JP5910179B2 - 給紙装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、用紙が複数枚積載される積載部を昇降させる手段を備える給紙装置、及び該給紙装置を備える画像形成装置に関するものである。

近年、画像形成装置に装備される給紙装置に備わる給紙トレイには、１０００枚を超える大容量の用紙を収納するものがある。このような給紙装置は、ローラ対からなる給紙部材によって、最上位の用紙を順次１枚ずつ画像形成装置へ供給する。そして、この給紙装置は、給紙トレイを給紙装置から引き出した場合に、給紙トレイに備わるトレイ底板がトレイ底板に積載されている用紙の重さで給紙トレイの最下位の位置まで降下し、作業者が用紙を給紙トレイに補充したり交換したりできるようになっている。

このように構成された給紙装置は、多数枚の用紙が給紙トレイ内に残った状態で給紙トレイを給紙装置から引き出すと、給紙トレイに備わるトレイ底板に積載されている多数枚の用紙の重量により、トレイ底板が急激に降下する虞がある。そのため、衝撃音等の異音の問題や装置自体に損傷を与えたりする問題が発生する。

上述の問題を防止するため、トレイ底板がその降下方向に移動する際に、トレイ底板に一定の負荷トルクを与え、給紙トレイを給紙装置から引き出す場合に、トレイ底板の急激な降下を抑える緩衝機構（ダンパ）を設けた給紙装置が知られている（例えば、特許文献１〜特許文献５参照）。

特許文献１に記載のシート材給送装置は、設置位置検知手段を有する。また、特許文献２に記載の大容量給紙装置は、給紙トレイと転写紙積載台と降下制御手段を有する。また、特許文献３に記載のシート材給送装置は、衝撃緩和手段を有する。また、特許文献４に記載の給紙装置は、緩衝部材を有する。

上述の特許文献１に記載のシート材給送装置が設置位置検知手段を有することで、給送装置のカバーが記録紙補充のために開けられた際に、トレイに積載された用紙の重さで降下するトレイは、トルクリミッタを介して所定の位置で停止する。そのため、このシート材給送装置は、降下スイッチを複数回押したりする煩わしい操作が生じないと共に、急激なトレイの降下に伴う衝撃音等の異音の発生を緩和し、装置自体に与える損傷を軽減できる。

しかしながら、結局のところ、このシート材給送装置に備わるトレイは、多数枚のシートをトレイに積載した場合、多数枚のシートの重さにより所定の位置まで急激に自由落下をする。このため、このシート材給送装置は、トレイの落下に伴う衝撃音等の異音発生の問題や装置自体に与える損傷の問題を解決していない。

また、上述の特許文献２に記載の大容量給紙装置は、降下制御手段を有することで、転写紙積載台の急激な降下を防止できる。

しかしながら、特許文献２に記載の大容量給紙装置は、積載されている用紙の総重量によって負荷抗力値を調整する必要がある。というのも、このようなタイプの装置は、少数の用紙が転写紙積載台に積載されている場合を基準としてダンパの負荷抗力値（負荷トルク）が設定されると、多数の用紙が転写紙積載台に積載されている際は、ダンパによる負荷抗力が弱く、給紙トレイのトレイ底板が急激に降下してしまうからである。また、多数の用紙が転写紙積載台に積載されている場合を基準としてダンパの負荷抗力値（負荷トルク）が設定されると、少量の用紙が積載されている際は、ダンパによる負荷抗力が強く、給紙トレイのトレイ底板が所定の位置まで降下せず、用紙の補充や交換等の際に、作業者がトレイ底板を手で降下させるという作業を必要とするからである。そのため、このような課題を解決する給紙装置が要望されていた。

また、上述の特許文献３に記載のシート材給送装置は、複数の衝撃緩和手段を有する。即ち、このシート材給送装置は、ダンパの負荷抗力値（衝撃吸収性能）に関して、少数枚の用紙が給紙台に積載されている場合を基準として設定された衝撃緩和手段と、ダンパの負荷抗力値（衝撃吸収性能）に関して多数枚の用紙が給紙台に積載されている場合を基準として設定された衝撃緩和手段とを組合わせて給紙台に負荷を与えることができる。そのため、このシート材給送装置は、積載されている用紙の総重量によって負荷抗力値を調整する煩わしい作業も発生せず、用紙を補充する際に、給紙台が急激に降下するのを防止できる。また、給紙台が所定の最下位の位置まで降下しない事態も発生せず、用紙の補充や交換等の際に、作業者が給紙台を手で降下させる面倒な作業を必要としない。

しかしながら、このシート材給送装置は、複数の衝撃緩和手段と組合わせるため、複数の緩衝緩和手段を必要とし、部品費が嵩む。

また、上述の特許文献４に記載の給紙装置は、緩衝部材を有することで、直動型ダンパを一対の可動部材のリンク機構に設置できる。そのため、この給紙装置は、ピストンロッド・シリンダ等からなる直動型ダンパを緩衝ストロークの確保のために縦置きに直接配置しないで済む。その結果、多大なスペースを給紙トレイ内に必要とせずに、トレイ底板が急激に降下するのを防止できる。一方、更に簡易な構成のシート収納装置が要望されている。

また、トレイ内に昇降モータとギア列から構成される昇降ユニットを内蔵し、トレイを給紙装置本体から引き出した際にも給紙装置本体とトレイを電気的に接続状態となるように構成して、モータ駆動によりトレイ底板を降下させ、トレイ底板が急激に降下するのを防止する方式も一般に知られている。

しかしながら、この方式では、昇降モータとギア列から構成される昇降ユニットをトレイ内に内蔵するため、トレイ自体の大型化を招く。

また、電磁ブレーキによって駆動軸を制動し、トレイ底板が急降下するのを防止する方法も一般に知られている。しかしながら、この方式は、非常に高価な電磁ブレーキを使用するため、給紙装置の高額化を招く。

本発明は、上述の課題を解決し、簡易な構成で、積載部の急激な降下を抑制できる、廉価な給紙装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明に係る給紙装置は、
複数枚の用紙を積載できる積載部と、
前記積載部を上昇又は降下、制止させる昇降手段と、
前記積載部に積載された用紙の最上紙と当接して、該最上紙を所定の方向へ給紙する給紙手段と、
前記昇降手段が前記積載部を降下させる降下状態と前記昇降手段が前記積載部を制止する制止状態との切替をする切替手段と、
前記切替手段の制御を行う制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記積載部が降下する際、前記切替手段を断続的に切替し、
前記制御手段は、前記切替手段の切替時間を変更可能であることを特徴としている。

本発明によると、簡易な構成で、積載部の急激な降下を抑制し、廉価な給紙装置及び画像形成装置を提供できる。

本発明の一実施形態に係る給紙装置及び画像形成装置を示す説明図である。 図１に示した給紙装置の積載部が給紙装置本体から引き出された状態を概略的に示す斜視図である。 図１に示した給紙装置のトレイの内部を概略的に示す斜視図である。 図１に示したトレイに備わる制御手段の説明をする説明図であり、切替タイミングＡを示す説明図（図４（ａ））と切替タイミングＢを示す説明図（図４（ｂ））である。

以下、本発明の一実施形態に係る給紙装置及び画像形成装置について図面に基づいて説明する。

図１に示すように、本実施形態に係る画像形成装置５０は、画像形成装置本体（プリンタ装置）１０と、給紙装置３０とから構成されている。

まず、本実施形態に係るプリンタ装置１０について図１を参照して説明する。本実施形態に係るプリンタ装置１０は、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、黒（Ｋ）の４色のトナーを用いるフルカラープリンタである。各作像ユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの構成とその動作は実質的に同一であるため、ここでは色を示す符号（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を省略して作像ユニットについて説明する。作像ユニット１においては、像担持体としての感光体ドラム２の周囲に、帯電器３、現像装置４、クリーニング装置５等が配置されている。また、感光体ドラム２の上方に位置して、露光手段７が配置されている。

４つの作像ユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの下方には、複数の支持ローラに掛け回された中間転写ベルト８が配置されている。中間転写ベルト８は、支持ローラの一つが図示しない駆動手段によって回転駆動されることにより、矢印Ａ方向に走行駆動される。その中間転写ベルト８を挟んで各作像ユニットの感光体ドラム２に対向するように、一次転写手段としての転写ローラ６が配置されている。

さて、各作像ユニット１においては、感光体ドラム２が図中反時計回りに回転駆動され、帯電器３によって感光体表面が所定の極性に均一に帯電される。次いでその帯電面に、露光手段７から出射される光変調されたレーザビームが照射され、これによって感光体ドラム２上に静電潜像が形成される。その静電潜像は、現像装置４から付与されるトナーによって現像され、トナー像として可視化される。各作像ユニットで形成されたイエロー、シアン、マゼンタ、黒の各色トナー像は、中間転写ベルト８上に順次重ね合わされて転写される。

一方、装置本体の下部には給紙トレイ１４ａ及び１４ｂを有する給紙部１４が設けられており、この給紙部１４又はプリンタ装置１０に装着された給紙装置３０から記録媒体として例えば転写紙（用紙）が給送される。給送された転写紙は、レジストローラ１１と称されるタイミング合わせローラに向けて矢印Ｂの如く搬送される。

レジストローラ１１に突き当てられて一旦停止された転写紙は、中間転写ベルト８上のトナー像とのタイミングを取ってレジストローラ１１より送出され、二次転写ローラ９と中間転写ベルト８とが接する二次転写部に送り込まれる。その二次転写ローラ９にトナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加され、これによって中間転写ベルト８上の重ねトナー像（フルカラー画像）が転写紙上に転写される。トナー像転写後の転写紙は、搬送ベルト１２により定着装置１３へ搬送され、定着装置１３にて熱と圧力によりトナーが転写紙に定着される。トナー像定着後の転写紙は、矢印Ｃで示すように機外に排出され、図示しない排紙トレイ上に排紙される。

なお、片面印刷で裏面排紙（フェイスダウン排紙）する場合は、用紙反転部１５を経て矢印Ｃで示すように機外に排出することで、用紙の表裏が逆転される。また、両面印刷の場合は、定着後の用紙を両面反転部１６を経て再給紙路１７よりレジストローラ１１へと再給紙し、用紙裏面に中間転写ベルト８よりトナー像が転写される。トナー像転写後の用紙は定着装置１３で定着が行われ、片面印刷時と同じように定着装置１３から矢印Ｃで示すように、又は用紙反転部１５を経て矢印Ｃで示すように機外に排出され、図示しない排紙トレイ上に排紙される。用紙搬送方向を切り替えるための切替爪１８、１９が適宜配置されている。

モノクロ印刷の場合は、本例のプリンタ装置１０では、黒（Ｋ）の作像ユニット１Ｋのみを用いてトナー像を作像し、そのトナー像を中間転写ベルト８を介して転写紙上に転写する。トナー像定着後の用紙の扱いは、フルカラー印刷の場合と同様である。

なお、図１に示すように装置本体の上面には、各作像ユニットの現像装置４に供給するトナーを収納した各色トナーボトル２１をセットするトナーボトルセット部２０が設けられている。また、表示部２２及び操作パネル２３を有する操作部２４も装置本体の上面に設けられている。さらに、図１において装置本体の右側の側面には、給紙装置３０からの用紙搬入部Ｄが設けられている。用紙搬入部Ｄにおいては、用紙を受け入れる開口２５と、用紙を搬送する搬送手段２６が設けられている。

次に、本実施形態に係る給紙装置について説明する。本実施形態に係る給紙装置３０は、例えば１０００枚程の用紙を積載して給紙でき、給紙装置本体３１と積載部４０を備える。積載部３５は、トレイ４０とトレイ底板４１と積載量検知手段４４とサイズ検知手段４５と昇降手段４３と切替式ブレーキ手段（切替手段）４６と制御手段４８と給紙手段４２を有する。そして、昇降手段４３は、駆動軸４３ａと昇降プーリ４３ｂとワイヤ４３ｃを有する。一方、給紙装置本体３１は、駆動力伝達手段３３と引出し制御手段４９とここでは図示しない駆動手段３２を有する。

トレイ４０は、図３に示すように、給紙装置３０に設置状態で上面が開口した箱型矩形状と１つの側面が開口した箱型矩形状との結合した形状を有している。そして、トレイ４０は、給紙装置本体３１に備わり、給紙装置３０から積載部３５を引出せるようになっている。なお、トレイ４０には、ここでは図示しない用紙支持部材が備わっており、その用紙支持部材を移動させることで、用紙のサイズ変更に対応できるようになっている。

給紙手段４２は、本実施形態ではピックアップコロ４２を用いており、トレイ底板４１に積載された用紙の最上紙の外縁部近傍であって、最上紙の外縁１辺の中央部に配置される。そして、給紙手段４２は、図１に示すようにトレイ底板４１に積載された用紙の最上紙の給紙を行う。

トレイ底板４１は、矩形状の平板部材からなり、トレイ４０の上面が開口した箱型矩形状の内径より小さい外形を有している。そして、図２のように給紙装置３０に備わったトレイ４０の内部に設置され、トレイ４０を挟んで対称的に配置されている４本のワイヤ４３ｃに接続されている。

駆動軸４３ａは、円柱状の棒形状を有しており、図３に示すように１つの側面が開口した箱型矩形状の内部をトレイ４０の短手方向に横切って配置されている。そして、連結ギア４７が駆動軸４３ａの軸線上に備わっている。

昇降プーリ（昇降手段）４３ｂは、円柱形状をしており、図３に示すようにトレイ外側で対向して配置し、駆動軸４３ａに接続されている。そして、駆動軸４３ａがその軸線を回転軸とする一方の方向に回転してワイヤ４３ｃを巻取ることで、トレイ底板４１を水平状態で上昇させる。また、駆動軸４３ａがその軸線を回転軸とする他方の方向に回転してワイヤ４３ｃを引き出すことで、トレイ底板４１を水平状態で降下させる。

切替式ブレーキ手段（切替手段）４６は、本実施形態では電磁クラッチを採用し、図３に示すようにトレイ４０の１つの側面が開口した箱型矩形状の底面に締結部材（図示せず）を介して締結される。そして、切替式ブレーキ手段４６は、駆動軸４３ａの軸線上に備わった連結ギア４７に嵌合され、制御手段４８からの電気的信号を受信して、駆動軸４３ａが回転する回転状態と駆動軸４３ａの回転をによって制止する制止状態との切替をする。ここで、回転状態の際、トレイ底板４１は降下し、制止状態の際、トレイ底板４１は制止する。そのため、本実施形態の給紙装置３０は、特にトレイ４０の上部に位置するトレイ底板４１が降下する際、切替手段４６が断続的に切替をし、トレイ底板４１を徐々に降下させることができる。その結果、少数枚だけでなく、多数枚の用紙が積載されているトレイ底板４１の急激な降下を抑制できる。

また、この電磁クラッチは、電磁ブレーキ等と比較すると格段に廉価であるため、給紙装置の低コスト化を図れる。

制御手段４８は、図３に示すようにトレイ４０の側面が開口した箱型矩形状の底面に締結部材を介して締結さる。そして、切替式ブレーキ手段４６の回転状態と制止状態の切替をする時間を制御し、回転状態の時間と制止状態の時間の関係からトレイ底板４１の降下速度を調整できる。

具体的には、制御手段４８が切替タイミングＡの場合、トレイ底板４１は、５００ミリ秒経過時に２００ミリ降下し、９００ミリ秒経過時に４００ミリ降下する。一方、制御手段４８が切替タイミングＢの場合、トレイ底板４１は、５００ミリ秒経過時に３００ミリ降下し、９００ミリ秒経過時に６００ミリ降下する。そのため、切替タイミングＢの回転状態の時間は、切替タイミングＡの回転状態の時間より長く、トレイ底板４１が降下する時間を短くできる。

また、切替式ブレーキ手段４６が制御手段４８からの電気的信号を受信していないない場合、切替式ブレーキ手段４６は、駆動軸４３ａを常に制止状態とするようになっている。

このため、トレイ底板４１が特にトレイ４０の上部に位置する状態から降下中に、予期せぬ停電や機械的トラブル等により電源供給源（図示せず）から制御手段４８への電気的な信号が遮断された場合でも、トレイ底板４１は急降下せず、異音や機器の損傷は発生せず、作業者の安全性も保たれる。

また、一般的にトレイ底板に積載されている用紙積載量が多い場合、トレイ底板にかかる重量は大きく、トレイ底板に積載されている用紙積載量が小さい場合、トレイ底板にかかる重量が小さい。そのため、トレイ底板にブレーキ機構が備わっていない場合、トレイ底板の降下に伴う衝撃は、トレイ底板に積載されている用紙積載量が多い場合のほうが大きくなる。

積載量検知手段４４は、ここでは詳細に図示しないがトレイ底板４１に備わっており、積載された用紙の重さを検知する荷重センサを用いる。そして、トレイ底板４１に積載されている用紙の積載量が予め設定された所定の量より多い場合は、積載量検知手段４４が用紙の積載量を多いと検知し、切替式ブレーキ手段４６の切替時間は、制御手段４８によって切替タイミングＡとなるように制御される。また、トレイ底板４１に積載されている用紙積載量が予め設定された所定の量より少ない場合は、積載量検知手段４４が用紙の積載量を少ないと検知し、切替式ブレーキ手段４６の切替時間は、制御手段４８によって切替タイミングＢとなるように制御される。

そのため、本実施形態の給紙装置３０は、トレイ底板４１に積載されている用紙積載量の違いに関わらず、トレイ底板４１の降下のスピードをほぼ同じにし、トレイ底板４１の降下に伴う衝撃の発生を抑制できる。なお、所定の量とは任意に変更可能であることは言うまでもない。なお、本実施形態では積載量検知手段４４として荷重センサを採用したが、積載量を検知できるものであれば適用可能である。

また、一般的に同一の枚数の用紙が積載されている場合、大サイズ用紙が積載されているトレイ底板にかかる重量は、小サイズ用紙が積載されているトレイ底板にかかる重量より大きい。そのため、トレイ底板にブレーキ機構が備わっていない場合、トレイ底板の降下に伴う衝撃の大きさは、大サイズ用紙がトレイ底板に積載されている場合の方が同一枚数の小サイズ用紙がトレイ底板に積載されている場合より大きくなる。

サイズ検知手段４５は、ここでは詳細に図示しないがトレイ底板４１に備わっている。そして、所定の量以上の大サイズ用紙がトレイ底板４１に積載されている場合、予め設定された所定の量より多い積載量であると積載量検知手段４４が検知し、予め設定された所定のサイズより大きいサイズの用紙をサイズ検知手段４５が検知する。そして、切替式ブレーキ手段４６の切替時間は、制御手段４８によって切替タイミングＡとなるように制御される。また、所定の量以下の小サイズ用紙がトレイ底板４１に積載されている場合、予め設定された所定の量より少ない積載量であると積載量検知手段４４が検知し、予め設定された所定のサイズより小さいサイズの用紙をサイズ検知手段４５が検知する。そして、切替式ブレーキ手段４６の切替時間は、制御手段４８によって切替タイミングＢとなるように制御される。

そのため、本実施形態の給紙装置３０は、トレイ底板４１に積載されている用紙サイズの違いに関わらず、トレイ底板４１の降下のスピードをほぼ同じにし、トレイ底板４１の降下に伴う衝撃の発生を抑制できる。なお、所定のサイズ及び所定の量とは任意に変更可能であることは言うまでもない。

駆動力伝達手段３３は、ここでは詳細に図示しないが、給紙装置本体３１に備わり、給紙装置３０に積載部３５が収納された状態で一方の昇降プーリ４３ｂの近傍に配置されている。そして、積載部３５が給紙装置本体３１に収納されている際に、ここでは図示しない通常使用される駆動手段３２からの駆動力を駆動軸４３ａに伝達する。そして、給紙装置本体３１に備わる駆動力伝達手段３３は、図２に破線で示すように積載部３５が給紙装置本体３１から引き出された際に、駆動力及び保持力を駆動軸４３ａに伝えない。そのため、積載部３５を給紙装置本体３１から引き出すと、トレイ底板４１は降下する。トレイ底板４１が特にトレイ４０の上部に位置する場合、積載部３５を給紙装置本体３１から引き出すとトレイ底板４１は急激に降下する。

なお、積載部３５を給紙装置本体３１から引き出した際、駆動力伝達手段３３は、駆動軸４３ａから離れる構成となっているが、給紙装置本体３１と積載部３５とは、電気的に接続された状態となっている。

積載部ロック手段（引出し制御手段）４９は、ここでは詳細に図示しないが給紙装置本体３１に備わり、電源ＯＮ状態でロック機構は開状態であるが、電源ＯＦＦ状態でロック機構は閉状態となる機械式のロック手段である。

具体的には、予め設定された電圧の閾値により、電圧が閾値より大きい場合積載部ロック手段のロック機構が開状態となるが、電圧が閾値より小さい場合積載部ロック手段のロック機構が閉状態となる。そして、電源ＯＦＦとなり電圧が閾値より小さくなると、積載部ロック手段のロック機構が閉状態となり、積載部３５を給紙装置本体３１から引き出せないようになる。そして、再び電源をＯＮにした場合は、電圧が閾値より大きくなり、積載部ロック手段のロック機構が開状態となり、積載部３５を給紙装置本体３１から引出し可能となる。即ち、電源供給源から電源が供給されている場合だけ、積載部３５を給紙装置本体３１から引き出せる。

そのため、作業者は、電源ＯＦＦ時に積載部３５を紙装置本体３１から引き出そうとしても引き出せない。その結果、トレイ底板４１が特にトレイ４０の上部に位置する状態で積載部３５が給紙装置本体３１から引き出され、トレイ底板４１の急降下に伴う異音や機器の損傷の問題は生じず、作業者の安全性も保たれる。そして、作業者は、給紙装置３０へ用紙を補充する際や給紙装置３０のメンテナンスを行う際に戸惑うことなく作業できる。

画像形成装置５０は、図１に示すように給紙装置３０が画像形成装置本体（プリンタ装置）１０の側方に設置され、形成される。そして、画像形成装置５０が上述の給紙装置３０を備えることで、簡易な構成で、トレイ底板４１の急激な降下を抑制し、廉価な給紙装置及び画像形成装置を提供できる。

次に、本発明の一実施形態に係る給紙装置３０及び画像形成装置５０の使用方法について説明する。本実施形態に係る画像形成装置５０は、作業者がプリンタ装置１０で複写や印刷等を行う際に、用紙が給紙装置３０からプリンタ装置１０に搬送手段２６を介して供給されるようになっており、画像形成装置５０の使用の状況によって給紙装置３０の用紙の変更や補充が随時行われるようになっている。

具体的には、駆動手段３２からの駆動力が駆動力伝達手段３３を介して駆動軸４３ａに伝達され、駆動軸４３ａが回転し、駆動軸４３ａに接続された昇降プーリー４３ｂがワイヤ４３ｃを巻取ることで、トレイ底板４１が水平状態で上昇する。そして、給紙手段４２がトレイ底板４１に積載された最上位の用紙を1枚ずつ画像形成装置５０へ供給するようになっている。

そして、作業者は、用紙のサイズを変更する場合や用紙をトレイ４０に補充する場合、給紙装置３０に備わる積載部３５を給紙装置本体３１から引き出す。この際、トレイ４０に備わる駆動軸４３ａと、給紙装置本体３１に備わる駆動力伝達手段３３とは切り離される。そして、トレイ底板４１は、トレイ底板４１及びトレイ４０に積載された用紙の重さによってトレイ内の最下位の位置まで降下する。

この降下の際に、例えばトレイ底板４１に予め設定された所定の量より少ない用紙が積載されている場合、積載量検知手段４４がその積載量を少ないと検知し、切替タイミングＢの信号が制御手段４８から切替手段４６へ送られる。そして、切替式ブレーキ手段４６が駆動軸４３ａを切替タイミングＢで回転状態にしたり制止状態にしたりすることで、昇降プーリ４３ｂがワイヤ４３ｃを引出状態にしたり制止状態にしたりする。そして、トレイ底板４１がワイヤ４３ｃを介して徐々に降下するようになっている。

また、例えばトレイ底板４１に予め設定された所定の量より多い用紙が積載されている場合、積載量検知手段４４がその積載量を多いと検知し、切替タイミングＡの信号が制御手段４８から切替手段４６へ送られる。そして、切替式ブレーキ手段４６が駆動軸４３ａを切替タイミングＡで回転状態にしたり制止状態にしたりすることで、昇降プーリ４３ｂがワイヤ４３ｃを引出状態にしたり制止状態にしたりする。そして、トレイ底板４１がワイヤ４３ｃを介して徐々に降下するようになっている。

また、積載量検知手段４４が用紙の枚数を検知するタイプの場合、例えばトレイ底板４１に予め設定された所定のサイズより大きいサイズの用紙が積載されている場合、積載量検知手段４４が予め設定された所定の積載量より多いと検知すると共に、サイズ検知手段４５がそのサイズを大きいと検知し、切替タイミングＡの信号が制御手段４８から切替式ブレーキ手段４６へ送られる。そして、切替式ブレーキ手段４６が駆動軸４３ａを切替タイミングＡで回転状態にしたり制止状態にしたりすることで、昇降プーリ４３ｂがワイヤ４３ｃを引出状態にしたり制止状態にしたりする。そして、トレイ底板４１がワイヤ４３ｃを介して徐々に降下するようになっている。

また、積載量検知手段４４が用紙の枚数を検知するタイプの場合、例えばトレイ底板４１に予め設定された所定のサイズより小さいサイズの用紙が積載されている場合、積載量検知手段４４が予め設定された所定の積載量より少ないと検知すると共に、サイズ検知手段４５がそのサイズを小さいと検知し、切替タイミングＢの信号が制御手段４８から切替式ブレーキ手段４６へ送られる。そして、切替式ブレーキ手段４６が駆動軸４３ａを切替タイミングＢで回転状態にしたり制止状態にしたりすることで、昇降プーリ４３ｂがワイヤ４３ｃを引出状態にしたり制止状態にしたりする。そして、トレイ底板４１がワイヤ４３ｃを介して徐々に降下するようになっている。

そして、作業者は、トレイ内の用紙のサイズを変更したり、用紙をトレイ４０に補充したりした後、積載部３５を給紙装置本体３１に装着することで、プリンタ装置１０で複写や印刷等の作業をできる。

一方、給紙装置３０の電源がＯＦＦの場合や急なアクシデントにより電流の供給が遮断されている場合、作業者は、積載部ロック手段４９のロック機構が閉状態となり積載部３５を給紙装置本体３１から引き出せないようになっている。

また、作業者が用紙をトレイ４０に補充したり、作業者が給紙装置のメンテナンスをしたりする作業中に、急なアクシデントによって制御手段４８から切替ブレーキ手段への信号が遮断された場合、トレイ底板４１は切替式ブレーキ手段４６によって制止状態となる。

以下、本発明の一実施形態に係る給紙装置及３０び画像形成装置５０の作用について説明する。本発明の一実施形態に係る給紙装置３０及び画像形成装置５０の構造によると、切替式ブレーキ手段４６を有することで、特にトレイ４０の上部に位置するトレイ底板４１が降下する際、切替式ブレーキ手段４６が断続的に切替をし、トレイ底板４１を徐々に降下させることができる。そのため、少数枚だけでなく多数枚の用紙が積載されているトレイ底板４１の急激な降下を抑制でき、衝撃音等の異音の問題や装置自体の損傷の問題は発生しない。また、作業者がボタンを複数回押してトレイ底板４１の降下速度を調整するような面倒な作業も発生しない。また、切替手段として電磁ブレーキのように高価なものではない電磁クラッチを用いることで、給紙装置の低コスト化を図れる。

また、切替式ブレーキ手段４６の切替時間を制御手段４８で変更し、トレイ底板４１の降下速度を調整できる。

また、積載量検知手段４４を有することで、トレイ底板４１に積載されている用紙の量に関わらず、トレイ底板４１の降下速度をほぼ一定にできる。そのため、用紙の積載量に関わらず積載部３５に備わるトレイ底板４１の急激な降下を防止し、衝撃音等の異音が発生したり装置自体に損傷を与えたりする問題も生じない。また、積載されている用紙の積載量によって負荷抗力値を調整する煩わしい作業も発生せしない。また、複数の緩衝緩和手段を必要とせず、部品費が嵩むこともない。また、少量の用紙がトレイ底板４１に積載されている場合に、作業者がトレイ底板４１を手で降下させて、用紙をトレイに補充するという面倒な作業も発生しない。また、積載部に多大なスペースを必要とせず、極めて簡易な構成とすることができるため、積載部自体の小型化を低コストで実現できる。

また、サイズ検知手段４５を有することで、トレイ底板４１に積載されている用紙の量に関わらず、トレイ底板４１の降下速度をほぼ一定にできる。そのため、設計の幅を広げ、トレイ底板４１に積載されている用紙サイズに関わらず、トレイ底板４１の降下速度をほぼ一定にできる。そのため、用紙のサイズに関わらず積載部３５のトレイ底板４１の急激な降下を防止し、衝撃音等の異音が発生したり装置自体に損傷を与えたりする問題も生じない。また、積載されている用紙のサイズによって負荷抗力値を調整する煩わしい作業も発生しない。また、複数の緩衝緩和手段を必要とせず、部品費が嵩むこともない。また、小サイズ用紙がトレイ底板４１に積載されている場合に、作業者がトレイ底板を手で降下させて、用紙をトレイに補充するという面倒な作業も発生しない。また、積載部内に多大なスペースを必要とせず、極めて簡易な構成とすることができるため、積載部自体の小型化を低コストで実現できる。

また、トレイ底板４１は、駆動力伝達手段から伝達された駆動力によって駆動軸４３ａが回転することで、ワイヤ４３ｃを介して昇降する。そのため、簡易な構成でトレイ底板４１を昇降させることができる。

また、電気的信号が制御手段４８から切替式ブレーキ手段４６へ送信されていない場合、駆動軸４３ａは切替式ブレーキ手段４６によって常にブレーキ状態（制止状態）となっている。そのため、トレイ底板４１が特にトレイ４０の上部に位置する状態から降下中に、予期せぬ停電やトラブル等により制御手段４８から切替式ブレーキ手段４６への電気的な信号が遮断された場合でも、トレイ底板４１は急降下せず、衝撃音等の異音が発生したり装置自体に損傷を与えたりする問題も生じず、機器の損傷や作業者の安全性も保たれる。

また、給紙装置３０が電源ＯＦＦの時に機械式のロック機構が作動し、作業者は、積載部３５を給紙装置本体３１から引き出そうとしても引き出すことができない。そのため、トレイ底板４１が特にトレイ４０の上部に位置する状態で、作業者が積載部３５を給紙装置本体３１から引き出してしまう事態は発生せず、作業者が給紙装置３０へ用紙を補充する際、戸惑うことなく作業できる。

また、画像形成装置が本発明に係る給紙装置３０を備えることで、小スペースで、多数枚の用紙が積載されているトレイ底板４１の急激な降下を抑制することができ、廉価な画像形成装置を提供できる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、給紙装置３０は、上述の実施形態では給紙手段４２としてピックアップコロ４２を用い、用紙を給紙するＦＲＲ機構であるが、吸引ベルトを用いて用紙を吸着搬送するエアピック機構等でも良い。また、トレイ底板４１に接続されるワイヤは上述の形態に限定されず、少なくとも１本のワイヤを備え、トレイ底板を昇降させる機能を有していれば良い。また、昇降手段４３は、上述の形態と同様の効果を発揮する手段であれば良い。

また、切替式ブレーキ手段は、電磁クラッチ方式にする代わりに、一般に使用されているクラッチ方式を採用しても良い。また、サイズ検知手段は、上述の形態に限定されずトレイ底板に積載された用紙サイズを検出できる態様であれば良い。また、積載量検知手段は、上述の形態に限定されずトレイ底板に積載された用紙の積載量を検出できる態様であれば良い。また、積載部ロック手段４９は、ここでは電源の供給が絶たれると自動的にロック機構を閉状態にする機械式のロック機構を採用しているが、この形態に限定されず、蓄電池等による電気的な方式を採用しても良い。

また、本発明は、画像形成装置本体１０に備わる給紙トレイ１４ａ、１４ｂ、排紙トレイ（図示せず）についても、適用可能であることは言うまでもない。また、本発明に係る実施形態として、トレイ底板４１は、昇降手段４３によって水平状態で昇降するが、これに限定されず、トレイ底板４１の一端が昇降するような場合にも適用可能なことは言うまでもない。また、本発明は、画像形成装置及び給紙装置に限らず、例えばファクシミリや輪転機のような複数枚の用紙を積載する積載手段を有するものであれば適用可能であることは言うまでもない。

なお、上述の実施形態で紹介した各構成の材質、寸法はあくまで一例であり、本発明の作用を発揮し得る範囲内で様々な材質や寸法を選択可能であることは言うまでもない。

１０ プリンタ装置（画像形成装置本体の一例）
３０ 給紙装置
３１ 給紙装置本体
３２ 駆動手段
３３ 駆動力伝達手段
３５ 積載部
４０ トレイ
４１ トレイ底板
４２ ピックアップコロ（給紙手段の一例）
４３ａ，４３ｂ，４３ｃ（４３） 昇降手段
４３ａ 駆動軸（昇降手段の一例）
４３ｂ 昇降プーリ（昇降手段の一例）
４３ｃ ワイヤ（昇降手段の一例）
４４ 積載量検知手段
４５ サイズ検知手段
４６ 切替式ブレーキ手段（切替手段の一例）
４７ 連結ギア
４８ 制御手段
４９ 積載部ロック手段（引出し制御手段の一例）
５０ 画像形成装置

特許公報４１３５７０５号公報 特開平６−１５６７５４号 特開２００７−８４２８０号公報 特開２０１０−２０８７５１号公報 特開２００８−１８４３００号公報

Claims (7)

1. 複数枚の用紙を積載できる積載部と、
   前記積載部を上昇又は降下、制止させる昇降手段と、
   前記積載部に積載された用紙の最上紙と当接して、該最上紙を所定の方向へ給紙する給紙手段と、
   前記昇降手段が前記積載部を降下させる降下状態と前記昇降手段が前記積載部を制止する制止状態との切替をする切替手段と、
   前記切替手段の制御を行う制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記積載部が降下する際、前記切替手段を断続的に切替し、
   前記制御手段は、前記切替手段の切替時間を変更可能であることを特徴とする給紙装置。
2. 前記積載部に積載された用紙の積載量を検知する積載量検知手段を備え、
   前記切替手段の切替時間は、前記積載量検知手段が前記積載部に積載された用紙の積載量が所定の量より少ないと検知した場合に前記降下状態が前記制止状態より長く、前記積載量検知手段が前記積載部に積載された用紙の積載量が所定の量より多いと検知した場合に前記制止状態が前記降下状態より長くなるように前記制御手段によって制御されることを特徴とする、請求項１に記載の給紙装置。
3. 前記積載部に積載された用紙のサイズを検知するサイズ検知手段を備え、
   前記切替手段の切替時間は、前記サイズ検知手段が前記積載部に積載された用紙を所定のサイズより大サイズと検知した場合に前記制止状態が前記降下状態より長く、前記サイズ検知手段が用紙を所定のサイズより小サイズと検知した場合に前記降下状態が前記制止状態より長くなるように前記制御手段によって制御されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の給紙装置。
4. 前記昇降手段は、駆動力伝達手段と駆動軸とを備え、
   前記駆動力伝達手段は、駆動力を前記駆動軸に伝達し、
   前記昇降手段は、前記駆動軸を介して前記積載部を昇降させることを特徴とする、請求項１〜３の何れかに記載の給紙装置。
5. 前記切替手段は、前記制御手段からの信号を非受信状態で前記制止状態としたことを特徴とする、請求項１〜４の何れかに記載の給紙装置。
6. 前記積載部の引出しを制御する引出し制御手段を備え、
   前記引出し制御手段は、電源ＯＮの場合に積載部を給紙装置から引出し可能とすることを特徴とする、請求項１〜５の何れかに記載の給紙装置。
7. 請求項１〜６の何れかに記載の給紙装置を備えたことを特徴とする、画像形成装置。

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