JPH08169567A - 給紙トレイ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】モーターを駆動源として用紙を積載した給紙ト
レイを上昇および下降させる装置であって、前記モータ
ーと前記給紙トレイとの間に前記モーターの回転力を垂
直方向の直線運動に変換する変換手段と、前記モーター
の回転力を前記給紙トレイに伝達する回転伝達手段と、
前記給紙トレイが最下限よりも上昇した位置にあるとき
に前記モーターの電源がオフにされても、前記給紙トレ
イが重力により自然落下しないように前記回転伝達手段
に制動力を付与する制動手段を有する給紙トレイ装置に
おいて、給紙トレイの下降を防止できる十分な制動力を
確保しつつ、モーター負荷を軽減することのできる給紙
トレイ装置を提供すること。 【構成】制動手段（固定側摩擦板１８、回転側摩擦板１
９）による制動力が、給紙トレイが上昇するときには作
用せず下降するときにのみ作用するように回転伝達手段
（ギヤＧ１、小ギヤＧ２、大ギヤＧ３、ギヤＧ４）の回
転方向に応じて選択可能な制動制御手段（一方向回転ク
ラッチ２２）を有することとした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、モーターを駆動源とし
て昇降される給紙トレイ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】モーターを駆動源として用紙を積載した
給紙トレイを上昇および下降させる装置であって、前記
モーターと前記給紙トレイとの間に前記モーターの回転
力を垂直方向の直線運動に変換する変換手段と、前記モ
ーターの回転力を前記給紙トレイに伝達する回転伝達手
段と、前記給紙トレイが最下限よりも上昇した位置にあ
るときに前記モーターの電源がオフにされても、前記給
紙トレイが重力により自然落下しないように前記回転伝
達手段に制動力を付与する制動手段を有する給紙トレイ
装置がある。

【０００３】つまり、このような給紙トレイ装置では、
給紙用の送り出しローラーに対する給紙トレイ上に載置
された用紙の最上面の高さが、給紙に適する適正な範囲
に維持されるようにモーターを駆動して、給紙トレイを
上昇させる。ここで、モーターを非通電の状態にする
と、給紙トレイは重力の作用で、自然に下降してしま
い、所定の高さを維持できなくなる。

【０００４】モーター非通電の状態におけるこのよう
な、給紙トレイの自然落下を防止して、所定の高さを維
持させる手段として制動手段を設け、下降時に回転する
回転軸に負荷トルクをかけるようにしているのである。
制動手段としては、例えば、摩擦板を利用したものが用
いられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】制動手段は、本来的に
は、給紙トレイが下降しようとするときだけ、作用すれ
ばよいのであるが、従来の制動手段は、常時、制動力が
作用するようになっているため、給紙トレイを上昇させ
ようとするときに、モーターには制動力の分だけ負荷が
増すことになる。

【０００６】本発明は、給紙トレイの下降を防止できる
十分な制動力を確保しつつ、モーター負荷を軽減するこ
とのできる給紙トレイ装置を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するため、以下の構成とした。 （１） 制動手段による制動力が、給紙トレイが上昇す
るときには作用せず下降するときにのみ作用するように
回転伝達手段の回転方向に応じて選択可能な制動制御手
段を有することとした（請求項１）。

【０００８】（２） （１）記載の給紙トレイ装置にお
いて、制動制御手段は制動手段とは別個に設けた一方向
回転クラッチであることとした（請求項２）。

【０００９】（３） （２）記載の給紙トレイ装置にお
いて、制動手段は摩擦を利用したものであることとした
（請求項３）。

【００１０】（４） （２）記載の給紙トレイ装置にお
いて、制動手段は回転軸上に設けた一対の永久磁石間に
生じる磁気的吸引力を利用したものであることとした
（請求項４）。

【００１１】（５） （４）記載の給紙トレイ装置にお
いて、永久磁石は回転軸から半径方向に等距離かつ、前
記回転軸を中心として放射状に３６０°を等分して配置
された回転側の複数の永久磁石と、この回転側の複数の
永久磁石に対向してそれぞれ対のなすように配置された
固定側の複数の永久磁石からなることとした（請求項
５）。

【００１２】（６） （５）記載の給紙トレイ装置にお
いて、回転側の永久磁石と固定側の永久磁石との回転軸
方向上での対向間隔を調整する手段を有することとした
（請求項６）。

【００１３】（７） （１）または（２）または（３）
または（４）または（５）または（６）記載の給紙トレ
イ装置において、制動手段は駆動源に近い動力伝達経路
に配置した（請求項７）。

【００１４】

【作用】給紙トレイが上昇するときには、制動手段によ
る制動力がモーターの負荷として作用しない。

【００１５】

【実施例】

（一） 本発明の実施に適する給紙トレイ装置の説明 図５において、符号１は画像形成装置を示し、この画像
形成装置は、自動原稿送り装置２と、プロセス装置３
と、大量給紙装置４と、多段給紙装置５などからなって
いる。

【００１６】大量給紙装置４は、給紙トレイ６を有し、
この上には、Ａ４サイズの用紙を１０００枚収容するこ
とができる。この給紙トレイ６は図示省略の上下方向の
ガイドに摺動可能に嵌合している。この給紙トレイ６の
一部は、上下方向に設定されたベルト８の平行部であっ
て符号７で示す固定部にて該ベルトに固定されている。
ベルト８を支持するプーリーのうち、下側のプーリー
９について、該プーリー９は、図１により後述するギヤ
Ｇ１と一体構成されていて、ギヤ系列を経て、モーター
Ｍにより駆動されるようになっている。

【００１７】給紙トレイ６上には、符号Ｓで示す用紙が
載置されており、この用紙の最上部が、給紙用の送り出
しローラー１０に対して一定の関係を保持するように、
紙上面検知センサー１１の出力に基づいてモーターＭの
駆動が制御されるようになっている。

【００１８】大量給紙装置４からの給紙動作が開始され
ると、用紙Ｓの最上面Ａの位置が、送り出しローラー１
０による給紙動作が安定して行われるために十分な高さ
にあるかどうかが紙上面検知センサー１１の出力に基づ
いて検知され、用紙の最上面Ａが十分な高さにあること
が確認されれば、送り出しローラー１０の回転によっ
て、給紙が開始される。

【００１９】仮に、検知結果が前記十分な高さにないと
判断された場合には、プーリー９を回転することによ
り、検知結果が前記十分な高さになると判断されるま
で、給紙トレイ６を上昇させ、しかるのち、給紙が再開
され、継続されていく。

【００２０】給紙動作中に、用紙と送り出しローラー１
０との接触が安定していることは、スキューを防止する
ために必要な条件であり、この動作中に給紙トレイ６が
不用意に上下しないことにより、この条件が満足され
る。このため、給紙動作の間、給紙トレイ６の高さは一
定に保持されなければならない。

【００２１】また、紙上面検知センサー１１による検知
結果が給紙動作可能と判断してから、給紙トレイ６の上
昇が止まるまでには、信号の伝達、処理に必要な時間差
があるため、上昇を停止した給紙トレイ６を再度上昇さ
せるために、紙上面検知センサー１１の検知結果が給紙
不可の検出出力をするまでに、数枚あるいは数十枚の用
紙が給送されるだけ、紙上面検知センサー１１のオン位
置と給紙トレイ１１の停止位置に誤差がある。この給送
が行われる間も給紙トレイ１１を停止させておく必要が
ある。

【００２２】さらに、大量給紙装置４からの給紙動作が
一度停止し、つぎに再度、大量給紙装置からの給紙動作
を行うときに、迅速に処理を開始するために、大量給紙
装置４の給紙トレイ６の高さが給紙動作の間に変化しな
いことは重要である。

【００２３】（二） 請求項１、請求項２、請求項３、
請求項７に対応する説明 図５に示すベルト８を駆動するための手段はギヤボック
ス内に設けられている。このギヤボックスは図１に示す
ように対向して設けられた２枚の側板１２、１３に設け
られている。

【００２４】図１において、これら側板１２、１３に
は、ブレーキ軸１４と、支持軸１５とが設けられてい
る。ブレーキ軸１４は側板１２、１３を貫通しており、
軸受１６、１７により回転自在かつ、軸長手方向に手動
自在に側板１２、１３に支持されている。ブレーキ軸１
４の一端側に位置する側板１２には固定側摩擦板１８が
固定されている。

【００２５】この固定側摩擦板１８にはブレーキ軸１４
の回転や軸方向の移動に何らの抵抗を与えない程度のゆ
とりをもつ穴があけられていて、この穴をブレーキ軸１
４が貫通している。この固定側摩擦板１８と対向して回
転側摩擦板１９がブレーキ軸１４に固定されている。

【００２６】ブレーキ軸１４の他端側に位置する側板１
３の内側には、該ブレーキ軸に固定されたリング２０と
の間に伸張性コイル状のばね２１が設けられている。こ
のばね２１の弾性により、ブレーキ軸１４は左行する向
きの力を与えられており、このため、回転側摩擦板１９
は固定側摩擦板１８に圧接されており、ブレーキ軸１４
の回転に対し制動力が付与されるようになっている。よ
って、これら固定側摩擦板１８、回転側摩擦板１９、ば
ね２１などは、制動手段を構成している。

【００２７】ブレーキ軸１４には、段付きのギヤが設け
られている。この段付きのギヤを構成する小ギヤＧ２の
部分はブレーキ軸１４に対して回転自在であり、支持軸
１５に回転自在に支持されているギヤＧ１に噛み合わさ
れている。このギヤＧ１はプーリー９と一体的に構成さ
れている。

【００２８】一方、ブレーキ軸１４上の小ギヤＧ２は大
ギヤＧ３と一体であり、この大ギヤＧ３の部分は一方向
回転クラッチ２２を介してブレーキ軸１４に設けられて
いる。この一方向回転クラッチ２２はギヤＧ４が矢印Ｂ
の向きに回転するときのみ、該ギヤＧ４とブレーキ軸１
４とを接続し、矢印Ｂの向きの逆の向きに回転するとき
には、ブレーキ軸１４に対して接続を断ち回転自在とな
るように機能する。大ギヤＧ３は、モーターＭの軸に固
定されたギヤＧ４と噛み合わされている。モーターＭか
らベルト８までの間に存在するこれらギヤ系列を回転伝
達手段と称する。

【００２９】大ギヤＧ３が、矢印Ｂの向きと反対の向き
に回されるときには、モーターＭ→ギヤＧ４→大ギヤＧ
３→小ギヤＧ２→ギヤＧ１→プーリー９→ベルト８、の
駆動経路を経ることにより、制動手段を介さずにモータ
ーＭの回転が、これらの減速ギヤ列により減速されてベ
ルト８が回動され、給紙トレイ６が上昇される。

【００３０】また、大ギヤＧ３が矢印Ｂの向きに回転す
るときには、一方向回転クラッチ２２が機能して、大ギ
ヤＧ３とブレーキ軸１４とを接続するので、モーターＭ
→ギヤＧ４→制動手段→小ギヤＧ２→ギヤＧ１→プーリ
ー９→ベルト８、の経路を経ることにより、制動手段を
介してモーターＭの回転が給紙トレイ６に伝えられ、該
給紙トレイ６は下降させられる。

【００３１】したがって、制動手段の制動力をモーター
Ｍの電源がオフにされても給紙トレイ６が自重により自
然落下しないような大きさのブレーキ力が発生するよう
に、調整設定しておくことにより、ブレーキ軸１４に制
動力を付与しつつ、一方向回転クラッチ２２の機能によ
り、モーターＭの負荷が増大する給紙トレイ６の上昇時
にのみ、制動手段を介さずにモーターＭの動力をベルト
８に伝達することができる。

【００３２】本例の装置では、給紙トレイ６が上昇時に
は、小ギヤＧ２が図１中、矢印Ｂとは逆向きに回転する
ため、制動手段による制動力がかからないので力の損失
は生じないが、モーターＭがオフの状態では、小ギヤＧ
２は矢印Ａで示す回転方向に回転しようとしても、制動
手段による制動力が作用するため回転できず、給紙トレ
イ６の高さは維持される。

【００３３】このように、給紙トレイ６が下降する際に
は、制動力がかかったまま駆動されることとなるが、給
紙トレイ６の移動方向は重力方向であるので、駆動のた
めのエネルギーは摩擦損失すなわち、制動力だけであ
り、理想的には制動力は給紙トレイ６を上昇させるため
の力と釣り合うので、モーターＭの能力および消費電力
は、従来よりも半減させることができる。

【００３４】本例において、一方向回転クラッチ２２
は、固定側摩擦板１８と回転側摩擦板１９とで構成され
る制動手段の制動力が、給紙トレイ６を上昇させるとき
には作用せず、下降するときにのみ作用するように回転
伝達手段の回転方向に応じて選択する制動制御手段の一
例を構成する。これにより、給紙トレイ６の自然落下を
防止し得る十分な制動力を確保しつつ、モーターＭおよ
び電力の容量を軽減することができる（請求項１）。

【００３５】また、固定側摩擦板１８や回転側摩擦板１
９などからなる制動手段を、大きく減速される前の、駆
動源としてのモーターＭに近い動力伝達経路に配置した
ので、微弱な制動力発生構造でも十分な制動性能を得る
ことができる。これは、一方向回転クラッチ２２と配置
位置に限定されずに制動手段の位置を定めることにより
可能となるものである（請求項２、７）。

【００３６】本例では、制動手段は、摩擦を利用したも
のであり、比較的簡易な手段により容易に所要の摩擦力
を得ることができる（請求項３）。

【００３７】（三）請求項４、請求項５、請求項６、請
求項７に対応する発明 図２により、説明する。本例は、前記例における図１の
構成と共通の構成部分を有するので、この共通部分につ
いては、図１におけると同じ符号を付し、説明を省略す
る。

【００３８】図２において、ブレーキ軸２３は側板１
２、１３間に、軸受２４、２５を介して回転自在に設け
られている。本例では、前記例と異なり、ブレーキ軸２
３は軸方向に移動する必要ない。ブレーキ軸２３は、両
端部共、側板１２、１３からそれぞれ突出している。

【００３９】ブレーキ軸２３の右端については、図２に
示すように、側板１３の外側に固定され、ブレーキ軸２
３により挿通された固定側の永久磁石２６がある。ブレ
ーキ軸２３の軸端にはめねじが形成されていて、このめ
ねじには、おねじ２７が螺合されている。

【００４０】おねじ２７のねじ部には、回転側の永久磁
石２８が螺合された上で、その内側部をナット２９でロ
ックされている。かかる構成により、永久磁石２６と、
永久磁石２８とは対向した関係に配置されていることに
なる。

【００４１】これらの永久磁石２６、２７は、軸方向か
ら見た場合、図３に示すようになっていて、回転軸、つ
まりブレーキ軸２３の中心軸を中心として放射状に３６
０°を８等分した位置にそれぞれ円形凸状にＮ極３０と
Ｓ極３１とを交互に配置している。

【００４２】給紙トレイ６の上昇あるいは、下降が停止
した段階で、対向している永久磁石２６と永久磁石２８
のうち、近接している関係にあるＮ極とＳ極とが引き合
うことで、ブレーキ軸１４に制動力が発生する。したが
って、これら永久磁石２６、２８間の磁気的吸引力を利
用して制動力が得られるので、これら永久磁石２６、２
８は制動手段を構成する（請求項４、請求項５）。

【００４３】この構成により、生じる給紙トレイ６の上
下方向停止位置の誤差は、初段減速軸であるブレーキ軸
１４上では、１／８回転以下であり、さらに減速されて
給紙トレイ６が上下することから、給紙トレイ６の上下
方向の移動量の誤差は無いに等しく、例えば、０．０２
ｍｍ以下に抑えることも容易である。

【００４４】かかる制動手段において、給紙トレイ６の
下降時には、永久磁石２６と永久磁石２８のＮ極３０
と、Ｓ極３１とが完全に向き合う関係にある停止状態
（起点とする）から１／８回転するまでは、磁気的吸引
力が引き合う関係に作用するので、制動力として作用す
る。

【００４５】図４において、永久磁石２６の回転中心を
符号Ｏａ，永久磁石２８の回転中心を符号Ｏｂでそれぞ
れ示す。ブレーキ軸１４が、起点から１／８回転した位
置では、図４に示すように、永久磁石２８のＮ極３０−
１ｂは隣合う永久磁石２６のＳ極３１−１ａとＳ極３１
−２ａから同等の力で引き付けられる。さらに、これま
で反発し合っていた永久磁石２６のＮ極３０−１ａとは
軸方向で向きある関係になるため、回転方向には反発力
が作用し合わない状態となる。

【００４６】各永久磁石２６、２８のそれぞれの磁極も
上記と同じ関係となり、結果として、両永久磁石間には
制動力は作用しない関係となる。このような釣合い状態
から僅かでも永久磁石２８、つまり、ブレーキ軸１４が
回転すると、各磁極が同極性同士の反発力が発生して、
永久磁石２８の回転を助ける向きに磁気的反発力が作用
することとなる。

【００４７】以上により、永久磁石２８の回転に伴うエ
ネルギーの出入りは軸部の摩擦を除けば、合計でゼロに
なり、起動時のみ、制動力が作用することとなり、消費
電力の平均値が減少することとなる。

【００４８】本例においては、図２において、既に説明
したように、ナット２９を緩めてから永久磁石２８を回
動することにより、ブレーキ軸１４上での永久磁石２６
に対する永久磁石２８の対向間隔を、容易に任意の間隔
に調整することができる。よって、制動力の調整が容易
である（請求項６）。

【００４９】よって、かかる調整機構を備えた装置を同
一仕様で量産しても、異なる制動力を有する他機種に対
して制動力を容易に調整して適合させることができる。

【００５０】また、本例でも、永久磁石２６、２７から
なる制動手段を、大きく減速される前の、駆動源として
のモーターＭに近い動力伝達経路に配置したので、微弱
な制動力発生構造でも十分な制動性能を得ることができ
る。これは、一方向回転クラッチ２２と配置位置に限定
されずに制動手段の位置を定めることにより可能となる
ものである（請求項２、７）。

【００５１】

【発明の効果】本発明によれば、給紙トレイの下降を防
止できる十分な制動力を確保しつつ、モーター負荷を軽
減することのできる給紙トレイ装置を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる、摩擦制動手段を用いた給紙ト
レイ装置の要部を説明した正面図である。

【図２】本発明にかかる、磁気的制動手段を用いた給紙
トレイ装置の要部を説明した正面図である。

【図３】永久磁石の正面図である。

【図４】２つの永久磁石の磁極同士の関係を模式的に説
明した図である。

【図５】本発明の実施に適する給紙トレイを画像形成装
置とともに説明した正面図である。

【符号の説明】

２２ （制動制御手段としての）一方向回転クラッチ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】モーターを駆動源として用紙を積載した給
   紙トレイを上昇および下降させる装置であって、前記モ
   ーターと前記給紙トレイとの間に前記モーターの回転力
   を垂直方向の直線運動に変換する変換手段と、前記モー
   ターの回転力を前記給紙トレイに伝達する回転伝達手段
   と、前記給紙トレイが最下限よりも上昇した位置にある
   ときに前記モーターの電源がオフにされても、前記給紙
   トレイが重力により自然落下しないように前記回転伝達
   手段に制動力を付与する制動手段を有する給紙トレイ装
   置において、 前記制動手段による制動力が、前記給紙トレイが上昇す
   るときには作用せず下降するときにのみ作用するように
   前記回転伝達手段の回転方向に応じて選択可能な制動制
   御手段を有することを特徴とする給紙トレイ装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の給紙トレイ装置において、
   制動制御手段は制動手段とは別個に設けた一方向回転ク
   ラッチであることを特徴とする給紙トレイ装置。
3. 【請求項３】請求項２記載の給紙トレイ装置において、
   制動手段は摩擦を利用したものであることを特徴とする
   給紙トレイ装置。
4. 【請求項４】請求項２記載の給紙トレイ装置において、
   制動手段は回転軸上に設けた一対の永久磁石間に生じる
   磁気的吸引力を利用したものであることを特徴とする給
   紙トレイ装置。
5. 【請求項５】請求項４記載の給紙トレイ装置において、
   永久磁石は回転軸から半径方向に等距離かつ、前記回転
   軸を中心として放射状に３６０°を等分して配置された
   回転側の複数の永久磁石と、この回転側の複数の永久磁
   石に対向してそれぞれ対のなすように配置された固定側
   の複数の永久磁石からなることを特徴とする給紙トレイ
   装置。
6. 【請求項６】請求項５記載の給紙トレイ装置において、
   回転側の永久磁石と固定側の永久磁石との回転軸方向上
   での対向間隔を調整する手段を有することを特徴とする
   給紙トレイ装置。
7. 【請求項７】請求項１または請求項２または請求項３ま
   たは請求項４または請求項５または請求項６記載の給紙
   トレイ装置において、制動手段は駆動源に近い動力伝達
   経路に配置したことを特徴とする給紙トレイ装置。