JP2022126021A - シート収納装置、およびシート収納装置を備える画像形成ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成装置へのシート給送不良を抑制しつつ破損しにくいシート収納装置を、コストの増大を抑制しつつ提供する。【解決手段】シート収納装置は、シート積載トレイと、プーリー部と、ワイヤーと、駆動装置と、を備える。プーリー部は、正逆両方向に回転可能に支持されている。ワイヤーは、一端がプーリー部に固定され、かつ他端がシート積載トレイに固定されてシート積載トレイを吊り下げ、プーリー部が正方向に回転すると巻き取られる。駆動装置は、回転駆動力を発生させる駆動部と、正逆両方向のうちの正方向にのみ、駆動部の回転駆動力をプーリー部に伝達する駆動伝達部と、を有する。駆動部からプーリー部に正方向の回転駆動力が伝達されてプーリー部が正方向に回転するとワイヤーがプーリー部に巻き取られてシート積載トレイが上昇し、シート積載トレイが下降するとワイヤーがプーリー部から繰り出されてプーリー部が逆方向に回転する。【選択図】図１

Description

本発明は、シート収納装置、およびシート収納装置を備える画像形成ユニットに関する。

複写機やプリンター、ファクシミリ等の画像形成装置において、１台の画像形成装置を多数のユーザーが共用するような場合には、画像形成装置１台当たりのシート（印刷用紙や封筒等を含む記録媒体）の消費量が増大する。一般に、画像形成装置の本体内部に収納可能なシートの枚数は数百枚程度であるため、シートを頻繁に補給する必要がある。そこで、数千枚単位のシートの収納が可能な大容量のシート収納装置を画像形成装置の側面に装着し、シート収納装置から画像形成装置にシートを給紙するシート収納装置がある。

このようなシート収納装置は、シートが積載されるシート積載トレイと、正逆方向に回転可能に支持されたプーリー部と、プーリー部に連結されてプーリー部を回転させる駆動装置と、一端がプーリー部に固定され、他端がシート積載トレイに固定されたワイヤーと、を備えている。プーリー部は外周面にワイヤーを巻き取り可能である。プーリー部が正方向に回転するとワイヤーがプーリー部に巻き取られ、プーリー部が逆方向に回転するとワイヤーがプーリー部から繰り出される。ワイヤーが巻き取られるとシート積載トレイは上昇する。シート積載トレイが下降したときには、ワイヤーがプーリー部から繰り出される。

上述のシート収納装置は、シート積載トレイ上に積載されたシートの残量に応じて駆動装置によってプーリー部を回転させ、ワイヤーを巻き取ること、または繰り出すことによってシート積載トレイを昇降させる。具体的には、シート残量が少なくなると、駆動装置からプーリー部に対して、正方向（ワイヤーの巻き取り方向）の回転駆動力を付与し、プーリー部を正方向に回転させる。すると、ワイヤーがプーリー部に巻き取られ、シート積載トレイが上昇する。シートを補充する際には、ユーザーが手動でシート積載トレイを押し下げたり、駆動装置からプーリー部に対して、逆方向（ワイヤーの繰り出し方向）の回転駆動力を付与し、プーリー部を逆方向に回転させることでワイヤーをプーリー部から繰り出してシート積載トレイを下降させたりして、下降したシート積載トレイの上にシートＰを配置する。

シート積載トレイの上方には、シートを画像形成装置へと給送するシート給送装置が設けられている。シート給送装置は、シート積載トレイ上のシートと上下方向に対向配置されたピックアップローラーを備えている。シート収納装置は、上述の通り、シートの残量に応じてシート積載トレイを昇降させて、シートの上面の高さを常に略一定の位置に維持し、この位置でシートの上面に、ピックアップローラーの外周面が接触するようにしている。ピックアップローラーが回転することで、ピックアップローラーに接触するシートが、給送方向の下流側へ搬送される。

ところで、上述のようなワイヤーとプーリー部を用いてシート積載トレイを吊下げ、駆動装置によってプーリー部を回転させることでシート積載トレイを昇降させるシート収納装置は、シート積載トレイが最下部まで下降した状態（ワイヤーが全て繰り出された状態）で、駆動装置からプーリー部に対して、逆方向（繰り出し方向）の回転駆動力が作用すると、プーリー部がさらに逆方向に回転し続ける。すると、ワイヤーが、プーリー部に対して、通常の巻き取り方向と反対方向に巻き取られた、いわゆる逆巻き状態となってしまう。ワイヤーが逆巻き状態になると、シート積載トレイの昇降とプーリー部の回転方向との関係が、本来と逆になってしまう。すなわち、プーリー部の逆方向回転時にシート積載トレイが上昇し、プーリー部の正方向回転時にシート積載トレイが下降してしまう。すると、シートの残量に応じてシート積載トレイを昇降させることが困難になったり、シート積載トレイが過度に上昇、または下降してシート収納装置の筐体（本体ハウジング）の内壁（天面や底面）に衝突して破損したりするなど、画像形成装置へのシート給送不良が生じるおそれがある。

そこで、特許文献１には、検知センサーと、制御手段とを有するシート収納装置が開示されている。検知センサーは、シート積載トレイの上下方向の位置を検知する。制御手段は、検知センサーの検知結果に基づいて、シート積載トレイが最下部まで下降すると（ワイヤーが全て繰り出された状態になると）、駆動装置がプーリー部に対して逆方向（繰り出し方向）の回転駆動力を伝達しないように、駆動装置を制御する。

また、特許文献２には、プーリー部の回転軸方向の端部に、軸方向に向かって切りかかれた切り欠き部を設け、ワイヤーの一端をプーリー部の回転軸方向の端部に固定したシート収納装置が開示されている。正方向側の回転方向に対して切り欠き部の下流側部分には、傾斜部が形成されている。正方向側の回転方向に対して切り欠き部の上流側部分には、逆方向の回転方向に向かって凹む凹部が形成されている。

特許文献２のプーリー部が正方向（ワイヤーの巻き取り方向）に回転すると、ワイヤーは切り欠き部の凹部に引っ掛かる。すると、ワイヤーは、切り欠き部に係合した状態で、プーリー部に巻き取られる（特許文献２の図１０（ａ）参照）。プーリー部が逆方向に回転すると、ワイヤーが繰り出されるが、ワイヤーがプーリー部から全て繰り出されると、ワイヤーは凹部から外れる。この状態でさらにプーリー部が逆方向に回転し続けると、ワイヤーは傾斜部に沿って切り欠き部の外側に移動し、ワイヤーと切り欠き部との係合が解除される（特許文献２の図１０（ｂ）参照）。この状態で吊り下げ部がさらに逆方向に回転すると、ワイヤーは周期的に傾斜部に接触するが、傾斜によって切り欠き部の外側に誘導され、切り欠き部とは係合しない。

このため、仮に、シート積載トレイが最下部まで下降してワイヤーがプーリー部から全て繰り出された状態でプーリー部が逆方向に回転しても、プーリー部はワイヤーを巻き取ることなく空転し、ワイヤーの逆巻きを抑制することができる。したがって特許文献１、２のシート収納装置は、画像形成装置へのシート給送不良を抑制可能なものとなっている。

特開２０２０－３３１６１号公報 特開２０１９－２６４５８号公報

しかしながら、特許文献１のシート収納装置は、検知センサーや制御手段を別途設ける必要があり、構造や制御の複雑化によって製造コストが増大するおそれがある。また、特許文献２のシート収納装置は、ワイヤーは、切り欠き部との係合が解除されて、切り欠き部の外側に誘導されると、プーリー部の端部に接触する。この状態でプーリー部が逆方向に空転し続けると、ワイヤーとプーリー部の端部とが互いに擦れ、ワイヤーが切れてしまったり、プーリー部が摩耗したりするなど、シート収納装置の破損につながるおそれがある。

そこで、本発明は、上記問題に鑑み、画像形成装置へのシート給送不良を抑制しつつ破損しにくいシート収納装置を、コストの増大を抑制しつつ提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明の構成は、本体ハウジングと、シート積載トレイと、プーリー部と、ワイヤーと、駆動装置と、を備えるシート収納装置である。シート積載トレイは、本体ハウジング内に昇降可能に支持され、シートが積載される。プーリー部は、本体ハウジング内に、正逆両方向に回転可能に支持されている。ワイヤーは、一端がプーリー部に固定され、かつ他端がシート積載トレイに固定されてシート積載トレイを吊り下げ、プーリー部が正方向に回転すると巻き取られ、逆方向に回転すると繰り出される。駆動装置は、回転駆動力を発生させる駆動部と、駆動部の正方向の回転駆動力をプーリー部に伝達、逆方向の回転駆動力を遮断する駆動伝達部と、を有する。駆動伝達部は、駆動部の駆動軸に支持されて、駆動軸と一体回転する駆動側カップリングと、プーリーと一体回転し、駆動側カップリングとカップリング可能な従動側カップリングと、を有する。正方向の回転駆動力により駆動側カップリングが正方向に回転した場合、駆動側カップリングと従動側カップリングとがカップリングし、駆動部からの正方向の回転駆動力が伝達されてプーリー部が正方向に回転し、ワイヤーがプーリー部に巻き取られて、シート積載トレイが上昇し、逆方向の回転駆動力により駆動側カップリングが逆方向に回転した場合、シート積載トレイの自重によりワイヤーがプーリーから繰り出されて、プーリー部及び従動側カップリングが駆動側カップリングの回転に追従して逆方向に回転しつつ、シート積載トレイが下降し、駆動側カップリングが逆方向に回転中にシート積載トレイが停止した場合 、駆動伝達部は、駆動側カップリングが、回転が停止した従動側カップリングに対して空転し、 プーリー部に対して駆動部の回転駆動力を遮断することを特徴とするシート収納装置。

本発明の構成によれば、駆動伝達部は、駆動側カップリングと従動側カップリングとのカップリングを用いて、駆動部の回転駆動力をプーリーに伝達する。シート積載トレイが昇降方向の最下位置に到達したときに、駆動側カップリングが逆回転しても、従動側カップリングに対して空転し、プーリー部は逆回転しない。このため、ワイヤーが逆巻き状態になるのを抑制することができる。また、プーリー部は、ワイヤーに対して擦れながら回転することはないため、ワイヤーが切れたり、プーリー部が破損したりすることを抑制できる。また、検知センサーや制御手段を別途設ける必要がなく製造コストの増大を抑制できる。

従って、画像形成装置へのシート給送不良を抑制しつつ破損しにくいシート収納装置を、コストの増大を抑制しつつ提供することができる。

本発明の実施形態に係るシート収納装置２０と、画像形成装置１とを含んで構成された画像形成システム１００の概略構成を示す概略断面図 シート収納装置２０の本体ハウジング２６内の構成を示す斜視図 図２の上方から、プーリー部２８、および駆動装置３０の周辺を平面視した平面図 第１プーリー３６と駆動伝達部３１を示す斜視図 第１プーリー３６が正方向（図示反時計回りの方向）に回転しているときの、第１プーリー３６を軸方向の外側（駆動装置３０側）から平面視した平面図 第１プーリー３６が逆方向（図示時計回りの方向）に回転しているときの、第１プーリー３６を軸方向の外側（駆動装置３０側）から平面視した平面図 シート積載トレイ２７が昇降方向の最下部まで下降した状態で、駆動部６１が第２爪部４５に対して、逆方向（図示矢印Ｃ２方向）の回転駆動力を付与した状態を示す平面図 従来のシート収納装置７０におけるワイヤー巻き取り機構の参考例を示す側面図

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態に係るシート収納装置２０と、シート収納装置２０を含んで構成される画像形成システム１００ついて説明する。

図１は、本発明の実施形態に係るシート収納装置２０と、画像形成装置１とを含んで構成された画像形成システム１００の概略構成を示す概略断面図である。画像形成装置１は、その下部に配置された給紙部２と、この給紙部２の側方に配置されたシート搬送部３と、このシート搬送部３の上方に配置された画像形成部４と、この画像形成部４よりも排出側に配置された定着装置５と、画像形成部４及び定着装置５の上方に配置された画像読取部６とを備えている。

給紙部２は、普通紙であるシートＰを収容する複数の給紙カセット７を備えており、給紙ローラー８の回転動作により、複数の給紙カセット７のうち選択された給紙カセット７からシートＰを１枚ずつ確実にシート搬送部３に送り出す。

手差しトレイ２５は、給紙カセット７に収容されたシートＰとは異なるサイズの普通紙、またはＯＨＰシートや封筒等のシートＰが載置され、ＯＨＰシートや封筒等のシートＰをシート搬送部３に送り出す。

シート搬送部３に送られたシートＰは、シート給送路１０を経由して画像形成部４に向けて搬送される。シート給送路１０は、各給紙カセット７から上方に延びており、その中途の位置において、後述するシート収納装置２０のシート排出口５１に接続された合流経路５２と合流する。

この画像形成部４は、電子写真プロセスによって、シートＰにトナー像を形成するものであり、図１の矢印方向に回転可能に軸支された感光体１１と、この感光体１１の周囲にその回転方向に沿って、帯電部１２、露光部１３、現像器１４、転写部１５、クリーニング部１６、及び除電部１７を備えている。

帯電部１２は、高電圧を印加される帯電ワイヤーを備えており、この帯電ワイヤーからのコロナ放電によって感光体１１表面に所定電位を与えると、感光体１１表面が一様に帯電させられる。そして、画像読取部６によって読み取られた原稿の画像データに基づく光が、露光部１３により感光体１１に照射されると、感光体１１の表面電位が選択的に減衰され、感光体１１表面に静電潜像が形成される。

次いで、現像器１４が感光体１１表面の静電潜像を現像し、感光体１１表面にトナー像が形成される。このトナー像が転写部１５によって感光体１１と転写部１５との間に供給されたシートＰに転写される。

トナー像が転写されたシートＰは、画像形成部４のシート搬送方向の下流側に配置された定着装置５に向けて搬送される。定着装置５では、加熱ローラー１８（加熱部材）及び加圧ローラー１９（加圧部材）によって、シートＰが加熱加圧され、シートＰ上にトナー像が溶融定着される。次いで、トナー像が定着されたシートＰは、排出ローラー対２２によって排出トレイ２１上に排出される。

転写部１５による転写後、感光体１１表面に残留しているトナーは、クリーニング部１６により除去され、また感光体１１表面の残留電荷は除電部１７により除去される。そして、感光体１１は帯電部１２によって再び帯電され、以下同様にして画像形成が行われる。

画像形成装置１の側方には、数千枚単位のシートＰを収納可能な大容量のシート収納装置２０が隣接して配置されている。シート収納装置２０は、シート収納装置２０の筐体をなす本体ハウジング２６の内部に、シート積載トレイ２７と、吊り下げ部材６０と、ワイヤー２９と、駆動装置３０と、シート給送装置３２と、を収納している。本体ハウジング２６は、略直方体形状に形成されており、本体ハウジング２６の底面には、シート収納装置２０を容易に移動させることができるように複数のキャスター２４が取り付けられている。

図２は、シート収納装置２０の本体ハウジング２６内の構成を示す斜視図である。図２に示す本体ハウジング２６の紙面右奥側の側面が、図１に示す紙面方向の正面側の側面である。図２に示す本体ハウジング２６の紙面左手前側の側面が、図１における紙面方向の背面側の側面である。シート収納装置２０内に収納されるシートＰの幅方向は、本体ハウジング２６の正面から背面にかけての方向と同方向である。

図２に示すように、シート積載トレイ２７は、水平面に平行に延びる板状体であるトレイ部３３と、トレイ部３３の幅方向（シートＰの幅方向）の四隅から外側に向かって突出する固定部３４と、を含んで構成され、上下方向（図２に示す矢印Ｙ方向）に沿って昇降可能に本体ハウジング２６内に支持されている。シートＰは、トレイ部３３上に積載される。

吊り下げ部材６０は、ワイヤー２９を介して、シート積載トレイ２７を本体ハウジング２６内で昇降可能なように吊り下げている。ここで、ワイヤー２９は、第１ワイヤー２９ａと、第２ワイヤー２９ｂと、第３ワイヤー２９ｃと、第４ワイヤー２９ｄの４本のワイヤーを含んで構成されている。吊り下げ部材６０は、シャフト部材３５と、プーリー部２８（第１プーリー３６、および第２プーリー３７）と、滑車４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄとを含んで構成されている。

シャフト部材３５は、シート積載トレイ２７の昇降方向に直交する水平方向（シートＰの幅方向）に沿って延びる。シャフト部材３５は、本体ハウジング２６の内部に、正逆両方向（図１に示す時計回り方向と、反時計回り方向との両方向）に回転可能に支持される。シャフト部材３５の回転軸に沿った方向（以下、「軸方向」と称する）に対して、シャフト部材３５の両端には、プーリー部２８（第１プーリー３６、第２プーリー３７）が装着されている。プーリー部２８の詳細は後述する。

図２に示すように、プーリー部２８は、第１プーリー３６と、第２プーリー３７を含んで構成されている。第１プーリー３６、および第２プーリー３７は、正逆両方向に回転可能に支持されている。第１プーリー３６は、シャフト部材３５の一端部（ここでは、画像形成装置１の背面側に位置する端部）に装着されている。第２プーリー３７は、シャフト部材３５の他端部（ここでは、画像形成装置１の正面側に位置する端部）に装着されている。第１プーリー３６、および第２プーリー３７とシャフト部材３５とは、同軸上に配置されている。なお、第１プーリー３６、および第２プーリー３７は、互いに同一形状、同一の構成をなすため、ここでは第１プーリー３６について説明し、第２プーリー３７の構成については説明を省略する。

図３は、図２の上方から、吊り下げ部材６０、および駆動装置３０の周辺を平面視した平面図である。図４は、第１プーリー３６と駆動伝達部３１を示す斜視図である。以下、プーリー部２８の回転方向、および駆動装置の回転駆動力の方向について、ワイヤー２９がプーリー部２８に巻き取られる方向を「正方向」とし（図中の矢印Ｃ１方向）、ワイヤー２９がプーリー部２８から繰り出される方向を「逆方向」とする（図中の矢印Ｃ２方向）。

図３、図４に示すように、第１プーリー３６は、第１プーリー３６の軸方向の中央に位置する巻き取り部３８と、巻き取り部３８の軸方向の中央に位置し、巻き取り部３８を軸方向に二つに区切るフランジ部３９ａ～３９ｃと、を有する。

巻き取り部３８は、第１プーリー３６の外周面にワイヤー２９を巻き付けるようにしてワイヤー２９を巻き取る。巻き取り部３８の外径は、軸方向の一方側（軸方向の内側）に向かって大きくなるテーパー形状をなす。巻き取り部３８は、上述のようにフランジ部３９ａ～３９ｃによって、軸方向に、第１巻き取り部３８ａと、第２巻き取り部３８ｂの二つに区切られている。第１巻き取り部３８ａ、第２巻き取り部３８ｂには、ワイヤー２９のうちの第１ワイヤー２９ａ及び第２ワイヤー２９ｂを巻き取ることが可能になっている。なお、第２プーリー３７の第１巻き取り部３８ａ、第２巻き取り部３８ｂには、第３ワイヤー２９ｃ及び第４ワイヤー２９ｄを巻き取り可能になっている。

第１巻き取り部３８ａの端部に位置するフランジ部３９ａと、第２巻き取り部３８ｂの端部に位置するフランジ部３９ｂには、切り欠き部４０がそれぞれ形成されている。フランジ部３９ａの切り欠き部４０には、第１ワイヤー２９ａの端部を係合可能である。また、フランジ部３９ｂの切り欠き部４０には、第２ワイヤー２９ｂの端部を係合可能である。第１ワイヤー２９ａ、および第２ワイヤー２９ｂの端部は、ワイヤー２９の直径よりも大きな直径を持った球状の系止部が形成されており（図示省略）、この系止部を切り欠き部４０に引っ掛けるようにして、第１ワイヤー２９ａ、および第２ワイヤー２９ｂと第１プーリー３６とを係合している。

第１プーリー３６が回転することで、第１ワイヤー２９ａ、および第２ワイヤー２９ｂの巻き取り、繰り出しがされる。また、第２プーリー３７が回転することで、第３ワイヤー２９ｃ、および第４ワイヤー２９ｄの巻き取り、繰り出しがされる。

図１、図２に戻って、ワイヤー２９（第１ワイヤー２９ａ、第２ワイヤー２９ｂ、第３ワイヤー２９ｃ、第４ワイヤー２９ｄ）は、一端がプーリー部２８に固定され、かつ他端がシート積載トレイ２７の固定部３４に固定され、プーリー部２８から複数（ここでは４つ）の滑車４１ａ～４１ｄを介してシート積載トレイ２７を吊下げている。滑車４１ａ、４１ｂは、本体ハウジング２６の背面側に、滑車４１ｃ、４１ｄは本体ハウジング２６の正面側に配置されている。

第１ワイヤー２９ａの他端（第１プーリー３６に固定された端部とは反対側の端部）、および第２ワイヤー２９ｂの他端は、本体ハウジング２６の背面側に位置する固定部３４に固定されている。第１ワイヤー２９ａの他端は、第２ワイヤー２９ｂの他端よりも、プーリー部２８に近い側（画像形成装置１から遠い側）の固定部３４に固定されている。

第３ワイヤー２９ｃの他端、および第４ワイヤー２９ｄの他端は、本体ハウジング２６の前面側に位置する固定部３４に固定されている。第３ワイヤー２９ｃの他端は、第４ワイヤー２９ｄの他端よりも、プーリー部２８に近い側（画像形成装置１から遠い側）の固定部３４に固定されている。

滑車４１ａ～４１ｄは、プーリー部２８よりも上方の位置で、回転可能に支持されている（図２参照）。第１ワイヤー２９ａ、および第２ワイヤー２９ｂは、第１プーリー３６から上方に向かって延びて、滑車４１ａに引っ掛けられている。第１ワイヤー２９ａは、滑車４１ａから鉛直下向きに延びてシート積載トレイ２７を吊下げている。第２ワイヤー２９ｂは、滑車４１ａからシート搬送方向の上流側に向かって水平に延びて、滑車４１ａよりもプーリー部２８から遠い側にある滑車４１ｂに引っ掛けられ、滑車４１ｂから鉛直下向きに延びてシート積載トレイ２７を吊下げている。

第３ワイヤー２９ｃ、および第４ワイヤー２９ｄは、第２プーリー３７から上方に向かって延びて、滑車４１ｃに引っ掛けられている。第３ワイヤー２９ｃは、滑車４１ｃから鉛直下向きに延びてシート積載トレイ２７を吊下げている。第４ワイヤー２９ｄは、滑車４１ｃからシート搬送方向の上流側に向かって水平に延びて、滑車４１ｃよりもプーリー部２８から遠い側にある滑車４１ｄに引っ掛けられ、滑車４１ｄから鉛直下向きに延びてシート積載トレイ２７を吊下げている。

ワイヤー２９は、シート積載トレイ２７、およびシートＰの重量によって、吊り下げ部材６０に対して、鉛直下向きの荷重である吊り下げ荷重を付与している。この吊下げ荷重は、滑車４１ａ～４１ｄによって、プーリー部２８（第１プーリー３６、および第２プーリー３７）を逆方向に回転させる回転力となる。なお、この吊下げ荷重は、ユーザーがシート積載トレイ２７を押し下げるときの、押下力も含むものとする。

図３に示すように、第１プーリー３６の軸方向の外側（第２プーリー３７と反対側）には、第１プーリー３６に対して回転駆動力を付与可能な駆動装置３０が配置されている。駆動装置３０は、正逆両方向の回転駆動力を付与可能な駆動部６１と、駆動部６１から付与された回転駆動力のうち正方向の回転駆動力のみ、プーリー部２８の第１プーリー３６に伝達可能な駆動伝達部３１と、を有する。

駆動部６１は、モーター等の駆動源Ｍと、駆動源Ｍの回転駆動力が入力される駆動入力ギア４９と、駆動入力ギア４９から軸方向の内側（プーリー部２８側）に向かって突出する駆動軸５０とを備えている。駆動軸５０は、第１プーリー３６と同軸上に位置している。

駆動伝達部３１は、軸方向に対して駆動入力ギア４９と第１プーリー３６との間に配置されている。駆動伝達部３１は、軸方向に対して第１プーリー３６の外側（駆動装置側）の端部に隣接する駆動カップリング４２と、軸方向に対して駆動カップリング４２と駆動入力ギア４９との間に配置された付勢部材４３と、を含んで構成されている。

駆動カップリング４２は、軸方向に並んだ第１爪部４４（従動側カップリング）と、第２爪部４５（駆動側カップリング）とからなる。第１爪部４４は、第１爪部４４の軸方向の外側（第１プーリー３６から遠い側）の端面に第１ギア面４６が形成された円筒状のギアである。第１爪部４４は、第１プーリー３６とは別体であって、軸方向に対して第１プーリー３６の外側の端部に、スナップフィットや圧入による嵌合等の係合手段、または接着剤等の接着手段によって固定されている。

第２爪部４５は、第１爪部４４と同様に、第２爪部４５の軸方向内側の端面（第１爪部４４の第１ギア面４６との対向面）に第２ギア面４７が形成された円筒状のギアである。第２爪部４５は、軸方向に対して第１爪部４４の外側（駆動入力ギア４９側）に位置しており、駆動軸５０に対して軸方向にスライド可能に支持されている。第２爪部４５と駆動軸５０とは、回転方向に回り止めがされており、駆動入力ギア４９の回転駆動力は第２爪部４５に伝達される。第２ギア面４７は、第１爪部４４の第１ギア面４６と軸方向に対向している。

図３、図４に示すように、第１ギア面４６、および第２ギア面４７は、周方向に等間隔に並んだ複数の突部４８を有する。突部４８は軸方向に突出している。突部４８は、突部４８の突出方向の先端から軸方向に沿って直線状に延びる係合面４８ａと、突部４８の先端から回転方向の正方向に沿って突出量が小さくなるように傾斜する傾斜面４８ｂとを備えている。

付勢部材４３は、軸方向に対して第２爪部４５と駆動入力ギア４９との間に位置しており、駆動軸５０に外挿されている。付勢部材４３は、第２爪部４５を、軸方向に対して第１爪部４４に向かって付勢している。付勢部材４３の付勢力によって、第２ギア面４７と第１ギア面４６とは接触している。

図３に示すように、第２爪部４５が正方向（図３に示す矢印Ｃ１の方向）に回転すると、第２ギア面４７の係合面４８ａが、第１ギア面４６の係合面４８ａに接触し、第２爪部４５と第１爪部４４との相対的な回転移動が規制され、第２爪部４５から第１爪部４４へと回転駆動力が伝達される。すると、第１爪部４４と第２爪部４５とが回転方向に係合（カップリング）し、第１爪部４４が正方向に回転する。ここで、上述の通り、第１爪部４４は第１プーリー３６に固定されているため、第１プーリー３６も正方向に回転する。

図５は、第１プーリー３６が正方向（図示反時計回りの方向）に回転しているときの、第１プーリー３６を軸方向の外側（駆動装置３０側）から平面視した平面図である。

上述の通り、駆動装置３０は、駆動伝達部３１を介して駆動入力ギア４９（図２参照）から正方向の回転駆動力をプーリー部２８に伝達する。このとき、正方向の回転駆動力が、上述した吊下げ荷重を上回ると、駆動装置３０は、第１プーリー３６、および第２プーリー３７に作用する回転力に抗して、第１プーリー３６、および第２プーリー３７を、正方向（図示反時計回り方向）に回転させる。

上述の通り、第１プーリー３６には、第１ワイヤー２９ａの一端、および第２ワイヤー２９ｂの一端が固定されている。このため、第１プーリー３６が正方向に回転すると、図５に示すように、第１ワイヤー２９ａ、および第２ワイヤー２９ｂは第１プーリー３６の巻き取り部３８に巻き取られる。同様に、第２プーリー３７には、第３ワイヤー２９ｃ、および第４ワイヤー２９ｄの一端が固定されている。このため、シャフト部材３５の正方向の回転によって第２プーリー３７が正方向に回転すると、第３ワイヤー２９ｃ、および第４ワイヤー２９ｄは、第２プーリー３７の巻き取り部３８に巻き取られる（図２参照）。すると、ワイヤー２９（第１ワイヤー２９ａ、第２ワイヤー２９ｂ、第３ワイヤー２９ｃ、および第４ワイヤー２９ｄ）が引き上げられて（図５の一点鎖線で示す矢印Ｃ３参照）、シート積載トレイ２７が上昇する（図２、図５参照）。

第２爪部４５から第１爪部４４に伝達される正方向（図３の矢印Ｃ１方向）の回転駆動力が、上記の吊下げ荷重による逆方向（図３の矢印Ｃ２方向）の回転力と等しくなると、力のつり合いによって、第１プーリー３６、および第２プーリー３７の回転が停止する。これにより、ワイヤー２９の巻き取り、繰り出しが停止し、シート積載トレイ２７は、昇降の所定の位置で停止する。

図６は、第１プーリー３６が逆方向（図示時計回りの方向）に回転しているときの、第１プーリー３６を軸方向の外側（駆動装置３０側）から平面視した平面図である。図７は、シート積載トレイ２７が昇降方向の最下部まで下降した状態で、駆動部６１が第２爪部４５に対して、逆方向（図示矢印Ｃ２方向）の回転駆動力を付与した状態を示す平面図である。

駆動部６１が逆方向（図３に示す矢印Ｃ２方向）の回転駆動力を第２爪部４５に付与し、第２爪部４５が逆方向に回転すると、回転方向に対して第２爪部４５の係合面４８ａが第１爪部４４の係合面４８ａから遠ざかる方向に移動する（図３参照）。すると、第１爪部４４から第２爪部４５への正方向の回転駆動力の伝達が解消される。これにより、第１プーリー３６は、上記の吊下げ荷重による回転力によって、逆方向に回転する。すると、図６に示すように、ワイヤー２９がプーリー部２８から繰り出され（図６の一点鎖線矢印Ｃ４）、シート積載トレイ２７が下降する。

シート積載トレイ２７が昇降方向の最下部まで下降すると、上記の吊下げ荷重が解消され、ワイヤー２９の繰り出しが停止する。すると、第１プーリー３６、および第２プーリー３７の逆方向の回転が停止する。この状態で、第２爪部４５が逆方向に回転すると、図７に示すように、第２爪部４５の係合面４８ａが第１爪部４４の係合面４８ａから離れる。このとき、第２爪部４５の突部４８の先端は、第１爪部４４の傾斜面４８ｂ上を摺動する。

ここで、上述の通り、第２爪部４５は付勢部材４３によって第１爪部４４に向かって押圧されている。このため、第２ギア面４７の突部４８が、回転方向に対して下流側の次の突部４８を乗り越えると、第２爪部４５は、再び第１爪部４４に接近する。このように、シート積載トレイ２７が昇降方向の最下部まで下降した状態で、第２爪部４５が逆方向に回転すると、第２爪部４５は、軸方向にスライドしながら第１爪部４４に接近と離間とを繰り返しつつ、逆回転し、第２爪部４５は、第１爪部４４に対して係合することなく空転する。このとき、上述の通り、吊下げ荷重は解消され、ワイヤー２９の繰り出しも停止しているため、第１プーリー３６、および第２プーリー３７は逆方向に回転することはない。

以上のように、駆動伝達部３１は、第１爪部４４と第２爪部４５とが係合（カップリング）、または空転することで、駆動部６１の正方向の回転駆動力のみプーリー部２８に伝達し、逆方向の回転駆動力をプーリー部２８に伝達しないものとなっている。

なお、シート積載トレイ２７が最下部に到達するまでの中途の位置で、不具合等によりシート積載トレイ２７が意図せずに停止した場合でも、上述の通り、第２爪部４５は、第１爪部４４に対して係合することなく空転する。したがって、この場合も、駆動伝達部３１は、駆動部６１の逆方向の回転駆動力を、プーリー部２８に伝達しないものとなっている。

図１に戻って、本体ハウジング２６の上部には、シートＰをシート搬送方向の下流側に給送するシート給送装置３２が配置されている。シート給送装置３２は、ピックアップローラー５３と、給紙ローラー対５４と、搬送ローラー対６２と、シート排出口５１と、を備えている。ピックアップローラー５３は、シート積載トレイ２７の上方に位置しており、シート積載トレイ２７が上昇すると、積載されたシートＰの上面に接触する位置にある。ピックアップローラー５３がシートＰの上面に接触した状態で給送方向（図１の時計回り方向）に回転すると、シートＰの束の最上面に位置する一枚のシートＰが給送される。

給紙ローラー対５４は、シート搬送方向に対してピックアップローラー５３の下流側に対向配置されてる。搬送ローラー対６２は、シート搬送方向に対して給紙ローラー対５４の下流側に対向配置されている。シート排出口５１は、シート搬送方向に対してシート給送装置３２の下流側端部に位置しており、本体ハウジング２６の側面に開口している。ピックアップローラー５３によって下流側に給送されたシートＰは、給紙ローラー対５４、および搬送ローラー対６２によってさらに下流側に搬送され、シート排出口５１を通ってシート収納装置２０の外側へと排出される。上述の通り、シート排出口５１には、画像形成装置１の合流経路５２が接続されている。このため、シート排出口５１から排出されたシートＰは、合流経路５２を通ってシート給送路１０へと搬入され、画像形成装置１内の画像形成部４へと搬送され、上述の通り画像形成が行われる。

ここで、従来のシート収納装置７０に生じるワイヤーの逆巻きについて説明する。なお、本発明にかかる構成と同等のものは、同一符号を付して説明を省略する。図８は、従来のシート収納装置７０におけるワイヤー巻き取り機構の参考例を示す側面図である。従来のシート収納装置７０は、駆動源Ｍに接続されたプーリー７１と、プーリー７１の上方に位置する滑車４１ｅと、滑車４１ｅの下方に配置されたシート積載トレイ２７と、を備える。

プーリー７１は、正逆両方向（図８の時計回り、反時計回りの両方向）に回転可能に支持されており、ワイヤー２９の一端は、プーリー７１の巻き取り部３８に固定されている。プーリー７１は、駆動源Ｍに連結されており、駆動源Ｍは正逆両方向の回転駆動力をプーリー７１に伝達可能である。

通常、プーリー７１が逆方向（図示時計回り方向）に回転すると、ワイヤー２９が繰り出されてシート積載トレイ２７が下降する。しかし、図８に示すように、ワイヤー２９が全て繰り出された状態で、駆動源Ｍがプーリー７１に対して逆方向（繰り出し方向）の回転駆動力を付与すると、ワイヤー２９とプーリー７１との連結箇所が、巻き取り部３８を間に挟んだ反対側の位置へと移動（図８に示す点Ａ１から点Ａ２の位置へと移動）し、逆巻きになってしまう。この状態でプーリー７１がさらに逆方向に回転すると、ワイヤー２９がプーリー７１に巻き取られてしまい（図示一点鎖線矢印Ｃ５参照）、シート積載トレイ２７が上昇してしまう。このように、シート積載トレイ２７が昇降方向の最下部に位置しているときにプーリー７１が逆方向に回転すると、シート積載トレイ２７は、本来の動作とは反対に、上昇してしまう。

一方、本発明のシート収納装置２０は、上述の通り、駆動伝達部３１は、駆動部６１からプーリー部２８に対して、ワイヤー２９の巻き取り方向である正方向の回転駆動力のみ伝達し、ワイヤー２９の繰り出し方向である逆方向の回転駆動力は伝達しない。すなわち、ワイヤー２９が全て繰り出された状態で、駆動部６１が第２爪部４５に対して逆方向の回転駆動力を付与したとしても、第２爪部４５から第１爪部４４には伝達されず、プーリー部２８は逆方向に回転しない。このため、シート積載トレイ２７が昇降方向の最下部まで下降し、ワイヤー２９が全て繰り出された状態でプーリー部２８が逆方向に回転しなくなり、ワイヤー２９が逆巻き状態になるのを抑制することができる。また、プーリー部２８は、ワイヤー２９に対して擦れながら回転することはないため、ワイヤー２９が切れたり、プーリー部２８が破損したりすることを抑制できる。また、検知センサーや制御手段を別途設ける必要がなく製造コストの増大を抑制できる。したがって、画像形成装置１へのシート給送不良を抑制しつつ破損しにくいシート収納装置２０を、コストの増大を抑制しつつ提供することができる。

また、上述の通り、巻き取り部３８の外径が軸方向の一方側（軸方向の内側）に向かって大きくなるテーパー形状をなす。このため、ワイヤー２９が巻き取り部３８に巻き取られると、ワイヤー２９は、軸方向に対して巻き取り部３８の外側端部から順次巻きついていく。このため、ワイヤー２９は、軸方向に対する巻き取り部３８の外側端部から内側端部にわたって平滑に巻き取られ、絡まりにくくなっている。

その他、本発明は上記各実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、第１爪部４４は第１プーリー３６と別体であるとしたがこれに限られない。例えば、第１爪部４４は、第１プーリー３６と同時に一体的に形成された同一体とすることができる。この場合、第１爪部４４は、第１プーリー３６の軸方向の外側端部から軸方向に突出するものとなっている。また、この場合、第２プーリー３７には、第１爪部４４は形成されていなくてよい。

また、第１爪部４４を軸方向に対してスライド可能に支持し、第２爪部４５を駆動軸５０に対して固定し、第１爪部４４と第１プーリー３６との間に付勢部材４３を配置する構成を採用することもできる。この場合、付勢部材４３は、第１爪部４４を第２爪部４５に向かって付勢している。

本発明は、画像形成装置に供給するシートを収納可能な大容量のシート収納装置に利用することができる。本発明を利用することで、シート収納装置から画像形成装置へのシートの給送不良を抑制することができる。

１ 画像形成装置
４ 画像形成部
７ 給紙カセット
２０ シート収納装置
２６ 本体ハウジング
２７ シート積載トレイ
２８ プーリー部
２９ ワイヤー
２９ａ 第１ワイヤー
２９ｂ 第２ワイヤー
２９ｃ 第３ワイヤー
２９ｄ 第４ワイヤー
３０ 駆動装置
３１ 駆動伝達部
３２ シート給送装置
３５ シャフト部材
３６ 第１プーリー
３７ 第２プーリー
３８ 巻き取り部
４２ 駆動カップリング
４３ 付勢部材
４４ 第１爪部（駆動側カップリング）
４５ 第２爪部（従動側カップリング）
４６ 第１ギア面（駆動側ギア面）
４７ 第２ギア面（従動側ギア面）
６１ 駆動部
１００ 画像形成システム
Ｐ シート

Claims (4)

1. 本体ハウジングと、
   前記本体ハウジング内に昇降可能に支持され、シートが積載されるシート積載トレイと、
   前記本体ハウジング内に、正逆両方向に回転可能に支持されたプーリー部と、
   一端が前記プーリー部に固定され、かつ他端が前記シート積載トレイに固定されて前記シート積載トレイを吊り下げ、前記プーリー部が正方向に回転すると巻き取られ、逆方向に回転すると繰り出されるワイヤーと、
   回転駆動力を発生させる駆動部と、前記駆動部の正方向の回転駆動力を前記プーリー部に伝達、逆方向の回転駆動力を遮断する駆動伝達部と、を有する駆動装置と、
   を備え、
   前記駆動伝達部は、
   前記駆動部のもつ駆動軸に支持されて、前記駆動軸と一体回転する駆動側カップリングと、
   前記プーリーと一体回転し、前記駆動側カップリングとカップリング可能な従動側カップリングと、を有し
   前記正方向の回転駆動力により前記駆動側カップリングが正方向に回転した場合、
   前記駆動側カップリングと前記従動側カップリングとがカップリングし、前記駆動部からの正方向の回転駆動力が伝達されて前記プーリー部が正方向に回転し、前記ワイヤーが前記プーリー部に巻き取られて、シート積載トレイが上昇し、
   前記逆方向の回転駆動力により前記駆動側カップリングが逆方向に回転した場合、
   前記シート積載トレイの自重により前記ワイヤーが前記プーリーから繰り出されて、前記プーリー部及び前記従動側カップリングが前記駆動側カップリングの回転に追従して逆方向に回転しつつ、前記シート積載トレイが下降し、
   前記駆動側カップリングが逆方向に回転中に前記シート積載トレイが停止した場合、前記駆動伝達部は、前記駆動側カップリングが、回転が停止した前記従動側カップリングに対して空転し、前記プーリー部に対して前記駆動部の回転駆動力を遮断することを特徴とするシート収納装置。
2. 前記プーリー部は、
   前記シート積載トレイの昇降方向に直交する水平方向に沿って延びて、前記プーリー部の回転中心となるシャフト部材と、
   前記シャフト部材の一端部に固定され、前記シャフト部材の軸方向に対して前記駆動伝達部と隣り合う第１プーリーと、前記シャフト部材の他端部に固定される第２プーリーと、を含んで構成され、
   前記ワイヤーは、
   一端が前記第１プーリーに固定された第１ワイヤー、および第２ワイヤーと、
   一端が前記第２プーリーに固定された第３ワイヤー、および第４ワイヤーと、を有し、
   前記駆動側カップリングと前記従動側カップリングとは前記駆動軸方向に対向配置され、
   前記駆動側カップリングは、前記従動側カップリングとの対向面に形成された駆動側ギア面を有し、前記駆動軸に対してスライド可能に支持され、
   前記従動側カップリングは、前記駆動側ギア面に対して係合可能な従動側ギア面を有し、
   前記駆動伝達部は、
   前記駆動側カップリングを前記従動側カップリングに近づく方向に付勢する付勢部材と、を有し、
   前記駆動ギア面と前記従動ギア面とが接触して係合することで、前記プーリー部に前記駆動部の正方向の回転駆動力を伝達することを特徴とする請求項１に記載のシート収納装置。
3. 前記第１プーリーおよび前記第２プーリーは、前記第１ワイヤー、前記第２ワイヤー、前記第３ワイヤー、および前記第４ワイヤーを巻き取る巻き取り部の外径が軸方向の一方側に向かって大きくなるテーパー形状を有することを特徴とする請求項２に記載のシート収納装置。
4. 前記シートに対して画像を形成する画像形成部を有する画像形成装置と、
   前記画像形成装置に接続され、前記画像形成部へと前記シートを給送するシート給送機構を有する請求項１から３のいずれかに記載のシート収納装置と、
   を備えることを特徴とする画像形成システム。

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