JP3262574B2 - 用紙トレイ駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機等の画像形成装
置に用いられる用紙トレイ駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、複写機等の画像形成装置に用い
られる用紙トレイ駆動装置は、用紙束が排出されるトレ
イが上下方向に移動可能に構成され、このような構成と
して例えば、特開昭６３−３１０４５９号公報や特開平
２−３８２５９号公報に開示されている。

【０００３】図９は一般的な用紙スタック装置を示す。
タイミングプーリ５０，５１は排紙トレイ３の移動方向
に沿って上下方向に配設され、タイミングプーリ５０，
５１にはタイミングベルト５２が巻架されている。排紙
トレイ３は側板がタイミングベルト５２に固定され、タ
イミングベルト５２が移動するとガイドコロ２２を介し
て上下方向に移動する。したがって、トレイ３上の最上
位の用紙を検出することにより、トレイ３上の最上位の
用紙が常に一定の位置になるように制御することができ
る。

【０００４】そして、ギヤ５４がタイミングプーリ５０
と同軸に固定され、ギヤ５５以下の駆動機構により回動
する。駆動源であるＤＣモータ６２は、回動軸が上下方
向になるように固定され、回動軸にはタイミングプーリ
６１が固定されている。このタイミングプーリ６１とタ
イミングプーリ５９の間にタイミングベルト６０が巻架
され、ＤＣモータ６２の１次減速が行われる。ウォーム
ギヤ（ウォーム）５８はタイミングプーリ６１と同軸に
固定されるとともにウォームホイール５７に噛合し、２
次減速が行われるとともに回転軸が上下方向から水平方
向に９０°変換される。また、ギヤ５６がウォームホイ
ール５７と同軸に固定されるとともにアイドラギヤ５５
に噛合し、アイドラギヤ５５がギヤ５４に噛合すること
により３次減速が行われる。

【０００５】このような構成において、従来の用紙スタ
ック装置では、軸受方式のワンウェイクラッチがタイミ
ングプーリ５０と同軸のギヤ５４、すなわち荷重が加わ
る部分に設けられ、排紙トレイ３上の用紙束が最大積載
量を越えるとクラッチが外れ、排紙トレイ３とその駆動
機構の間の伝達を遮断するように構成されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の用紙スタック装置では、軸受方式のワンウェイクラ
ッチにより排紙トレイ３とその駆動機構の間の伝達を遮
断するので、ワンウェイクラッチの許容伝達トルクによ
り排紙トレイ３上の用紙束の最大積載量が決定され、ま
た、ワンウェイクラッチの許容伝達トルクに限界がある
という問題点がある。

【０００７】また、排紙トレイ３上の最大容量に達した
ことを検知する手段が必要になるが、このセンサを排紙
トレイ３の下限位置に設けると配線が複雑になる。更
に、軸受方式のワンウェイクラッチは高価であり、ま
た、信頼性に劣るという問題点がある。また、排紙トレ
イ３が下降時に障害物等に妨げられた場合にはワンウェ
イクラッチが動作しない。

【０００８】本発明は上記従来の問題点に鑑み、簡単な
構成でトレイの最大積載量を向上させ、また、トレイの
下降時の異常による破損を防止することができる用紙ト
レイ駆動装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】第１の手段は上記目的を
達成するために、用紙トレイを上下方向に移動するため
の上下駆動手段と、前記用紙トレイを上下方向に駆動す
るためのモータと、前記モータの回転を前記上下方向に
伝達する伝達機構を備えた用紙トレイ駆動装置におい
て、前記伝達機構は、前記モータにより回転するウォー
ムギアと、前記ウォームギアに噛合可能であって軸方向
に移動可能なウォームホイールと、前記ウォームホイー
ルに対して同軸のギヤと、前記ウォームギアと前記ウォ
ームホイールが噛合可能なように附勢する附勢手段と、
前記ウォームホイールおよび前記ギヤに対として設けら
れ、回転方向に嵌合可能であって軸方向に離脱可能な凹
部および凸部とを備え、前記用紙トレイ下降時には、前
記ギアによる後段側への駆動力の伝達が不能になったと
き、前記ウォームギアの駆動力によって前記ウォームホ
イールを前記附勢手段の附勢力に抗して軸方向に移動さ
せ、前記凹部と凸部との嵌合状態を解除して前記伝達機
構による駆動力の伝達を不能にすると共に、前記用紙ト
レイの上昇時には、前記凹部と凸部との嵌合情報の解除
を不能にするように、前記凹部と凸部との周方向におけ
る嵌合形状を前記凸部の正回転側と逆回転側で異ならせ
たことを特徴とする。

【００１０】第２の手段は、第１の手段においてウォー
ムホイールと前記ギヤが離脱したことを検出する検出手
段を備え、前記検出手段により用紙トレイの下降異常と
用紙トレイ上の積載超過を検出することを特徴とする。

【００１１】

【作用】第１の手段では上記構成により、用紙トレイの
下降異常または用紙トレイ上の積載超過が発生した場
合、ウォームホイールとギヤの間に軸方向の荷重が増加
するので、ウォームホイールとギヤが附勢手段の附勢力
に抗して離れ、ウォームギヤとウォームホイールの噛合
が外れる。したがって、簡単な構成でトレイの最大積載
量を向上し、また、トレイの下降時の異常による破損を
防止することができる。

【００１２】第２の手段では、１つの検出手段により用
紙トレイの下降異常と用紙トレイ上の積載超過を検出す
ることができ、また、この検出手段が用紙トレイの位置
に関係ない位置に設けられているので、用紙トレイがど
の位置にあってもこの異常状態を検出することができ
る。

【００１３】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１は本発明に係る用紙トレイ駆動装置の一実施
例の要部を示す説明図、図２は図１のウォームギヤ５８
とウォームホイール５７の噛合が外れた状態を示す平面
図、図３は図１および図２のウォームホイール５７を示
す説明図、図４はウォームホイール５７と同軸に取り付
けられたギヤ５６を示す説明図、図５は図４のギヤ５６
の嵌合用凸部５６ａを詳細に示す斜視図である。

【００１４】図１および図２に示す構造は、図９におい
て説明した駆動機構の２次および３次減速機構を示し、
図１（ａ）が平面図、図１（ｂ）が側面図である。すな
わち、この２次減速機構では図９に示すＤＣモータ６２
からタイミングプーリ６１、タイミングベルト６０、タ
イミングプーリ５９を介して伝達された回転力がウォー
ムギヤ５８に伝達されてウォームギヤ５８が上下方向を
軸として回転し、また、ウォームギヤ５８がウォームホ
イール５７に噛合し、２次減速が行われるとともに回転
軸が上下方向から水平方向に９０°変換される。更に、
ギヤ５６がウォームホイール５７と同軸に配置されると
ともにアイドラギヤ５５に噛合し、アイドラギヤ５５が
ギヤ５４に噛合することにより３次減速が行われる。

【００１５】そして、ウォームホイール５７は図２に詳
しく示すように、軸方向に移動可能であり、また、圧縮
スプリング６３はウォームホイール５７を常にギヤ５６
の方向に押さえつけることにより、ウォームギヤ５８と
ウォームホイール５７が噛合するように附勢されてい
る。また、ウォームギヤ５８とウォームホイール５７が
離脱した状態は、センサＳ５およびこのセンサＳ５に取
り付けられたフィラ６４により検出されるように構成さ
れている。なお、フィラ６４は軸ｅを支点として回動可
能であり、また、センサＳ５はフォトインタラプタで構
成されている。したがって、ウォームホイール５７が軸
方向に移動してフィラ６４に当接すると、フィラ６４が
回動してフォトインタラプタＳ５の発光素子と受光素子
の間を遮る。

【００１６】このお互いに噛合可能なウォームホイール
５７、ギヤ５６にはそれぞれ、図３、図４および図５に
示すように嵌合可能な凹部５７ａ、凸部５６ａが形成さ
れている。この凹部５７ａ、凸部５６ａはウォームホイ
ール５７、ギヤ５６の回転方向に嵌合可能であって軸方
向に離脱可能に形成され、また、ギヤ５６の凸部５６ａ
は図５に詳しく示すように、先端が細く形成されてい
る。

【００１７】この駆動機構の動作を説明すると、まず図
９に示すＤＣモータ６２が回転すると、タイミングプー
リ６１と、タイミングベルト６０とタイミングプーリ５
９により１次減速が行われ、ウォームギヤ５８とウォー
ムホイール５７により２次減速が行われるとともに回転
軸が上下方向から水平方向に９０°変換され、ウォーム
ホイール５７と、ギヤ５６と、アイドラギヤ５５とギヤ
５４により３次減速が行われる。したがって、ＤＣモー
タ６２の回転がギヤ５４を介してタイミングプーリ５
０，５１に伝達され、タイミングベルト５２と排紙トレ
イ３が上下方向に移動する。

【００１８】そして、排紙トレイ３が下降時に障害物等
に妨げられた場合や、排紙トレイ３上の用紙束の積載量
が限界の場合には、ウォームホイール５７とギヤ５６の
間の軸方向の荷重が増加するので、ウォームホイール５
７が圧縮スプリング６３の附勢力に抗してギヤ５６から
離れる。そして、この状態がセンサＳ５により検出さ
れ、ＤＣモータ６２が停止するように制御される。

【００１９】したがって、この実施例によれば、排紙ト
レイ３が下降時に障害物等に妨げられた場合や、排紙ト
レイ３上の用紙束の積載量が限界の場合に、ウォームホ
イール５７とギヤ５６の嵌合が外れるので、圧縮スプリ
ング６３の附勢力やギヤ５６の凸部５６ａの角度を考慮
することにより、簡単な構成でトレイの最大積載量を向
上し、また、トレイの下降時の異常による破損を防止す
ることができる。

【００２０】更に、排紙トレイ３が下降時に障害物等に
妨げられた状態や、排紙トレイ３上の用紙束の積載量が
限界の状態を検出するセンサＳ５が排紙トレイ３の位置
に関係ない位置に設けられているので、排紙トレイ３が
どの位置にあってもこの異常状態を検出することができ
る。

【００２１】つぎに、図６〜図８を参照して上記実施例
の適用例を説明する。図６は複写機等の画像形成装置１
の排紙口の設けられたステイプルユニットIII を示す側
面図、図７は図６のステイプルユニットIII のステイプ
ラを示す説明図、図８は図６のステイプルユニットIII
の排紙口近傍を詳細に示す側面図であり、このステイプ
ルユニットIII はコピー紙の束をステイプル（針）で綴
じて排紙トレイ３に排出する。

【００２２】図６において、画像形成装置１から排出さ
れたコピー紙は、その先端および後端が入口センサＳ１
により検出された後、搬送ローラ４により取り込まれ、
偏向爪２により排紙トレイ３に直接導く搬送路Ｉまたは
ステイプルユニットIII の方向の搬送路IIに選択的に搬
送される。なお、排紙トレイ３にはステイプルされない
コピー紙とステイプルされたコピー紙束がスタックされ
る。また、偏向爪２は図示省略のソレノイドとスプリン
グにより、コピー紙の搬送路を切り替えるように制御さ
れる。

【００２３】排紙トレイ３に直接導く搬送路Ｉには、搬
送ローラ５，６とこの搬送ローラ５，６に従動する従動
コロ７，８が配置され、また、ステイプルユニットIII
の方向の搬送路IIには、搬送ローラ９，１０とこの搬送
ローラ９，１０に従動する従動コロ１１，１２が配置さ
れている。

【００２４】ステイプルユニットIII は図６および図７
に示すように、紙のサイズに応じて紙の幅方向に移動可
能なステイプラ１３と、紙の後端をガイド板１４に当接
させて紙の搬送方向を揃えるためのブラシローラ１５ａ
およびたたきコロ１６と、紙の幅方向を揃えるためのジ
ョガフェンス１５ｂと、ステイプルされた束を排紙トレ
イ３に排出するための排紙ベルト１７および排紙爪１８
等を有し、排紙爪１８は排紙ベルト１７に固定されてい
る。

【００２５】つぎに、図８を参照してステイプルユニッ
トIII の排紙口近傍を詳細に説明すると、この位置には
ステイプルされない紙とステイプルされた紙束を排紙ト
レイ３上に排出するための排紙ローラ１９が設けられて
いる。排紙トレイ３に直接導く搬送路Ｉとステイプルさ
れた紙束の搬送路（図示排紙ベルト１７）の各出口に
は、それぞれセンサＳ２，Ｓ３が設けられている。この
排紙ローラ１９の下方には紙寄せ用のスポンジコロ２０
が配置され、排紙トレイ３に落下した紙または紙束は、
スポンジコロ２０の回転によりガイド板２１に突き当て
られ、後端が揃えられる。

【００２６】前述したように、排紙トレイ３は上下ガイ
ドコロ２２により上下方向に移動可能であり、図１〜図
５および図９に示す駆動機構により移動する。この排紙
トレイ３はまた、シフトガイドコロ２３により紙の幅方
向に移動可能である、このシフト動作は図示省略の駆動
機構により行われる。ここで、スポンジコロ２０の上方
には、スポンジコロ２０により排出された紙または紙束
の上面を検知するためのレバー２６およびセンサＳ４が
設けられ、紙または紙束の上面が排出コロ１９に対して
常に一定の位置になるように排紙トレイ３の高さが調整
される。また、従動ローラ２１は通常時には排紙ローラ
１９に接触し、必要に応じて支点ａ軸として排紙ガイド
板２５と共に一点鎖線の位置まで移動可能であり、この
移動は図示省略の駆動機構により行われる。

【００２７】このような構成のステイプルユニットIII
は、紙を１枚ごとに排紙トレイ３に排出するソート・ス
タックモードと、ステイプラ１３により紙束を綴じて排
紙トレイ３に排出するステイプルモードを有する。ソー
ト・スタックモードでは図６に示す偏向爪２は破線の位
置に切り替えられ、したがって、画像形成装置１から排
出されたコピー紙は搬送路Ｉ側に送られ、搬送ローラ
５，６等により排紙トレイ３に排出される。この場合、
従動ローラ２１とガイド板２５は、排紙ローラ１９に対
して自重またはスプリングにより加圧された状態で接触
しており、これによりコピー紙を排紙トレイ３に排出す
る。

【００２８】他方、ステイプルモードでは、図６に示す
偏向爪２は実線の位置に切り替えられ、したがって、画
像形成装置１から排出されたコピー紙は搬送路II側に送
られ、ステイプルユニットIII の方向に搬送される。ス
テイプルユニットIII では設定枚数のコピー束がステイ
プラ１３により綴じられ、排紙ベルト１７および排紙爪
１８により排紙ローラ１９の方向に搬送される。この場
合、従動ローラ２１とガイド板２５は、排紙ローラ１９
から離間するように一点鎖線の位置に移動制御され、し
たがって、用紙束が従動ローラ２１と排紙ローラ１９の
間を通過する。そして、用紙束の後端が従動ローラ２１
と排紙ローラ１９の間を通過する前に、従動ローラ２１
とガイド板２５が用紙束を押さえ込むように制御され、
したがって、用紙束が排紙トレイ３上に排出される。な
お、この制御はセンサＳ３の検出信号により行われる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、用紙トレイ上昇時には凹部と凸部との嵌合
状態を解除不能にし、用紙トレイ下降時にはギアによる
後段側への駆動力の伝達が不能になったとき前記凹部と
凸部との嵌合状態を解除するように前記凹部と凸部との
周方向における嵌合形状を凸部の正回転側と逆回転側と
で異ならせているので、用紙トレイ上昇時に与えられる
伝達機構への負荷量を考慮せずに、付勢手段の付勢力を
設定できるから、用紙トレイ下降時の異常による伝達機
構への負荷量を最小限にすることができる。よって、用
紙トレイの最大積載量を向上させ、また、用紙トレイの
下降時の異常による破損を防止することができる。

【００３０】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明においてウォームホイールと前記ギヤが離脱したこと
を検出する検出手段を備え、前記検出手段により用紙ト
レイの下降異常と用紙トレイ上の積載超過を検出するの
で、１つの検出手段により用紙トレイの下降異常と用紙
トレイ上の積載超過を検出することができ、また、この
検出手段が用紙トレイの位置に関係ない位置に設けられ
ているので、用紙トレイがどの位置にあってもこの異常
状態を検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る用紙トレイ駆動装置の一実施例の
要部を示す説明図である。

【図２】図１のウォームギヤとウォームホイールの噛合
が外れた状態を示す平面図である。

【図３】図１および図２のウォームホイールを示す説明
図である。

【図４】ウォームホイールと同軸に取り付けられたギヤ
を示す説明図である。

【図５】図４のギヤの嵌合用凸部を詳細に示す斜視図で
ある。

【図６】図１〜図５の用紙トレイ駆動装置が適用された
ステイプルユニットを示す側面図である。

【図７】図６のステイプルユニットのステイプラを示す
説明図である。

【図８】図６のステイプルユニットの排紙口近傍を詳細
に示す側面図である。

【図９】一般的なトレイ駆動装置を示す側面図である。

【符号の説明】

３ 排紙トレイ ５０，５１ タイミングプーリ ５２ タイミングベルト ５６ ギヤ ５６ａ 凸部 ５７ ウォームホイール ５７ａ 凹部 ５８ ウォームギヤ ６２ ＤＣモータ ６３ 圧縮スプリング Ｓ５ センサ

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 用紙トレイを上下方向に移動するための
   上下駆動手段と、前記用紙トレイを上下方向に駆動する
   ためのモータと、前記モータの回転を前記上下方向に伝
   達する伝達機構を備えた用紙トレイ駆動装置において、 前記伝達機構は、 前記モータにより回転するウォームギアと、 前記ウォームギアに噛合可能であって軸方向に移動可能
   なウォームホイールと、 前記ウォームホイールに対して同軸のギヤと、 前記ウォームギアと前記ウォームホイールが噛合可能な
   ように附勢する附勢手段と、 前記ウォームホイールおよび前記ギヤに対として設けら
   れ、回転方向に嵌合可能であって軸方向に離脱可能な凹
   部および凸部と、 を備え、 前記用紙トレイ下降時には、前記ギアによる後段側への
   駆動力の伝達が不能になったとき、前記ウォームギアの
   駆動力によって前記ウォームホイールを前記附勢手段の
   附勢力に抗して軸方向に移動させ、前記凹部と凸部との
   嵌合状態を解除して前記伝達機構による駆動力の伝達を
   不能にすると共に、前記用紙トレイの上昇時には、前記
   凹部と凸部との嵌合情報の解除を不能にするように、前
   記凹部と凸部との周方向における嵌合形状を前記凸部の
   正回転側と逆回転側で異ならせたことを特徴とする用紙
   トレイ駆動装置。
2. 【請求項２】 前記ウォームホイールと前記ギヤが離脱
   したことを検出する検出手段をさらに備え、前記検出手
   段により用紙トレイの下降異常と用紙トレイ上の積載超
   過を検出することを特徴とする請求項１記載の用紙トレ
   イ駆動装置。