ａは、そのシートを定着部１６へ搬送して加熱加圧し、シートにトナー画像を永久定着する。シートの両面にトナー画像を形成する両面記録モードのとき、装置本体Ａは、片面に画像を記録したシートを、スイッチバック搬送して裏返しにしてから、再送パス１７へ搬送し、再度、画像形成部２へ搬送して他方の面にも画像を形成する。なお、シートは、シートカセット１４からの給送のみならず、マルチトレイ１８から手差しによっても給送できるようになっている。 That is, the apparatus main body A forms a latent image by irradiating the photosensitive drum 2b with laser light from the light irradiation unit 2a based on information read by the scanner unit 13, and develops the latent image on the photosensitive drum 2b and transfers it to a sheet. Thereafter, the apparatus main body A conveys the sheet to the fixing unit 16 and heats and presses the sheet to permanently fix the toner image on the sheet. In the double-sided recording mode in which the toner image is formed on both sides of the sheet, the apparatus main body A switches back the sheet on which the image is recorded on one side, turns it over, and then conveys it to the retransmission path 17 to form the image again. The image is formed on the other surface by being conveyed to the section 2. The sheet can be fed not only from the sheet cassette 14 but also manually from the multi-tray 18.

［シート積載装置］
次に、図５及び図６を用いてシート積載装置の全体構成について説明する。ここでいうシート積載装置は、シート積載装置の一般的なものとして示しているものであり、以下に説明するシート積載装置に必ずしも限定されるものではない。 [Sheet stacking device]
Next, the overall configuration of the sheet stacking apparatus will be described with reference to FIGS. 5 and 6. The sheet stacking device here is shown as a general sheet stacking device, and is not necessarily limited to the sheet stacking device described below.

シート積載装置３は、搬送されてきたシートが積載されたシート積載トレイ４を備えている。また、シート積載装置３は、シート積載トレイ４に積載されたシートの上面に接触して回転し、そのシートを積載壁部５側に引き戻すパドル６を備えている。 The sheet stacking apparatus 3 includes a sheet stacking tray 4 on which the conveyed sheets are stacked. Further, the sheet stacking apparatus 3 includes a paddle 6 that rotates in contact with the upper surface of the sheets stacked on the sheet stacking tray 4 and pulls back the sheets to the stacking wall portion 5 side.

シート積載装置３は、パドル６によって引き戻されたシートをさらに引き戻し、シートの搬送方向後端を積載壁部５に当接させて整合させるローレットベルト７を備えている。 The sheet stacking device 3 includes a knurled belt 7 that pulls back the sheet pulled back by the paddle 6 and aligns the trailing end of the sheet in the conveyance direction with the stacking wall portion 5.

シート積載装置３は、ローレットベルト７によって、シートが引き戻される前後で、シートを搬送垂直方向（幅方向）に整合する整合板８を備えている。また、シート積載装置３は、シート積載トレイ４に積載されたシートの最上面が、ローレットベルト７に接触するようにシート積載トレイ４を昇降させる昇降駆動ユニット９を備えている。 The sheet stacking apparatus 3 includes an alignment plate 8 that aligns the sheet in the conveyance vertical direction (width direction) before and after the sheet is pulled back by the knurled belt 7. In addition, the sheet stacking apparatus 3 includes an elevating drive unit 9 that lifts and lowers the sheet stacking tray 4 so that the uppermost surface of the sheets stacked on the sheet stacking tray 4 is in contact with the knurled belt 7.

図６及び図７に示すように、排出ローラ対１０によって排出されたシートＰは、シート積載トレイ４に排出される。次に、シート積載トレイ４に排出されたシートＰは、パドル６によって搬送方向と逆方向である積載壁部５側に引き戻されて、シート搬送方向の後端を積載壁部５に当接させられる。これにより、シートＰは、後端を整合されて、揃えられる。さらに、シートＰは、前記ローレットベルト７で積載壁部５に当接される前後において、整合板８により、搬送方向と垂直方向（幅方向）に整合されて、側端を揃えられる。 As shown in FIGS. 6 and 7, the sheet P discharged by the discharge roller pair 10 is discharged to the sheet stacking tray 4. Next, the sheet P discharged to the sheet stacking tray 4 is pulled back by the paddle 6 to the stacking wall portion 5 side opposite to the transport direction, and the rear end in the sheet transport direction is brought into contact with the stacking wall portion 5. It is done. Thereby, the sheet | seat P is aligned and the rear end is aligned. Further, before and after the sheet P is brought into contact with the stacking wall portion 5 by the knurled belt 7, the sheet P is aligned in the direction perpendicular to the conveying direction (width direction) by the alignment plate 8 and the side edges are aligned.

また、シート積載トレイ４は、積載されたシート束の積載高さに応じて昇降駆動ユニット９により下降するようになっている。これにより、ローレットベルト７は、積載されたシート束の最上面に、適切な弾性押圧力で接触し、シートの搬送方向後端を積載壁部５に当接させて、シートを整合させる。 Further, the sheet stacking tray 4 is lowered by the lifting drive unit 9 according to the stacking height of the stacked sheet bundle. As a result, the knurled belt 7 is brought into contact with the uppermost surface of the stacked sheet bundle with an appropriate elastic pressing force, and the rear end in the sheet conveyance direction is brought into contact with the stacking wall portion 5 to align the sheets.

このように、シート積載トレイ４は、積載されたシート束の積載高さに応じて下降する。そして、ローレットベルト７は、積載されたシート束の最上面に、適切な弾性押圧力で接触する。これにより、シート積載トレイに排出されたシートの搬送方向後端は、確実に積載壁部５に当接されて、シートは、後端を確実に整合される。 Thus, the sheet stacking tray 4 is lowered according to the stacking height of the stacked sheet bundle. The knurled belt 7 comes into contact with the uppermost surface of the stacked sheet bundle with an appropriate elastic pressing force. As a result, the rear end in the conveyance direction of the sheet discharged to the sheet stacking tray is reliably brought into contact with the stacking wall portion 5, and the sheets are reliably aligned at the rear end.

このように、本実施形態のシート積載装置３は、積載されたシート束の積載高さに応じてシート積載トレイ４を下降させて、ローレットベルト７をシート束の最上位シートに適切な弾性押圧力で接触させ、シートの搬送方向後端を積載壁部５に確実に当接させてシートの後端を整合させるようになっているので、シート積載トレイ４に排出されるシートがカールしているようなシート癖があっても、積載されるシートの後端を確実に整合することができる。 As described above, the sheet stacking apparatus 3 according to the present embodiment lowers the sheet stacking tray 4 in accordance with the stacking height of the stacked sheet bundle, and the knurled belt 7 is appropriately elastically pressed to the uppermost sheet of the sheet bundle. Since the sheet is brought into contact with the pressure and the trailing end of the sheet in the conveying direction is securely brought into contact with the stacking wall portion 5 to align the trailing end of the sheet, the sheet discharged to the sheet stacking tray 4 is curled. Even if there is such a sheet flaw, the rear end of the stacked sheets can be reliably aligned.

また、シート積載装置３は、シート積載トレイ４に積載されるシート束の最上面を検出する紙面検知フラグ１１を備えている。この紙面検知フラグ１１は、積載されたシート束の最上面に、ローレットベルト７が適切な弾性押圧力で接するシート束の最上面を検知する位置に設置されている。このように、シート積載トレイ４に積載されたシート束の最上面に、ローレットベルト７が適切な弾性押圧力で接するので、シートの搬送方向後端は、ローレットベルト７によって、積載壁部５に確実に当接させられる。したがって、癖が付いたシートでも、シート積載トレイ４上に排出されたシートは、確実に整合される。 Further, the sheet stacking apparatus 3 includes a sheet surface detection flag 11 that detects the uppermost surface of the sheet bundle stacked on the sheet stacking tray 4. The paper surface detection flag 11 is set at a position where the uppermost surface of the stacked sheet bundle is detected by the knurled belt 7 in contact with an appropriate elastic pressing force. In this way, the knurled belt 7 contacts the uppermost surface of the sheet bundle loaded on the sheet stacking tray 4 with an appropriate elastic pressing force, so that the rear end in the sheet transport direction is brought into contact with the stacking wall portion 5 by the knurled belt 7. It is made to contact reliably. Therefore, even if the sheet has a ridge, the sheet discharged onto the sheet stacking tray 4 is reliably aligned.

シート積載トレイ４は、紙面検知フラグ１１からの信号に基づいて、適宜昇降させられる。これにより、ローレットベルト７は、シートの積載高さに応じて、シート束の最上面に常時的確に当接させられる。したがって、多量に排出されるシートは、確実に整合されて積載される。このように、シートの積載高さに応じて、シート束の最上面に常時的確にローレットベルト７を当接させるので、シート癖の有無や積載枚数に関わらず、ローレットベルト７の押圧力は、常に一定になる。このように、ローレットベルト７の弾性押圧力を、シート癖や積載枚数の状態変化に対応させることができるので、積載されるシートは、確実に整合される。 The sheet stacking tray 4 is raised and lowered as appropriate based on a signal from the paper surface detection flag 11. Thus, the knurled belt 7 is always brought into contact with the uppermost surface of the sheet bundle according to the stacking height of the sheets. Therefore, sheets discharged in large quantities are reliably aligned and stacked. In this way, the knurled belt 7 is always brought into contact with the uppermost surface of the sheet bundle according to the stacking height of the sheets. Always constant. In this way, the elastic pressing force of the knurled belt 7 can be made to correspond to the state change of the sheet bag or the number of stacked sheets, so that the stacked sheets are surely aligned.

シート積載装置３は、排出されたシートＰの排出方向と直交する幅方向を整合する整合板８を備えている。この整合板８は、シート排出方向と直交する幅方向の両側に設けられている。また、この整合板８は、整合板８に対応して設置した図示省略のアクチュエータにより移動可能になっている。以上のように構成したシート積載装置３は、シートの排出方向及び幅方向、シート長さ、シート幅、シート癖の有無、あるいはシート積載枚数に関わらず、積載されるシートを確実に整合することができる。 The sheet stacking device 3 includes an alignment plate 8 that aligns the width direction orthogonal to the discharge direction of the discharged sheet P. The alignment plates 8 are provided on both sides in the width direction orthogonal to the sheet discharge direction. The alignment plate 8 is movable by an actuator (not shown) installed corresponding to the alignment plate 8. The sheet stacking apparatus 3 configured as described above can reliably align stacked sheets regardless of the sheet discharge direction and width direction, the sheet length, the sheet width, the presence or absence of sheet wrinkles, or the number of stacked sheets. Can do.

シート積載トレイ４は、図５に示すように、垂直線に対して所定角度（この例では５度）傾斜した積載壁部５に対して直角になっている。したがって、シート積載トレイ４は、所定角度（５度）傾斜している。このシート積載トレイ４の傾斜は、これに限定されるものではなく、略水平でもかまわない。 As shown in FIG. 5, the sheet stacking tray 4 is perpendicular to the stacking wall portion 5 inclined by a predetermined angle (5 degrees in this example) with respect to the vertical line. Accordingly, the sheet stacking tray 4 is inclined at a predetermined angle (5 degrees). The inclination of the sheet stacking tray 4 is not limited to this, and may be substantially horizontal.

このシート積載トレイ４は、前記積載壁部５とのなす角を保持しつつ昇降する。図８に示すように、積載壁側５は、シート積載トレイ４の上部に固定された誤動作等を検知する例えば異常検知回動カバー１９を備えている。これにより、規定量以上のシートがシート積載トレイ４に積載された状態で上昇した場合に、異常検知回動カバー１９は積載されているシート束によって押し上げられる。 The sheet stacking tray 4 moves up and down while maintaining the angle formed with the stacking wall portion 5. As shown in FIG. 8, the stacking wall side 5 includes, for example, an abnormality detection rotation cover 19 that detects a malfunction or the like fixed to the upper portion of the sheet stacking tray 4. As a result, when a sheet exceeding a specified amount is raised while being stacked on the sheet stacking tray 4, the abnormality detection rotation cover 19 is pushed up by the stacked sheet bundle.

この異常検知回動カバー１９の押し上げによって、図示省略の電気部品であるマイクロスイッチ等が作動する。マイクロスイッチは、図示省略のアクチュエータの電流を断ち切り、昇降駆動ユニット９（図６）の動作を停止させる。このように、異常検知回動カバー１９は、昇降駆動ユニット９を停止する機能を備えている。この異常検知回動カバー１９の機能は、シート束に無理な力がかからないようにしてシート束の座屈を防止し、あるいは、機械の破損を防止する。さらに、この異常検知回動カバー１９は、ユーザがシート束を取り出しとき、シート積載トレイの誤動作があった場合でも、シート束とシート積載装置の間で、ユーザの手をはさむ等の不慮の事故を防止するという電気的な安全装置として機能する。 When the abnormality detection rotation cover 19 is pushed up, a micro switch, which is an electrical component (not shown), is operated. The micro switch cuts off the current of the actuator (not shown) and stops the operation of the lifting drive unit 9 (FIG. 6). Thus, the abnormality detection rotation cover 19 has a function of stopping the lifting drive unit 9. The function of the abnormality detection rotation cover 19 prevents buckling of the sheet bundle by preventing excessive force from being applied to the sheet bundle, or prevents damage to the machine. Further, the abnormality detection rotation cover 19 is used to prevent accidental accidents such as a user's hand being caught between the sheet bundle and the sheet stacking apparatus even when the sheet stacking tray malfunctions when the user takes out the sheet bundle. Functions as an electrical safety device.

次に、図６に示すように、シート積載トレイ４は、複数設けられている。本実施形態では、上段側と、下段側の二つのシート積載トレイ４が設けられているが、これに限定されない。また、上段側のシート積載トレイ４又は下段側のシート積載トレイ４へのシート排出の切換えは、フラッパ２０によって行われる。このフラッパ２０は、シート搬送路の分岐点に設置されており、プランジャＰＬにより駆動される。これにより、画像形成装置本体２、あるいは、シート積載装置３は、停止されることなく、多量のシートを上段側のシート積載トレイ４又は下段側のシート積載トレイ４へ排出し、連続的に排出されるシートを順次整合して積載することができるようになっている。 Next, as shown in FIG. 6, a plurality of sheet stacking trays 4 are provided. In the present embodiment, two sheet stacking trays 4 on the upper side and the lower side are provided, but the present invention is not limited to this. Further, switching of sheet discharge to the upper sheet stacking tray 4 or the lower sheet stacking tray 4 is performed by the flapper 20. The flapper 20 is installed at a branch point of the sheet conveyance path and is driven by a plunger PL. As a result, the image forming apparatus main body 2 or the sheet stacking apparatus 3 discharges a large number of sheets to the upper sheet stacking tray 4 or the lower sheet stacking tray 4 without being stopped, and continuously discharges them. The sheets to be stacked can be sequentially aligned and stacked.

［昇降駆動ユニット（第１実施形態）］
図１は、シート積載装置３の要部を示した図である。シート積載トレイ４の基部には、トレイ台４ａが固定されている。このトレイ台４ａには、タイミングベルト９ｊが連結されている。タイミングベルト９ｊは、平歯アイドラギア９ｇに掛けられている。トレイ駆動伝達軸９ｋには、平歯アイドラギア９ｇが軸支されている。そして、タイミングベルト９ｊは、平歯アイドラギア９ｇの回転トルクを受けて循環する。これにより、シート積載トレイ４は、タイミングベルト９ｊに連結されているトレイ台４ａと一体となって昇降する。 [Elevating drive unit (first embodiment)]
FIG. 1 is a diagram illustrating a main part of the sheet stacking apparatus 3. A tray base 4 a is fixed to the base of the sheet stacking tray 4. A timing belt 9j is connected to the tray table 4a. The timing belt 9j is hung on a spur idler gear 9g. A spur idler gear 9g is pivotally supported on the tray drive transmission shaft 9k. The timing belt 9j circulates upon receiving the rotational torque of the spur idler gear 9g. As a result, the sheet stacking tray 4 moves up and down integrally with the tray table 4a connected to the timing belt 9j.

図２は、図１における昇降駆動ユニット９の部分を拡大して示した図である。ラチェット軸９ｆには、はすば歯車９ｃと平歯車９ｄが回転可能に軸支されている。そして、平歯車９ｄは、圧縮ばね９ｅの弾性力により、はすば歯車９ｃ側に押圧されるようになっている。すなわち、図９に示した従来例では、はすば歯車９ｃが圧縮ばね９ｅの弾性力で押圧されているのに対して、この第１実施形態では、平歯車９ｄが圧縮ばね９ｅの弾性力で押圧されるようになっている。この平歯車９ｄの端部には、把持部９ｎが取り付けられている。又はすば歯車９ｃと、平歯車９ｄは、従来例の図１１で説明したラチェット機構と同様な機構によって結合されている。 FIG. 2 is an enlarged view of the lifting drive unit 9 in FIG. A helical gear 9c and a spur gear 9d are rotatably supported on the ratchet shaft 9f. The spur gear 9d is pressed toward the helical gear 9c by the elastic force of the compression spring 9e. That is, in the conventional example shown in FIG. 9, the helical gear 9c is pressed by the elastic force of the compression spring 9e, whereas in this first embodiment, the spur gear 9d is elastic force of the compression spring 9e. It comes to be pressed by. A grip 9n is attached to the end of the spur gear 9d. Alternatively, the helical gear 9c and the spur gear 9d are coupled by a mechanism similar to the ratchet mechanism described with reference to FIG.

図２に戻って、ウォームギア９ｂは、モータ９ａにより回転させられる。ウォームギア９ｂの回転トルクは、ウォームギア９ｂに噛合っているはすば歯車９ｃに伝達される。はすば歯車９ｃの回転トルクは、ラチェット結合している平歯車９ｄに伝達される。平歯車９ｄの回転トルクは、平歯車９ｄに噛み合っている平歯アイドラギア９ｇに伝達される。トレイ駆動伝達軸９ｋには、平歯アイドラギア９ｇと、ベルトプーリ９ｍが固定されている。したがって、平歯アイドラギア９ｇに伝達された回転トルクは、トレイ駆動伝達軸９ｋを介して、ベルトプーリ９ｍに伝達される。そして、ベルトプーリ９ｍと、ベルトプーリ９ｐに掛けられたタイミングベルト９ｊは、ベルトプーリ９ｍに伝達された回転トルクを受けて循環する。トレイ台４ａは、タイミングベルト９ｊに連結されているので、シート積載トレイ４は、タイミングベルト９ｊの循環により昇降する。 Returning to FIG. 2, the worm gear 9b is rotated by the motor 9a. The rotational torque of the worm gear 9b is transmitted to a helical gear 9c that meshes with the worm gear 9b. The rotational torque of the helical gear 9c is transmitted to the spur gear 9d that is ratchet-coupled. The rotational torque of the spur gear 9d is transmitted to a spur idler gear 9g meshing with the spur gear 9d. A spur idler gear 9g and a belt pulley 9m are fixed to the tray drive transmission shaft 9k. Therefore, the rotational torque transmitted to the spur idler gear 9g is transmitted to the belt pulley 9m via the tray drive transmission shaft 9k. The belt pulley 9m and the timing belt 9j hung on the belt pulley 9p circulate in response to the rotational torque transmitted to the belt pulley 9m. Since the tray table 4a is connected to the timing belt 9j, the sheet stacking tray 4 is moved up and down by the circulation of the timing belt 9j.

図３は、圧縮ばね９ｅの弾性力により、平歯車９ｄを押圧して、はすば歯車９ｃと、平歯車９ｄとがラチェット結合した状態を示している。これにより、モータ９ａの回転トルクは、ウォームギア９ｂ、はすば歯車９ｃ、はすば歯車９ｃとラチェットで結合している平歯車９ｄ、平歯アイドラギア９ｇ、ベルトプーリ９ｍ、タイミングベルト９ｊに伝達される。 FIG. 3 shows a state in which the spur gear 9c and the spur gear 9d are ratchet-coupled by pressing the spur gear 9d by the elastic force of the compression spring 9e. As a result, the rotational torque of the motor 9a is transmitted to the worm gear 9b, the helical gear 9c, the spur gear 9d coupled to the helical gear 9c by a ratchet, the spur idler gear 9g, the belt pulley 9m, and the timing belt 9j. The

図４は、はすば歯車９ｃと、平歯車９ｄとの間のラチェット結合を解除した状態を示している。ラチェット機構の解除は、把持部９ｎを指で摘まんで、圧縮ばね９ｅの弾性力に抗して、矢印の方向に平歯車９ｄを引っ張ることにより達成される。これにより、はすば歯車９ｃの回転トルクは、平歯車９ｄに伝達されない。したがって、シート積載トレイ４は、手動によって自由に昇降させることができる。 FIG. 4 shows a state in which the ratchet connection between the helical gear 9c and the spur gear 9d is released. Release of the ratchet mechanism is achieved by holding the grip 9n with a finger and pulling the spur gear 9d in the direction of the arrow against the elastic force of the compression spring 9e. Thereby, the rotational torque of the helical gear 9c is not transmitted to the spur gear 9d. Therefore, the sheet stacking tray 4 can be freely raised and lowered manually.

［第２実施形態］
第２実施形態における昇降駆動ユニットは、タイミングベルの代わりに、平歯アイドラギア９ｇと噛み合う不図示のラックを設けるようにしたものである。その一態様としては、トレイ台４ａ（図２参照）にラックを固定する。他の態様としては、シート積載トレイ４自体にラックを固定するようにしてもよい。これにより、平歯車９ｇの回転トルクは、ラックに伝達され、シート積載トレイ４を昇降させることができる。また、上記のように、ラチェットを解除することにより、シート積載トレイ４は、手動により自由に昇降させることができる。 [Second Embodiment]
The lifting drive unit in the second embodiment is provided with a rack (not shown) that meshes with the spur idler gear 9g instead of the timing bell. As one aspect thereof, the rack is fixed to the tray base 4a (see FIG. 2). As another aspect, a rack may be fixed to the sheet stacking tray 4 itself. Thereby, the rotational torque of the spur gear 9g is transmitted to the rack, and the sheet stacking tray 4 can be raised and lowered. Further, by releasing the ratchet as described above, the sheet stacking tray 4 can be freely raised and lowered manually.

［利点］
図４に示すように、はすば歯車９ｃと平歯車９ｄとの間のラチェットの解除は、平歯車９ｄを矢印の方向（軸方向）に移動させることで行われる。したがって、ウォームギア９ｂとはすば歯車９ｃとの間の噛み合いは、そのままの状態である。これにより、上記第１実施形態及び２では、モータ９ａの停止時において成立している、関係式Ｄ＋μＮ１＞Ｓ１によって、はすば歯車９ｃを引っ張る際に発生する、大きな抵抗力が無関係となる。 [advantage]
As shown in FIG. 4, the ratchet between the helical gear 9c and the spur gear 9d is released by moving the spur gear 9d in the direction of the arrow (axial direction). Therefore, the meshing between the worm gear 9b and the helical gear 9c remains as it is. Thus, in the first and second embodiments, the large resistance force generated when the helical gear 9c is pulled becomes irrelevant according to the relational expression D + μN1> S1, which is established when the motor 9a is stopped.

また、平歯車９ｄと、平歯アイドラギア９ｇは、共に平歯であるので、平歯車９ｄを円滑に移動させることができる。これにより、部品交換等の作業効率が向上する。 Since the spur gear 9d and the spur idler gear 9g are both spur teeth, the spur gear 9d can be moved smoothly. Thereby, work efficiency, such as parts exchange, improves.

さらに、平歯車９ｄと、平歯アイドラギア９ｇは、共に平歯であるので、平歯車９ｄの引抜には、途中で引っ掛かるところがない。したがって、はすば歯車９ｃの歯面（図１３、図１４に示す符号１０９ｃｘに相当する部分）、あるいは、ウォームギア９ｂの歯面（図１３、図１４に示す符号１０９ｂｘに相当する部分）は、破損されることが少なくなる。 Furthermore, since both the spur gear 9d and the spur idler gear 9g are spur teeth, there is no place where the spur gear 9d is pulled out. Therefore, the tooth surface of the helical gear 9c (the portion corresponding to the reference numeral 109cx shown in FIGS. 13 and 14) or the tooth surface of the worm gear 9b (the part corresponding to the reference numeral 109bx shown in FIGS. 13 and 14) Less likely to be damaged.

また、平歯車９ｄには、把持部９ｎを設けたので、把持部９ｎを摘むことにより平歯車９ｄの引き抜きを容易にすることができる。 Since the spur gear 9d is provided with the grip 9n, the spur gear 9d can be easily pulled out by gripping the grip 9n.

本発明のシート積載装置の略全体構成を示す斜視図である。1 is a perspective view showing a substantially entire configuration of a sheet stacking apparatus of the present invention. 図１における昇降駆動ユニットを部分拡大して示した斜視図である。It is the perspective view which expanded and showed the raising / lowering drive unit in FIG. 図２に示す昇降駆動ユニットにおいて、はすば歯車と平歯車とがラチェット結合している状態を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a state in which a helical gear and a spur gear are ratchet-coupled in the lifting drive unit shown in FIG. 2. 。図２に示す昇降駆動ユニットにおいて、はすば歯車と平歯車とのラチェット結合を解除している状態を示す斜視図である. FIG. 3 is a perspective view showing a state in which the ratchet coupling between the helical gear and the spur gear is released in the lifting drive unit shown in FIG. 2. 複写機とシート積載装置とを組み合わせた全体の構成を示す側面図である。FIG. 3 is a side view showing an overall configuration combining a copying machine and a sheet stacking apparatus. 図５におけるシート積載装置の詳細を示す側面図である。FIG. 6 is a side view showing details of the sheet stacking apparatus in FIG. 5. シート積載トレイにシートが排出された状態を示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view illustrating a state where sheets are discharged to a sheet stacking tray. 図６に示すシート積載装置の斜視図である。FIG. 7 is a perspective view of the sheet stacking apparatus illustrated in FIG. 6. 従来の昇降駆動ユニットの平面図である。It is a top view of the conventional raising / lowering drive unit. 図９におけるウォームギアとはすば歯車との間の噛みあい状態を示す図である。It is a figure which shows the meshing state between the worm gear and helical gear in FIG. はすば歯車と平歯車とのラチェット機構を示す説明用斜視図である。It is an explanatory perspective view showing a ratchet mechanism of a helical gear and a spur gear. はすば歯車と平歯車とのラチェット機構を示す説明用斜視図である。It is an explanatory perspective view showing a ratchet mechanism of a helical gear and a spur gear. モータ駆動時における、ウォームギアとはすば歯車の歯面における力の釣り合いを示す説明用図である。It is explanatory drawing which shows balance of the force in the tooth surface of a helical gear with a worm gear at the time of a motor drive. モータ停止時における、ウォームギアとはすば歯車の歯面における力の釣り合いを示す説明用図である。It is explanatory drawing which shows balance of the force in the tooth surface of a helical gear with a worm gear at the time of a motor stop.

Explanation of symbols

Ａ装置本体
Ｇ複写機（画像形成装置）
３シート積載装置
４シート積載トレイ
４ａトレイ台
９昇降駆動ユニット
９ａモータ
９ｂウォームギア
９ｃはすば歯車
９ｄ平歯車
９ｅ圧縮ばね
９ｆラチェット軸
９ｇ平歯アイドラギア
９ｈタイミングベルト
９ｊタイミングベルト
９ｋトレイ駆動伝達軸
９ｍベルトプーリ
９ｎ把持部
９ｐベルトプーリ
A Device body G Copying machine (image forming device)
3 Sheet stacking device 4 Sheet stacking tray 4a Tray base 9 Lifting drive unit 9a Motor 9b Worm gear 9c Helical gear 9d Spur gear 9e Compression spring 9f Ratchet shaft 9g Spiral idler gear 9h Timing belt 9j Timing belt 9k Tray drive transmission shaft 9m Belt Pulley 9n Grip part 9p Belt pulley

Claims

In a sheet stacking tray drive device provided with a rotational torque transmission path for transmitting rotational torque of a motor of an elevating drive means for raising and lowering a sheet stacking means on which sheets are stacked,
The rotational torque transmission path is
A worm gear rotated by a motor;
A helical gear meshing with the worm gear;
A spur gear coaxial with the helical gear and movable in the axial direction;
Engagement means for engaging the helical gear and the spur gear in a rotational direction,
When the spur gear is moved in a direction away from the helical gear, the engagement means is disengaged and the sheet stacking tray driving device is rotatable.

2. The sheet stacking tray driving device according to claim 1, further comprising pressing means for pressing the spur gear toward the helical gear.

The sheet stacking tray driving device according to claim 1, wherein a grip portion is provided at an end of the spur gear.

An image forming apparatus for forming an image on a sheet;
A sheet stacking tray driving device according to any one of claims 1 to 3,
An image forming apparatus comprising:

An image forming apparatus for forming an image on a sheet;
A sheet stacking tray drive device having a rotational torque transmission path for transmitting the rotational torque of the motor of the lifting drive means for raising and lowering the sheet stacking means on which the sheets are stacked,
The rotational torque transmission path is
A worm gear rotated by a motor;
A helical gear meshing with the worm gear;
A spur gear coaxial with the helical gear and movable in the axial direction;
Engagement means for engaging the helical gear and the spur gear in a rotational direction,
An image forming apparatus according to claim 1, wherein when the spur gear is moved in a direction away from the helical gear, the engagement means is disengaged to be rotatable.