JPH092729A - 昇降機構およびそれを用いたソータとオートチェンジャ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 昇降機構を、ワイヤやベルト、ギヤ等を使用
せずに構成し、分品点数を少なくする。 【構成】 各々鋸歯状の側面を有し、相互に噛み合う鋸
歯の凸部の先端が相対する凹部の底端よりも低くなる位
置で対向するカム１，２と、カム１，２を交互に押す方
向で往復運動させるカム駆動アーム２３と、カム１，２
の各々の鋸歯間で交互に押され、各々の鋸歯の斜面上を
滑動する昇降ピン４と、この昇降ピン４をカム１，２の
往復運動方向に対して垂直方向に移動自在に保持するガ
イド板６とを少なくとも具備し、往復運動するカム１，
２の各々の鋸歯の斜面で昇降ピン４を交互に押し、昇降
ピン４を垂直方向に移動させる昇降機構。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機に設けられる大
容量の給紙装置等における昇降機構に係り、特に、簡素
な構成が可能な昇降機構およびそれを用いたソータ、オ
ートチェンジャに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】複写機に用いられる大量給紙装置は、昇
降台に大量の記録紙を積載し、その記録紙を給紙位置と
して、給紙ローラ等からなる給紙機構により上から順に
送り出す構成であり、積載記録紙が給紙位置に来るま
で、昇降台を上下動する必要がある。そこで、従来、そ
のような大量給紙装置の内部には、例えば、実開平３−
３１１３７号公報等に記載のように、昇降台を上下動す
る機構として、ワイヤやベルト、ギヤ等を使用してい
る。また、昇降台を正確な位置に移動するためには、位
置検知センサやスイッチ等が必要となる。

【０００３】そのために、分品点数が多くなり、昇降台
を上下する機構（昇降機構）のサイズも大きくなり、コ
スト高な機構となる。さらに、その昇降機構を用いる装
置サイズも大きくなってしまう。また、昇降にワイヤや
ベルト、ギヤ等を用いているため、下降時には、上昇時
とは逆の動作を行なう必要があり、速やかに初期状態へ
復帰することができない。そのために、記録紙等の補給
時の待ち時間が長くなってしまう。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題
点は、従来の技術では、昇降台を上下動する機構とし
て、ワイヤやベルト、ギヤ等を使用しているために、分
品点数を少なくすることができない点と、速やかに初期
状態へ復帰することができない点である。本発明の目的
は、これら従来技術の課題を解決し、簡素で小型に構成
でき、低コスト化が可能で、かつ操作性の向上が可能な
昇降機構およびそれを用いたソータとオートチェンジャ
を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の昇降機構は、（１）各々鋸歯状の側面を有
し、相互に噛み合う鋸歯の凸部の先端が、相対する凹部
の底端よりも低くなる位置で対向する第１，第２のカム
と、この第１，第２のカムを交互に押す方向で往復運動
させる揺動手段と、第１，第２のカムの各々の鋸歯間で
交互に押され、各々の鋸歯の斜面上を滑動するシャフト
状部材と、このシャフト状部材を第１，第２のカムの往
復運動方向に対して垂直方向に移動自在に保持する保持
手段とを少なくとも具備し、往復運動する第１，第２の
カムの各々の鋸歯の斜面でシャフト状部材を交互に押
し、このシャフト状部材を垂直方向に移動させることを
特徴とする。また、（２）上記（１）に記載の昇降機構
において、第１，第２のカムの各々の鋸歯の斜面と、シ
ャフト状部材、および、保持手段のそれぞれの接触部分
は、低摩擦モールド部材を板金アサート成形してなるこ
とを特徴とする。また、（３）上記（１）、もしくは、
（２）のいずれかに記載の昇降機構において、第１，第
２のカムを移動して、この第１，第２のカムの各々の鋸
歯の斜面とシャフト状部材との接触を解除し、このシャ
フト状部材を下降自在とする手段を設けることを特徴と
する。また、本発明のソータは、（４）上記（１）から
（３）のいずれかに記載の昇降機構を具備したソータで
あって、複数のトレーを、第１，第２のカムの各々の鋸
歯の凹部の底端間と同じ間隔で重ねてなる多段トレーを
有し、この多段トレーをシャフト状部材に連結すること
を特徴とする。また、本発明のオートチェンジャは、
（５）上記（１）から（３）のいずれかに記載の昇降機
構を具備したオートチェンジャであって、第１，第２の
カムの各々の鋸歯の凹部の底端間を、収容媒体の収納間
隔とすることを特徴とする。

【０００６】

【作用】本発明においては、シャフト状部材は、第１，
第２のカムに挾まれ、第１，第２のカムのいずれかの鋸
歯の凸部の上側の斜面で押され、保持部材でガイドされ
る方向（上方）に移動する。第１，第２のカムは、シャ
フト状部材を挾んで、交互に押し合いながら往復運動す
るので、シャフト状部材は、第１，第２のカムの往復運
動に伴い、順次、上方に移動する。このシャフト状部材
に昇降台を連結することにより、昇降台を上下動するこ
とができる。尚、ここでいう「上下」とは、昇降機構を
設けた装置の一般的な設置状況におけるものであり、装
置を縦置きするか横置きするか等によって、その意味す
る方向は変わる。

【０００７】このように、鋸歯状の側面を有する第１，
第２のカムと、シャフト状部材、および、保持手段と揺
動手段といった簡素で少数の部材の組み合わせで昇降機
構を構成することができ、省スペース化および低コスト
化することができる。特に、第１，第２のカムの鋸歯の
凹部の底を移動停止位置とすることで、昇降台の正確な
停止位置を容易に決めることができる。また、第１，第
２のカムの各々の鋸歯の斜面と、シャフト状部材、およ
び、保持手段等のそれぞれの部材が接触する部分は、低
摩擦モールド部材を板金アサート成形して作成するの
で、摺動部分にグリースを塗ることも、また専用の摺動
部材を用いることも不要にでき、部品精度を高めること
ができ、上昇量のさらなる高精度化が可能となる。

【０００８】また、第１，第２のカムの間隔を空けた
り、第１，第２のカムをシャフト状部材から離したりす
ることにより、第１，第２のカムとシャフト状部材とを
解離させる。このことにより、各構成部品を逆動作させ
ることなく、例えばシャフト状部材に連結された昇降台
を、速やかに初期状態位置に戻すことができる。そし
て、このような上昇量の高精度化が可能な昇降機構をソ
ータやオートチェンジャに設けることにより、ソータに
おける多段トレーの各トレーの停止位置決めや、ＣＤや
カセット等のオートチェンジャにおけるＣＤやカセット
等の収容媒体の収容位置決め等にも、センサ等の特別な
部品を設ける必要がなくなり、装置構成の簡素化、小型
化、および低コスト化が可能となる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を、図面により詳細に
説明する。図１は、本発明の昇降機構の本発明に係る基
本構成の一実施例を示す側面図である。本図１（ａ）〜
（ｄ）において、１，２は各々鋸歯状の側面を有し、相
互に噛み合う鋸歯の凸部の先端が、相対する凹部の底端
よりも低くなる位置で対向する第１，第２のカム、３は
図示していないモータ等に駆動されカム１，２を交互に
押す方向で往復運動させる揺動手段としてのカム駆動ア
ーム、４はカム１，２の各々の鋸歯間で交互に押され、
各々の鋸歯の斜面上を滑動するシャフト状部材としての
昇降ピン、５は昇降ピン４に連結された昇降台、６は昇
降ピン４をカム１，２の往復運動方向に対して垂直方向
に移動自在に保持するための固定スリットを有する本発
明の保持板としてのガイド板である。

【００１０】このような構成により、カム１，２を往復
運動させ、このカム１，２の各々の鋸歯の凸部分の上斜
面で昇降ピン４を交互に押し、ガイド板６の固定スリッ
ト内を移動させ、昇降台５を上昇させる。すなわち、ま
ず、図１（ａ）に示すように、カム駆動アーム３を矢印
Ａの方向に動かすと、カム駆動ピン３ａがカム１に当接
し、カム１を同矢印Ａ方向に押し出す。このカム１によ
り、昇降ピン４が押されるが、この昇降ピン４は、ガイ
ド板６の固定スリットで動きが上下方向のみに規制され
ている。また、この昇降ピン４は、カム１に押されてカ
ム２とも当接することとなるが、カム２は、カム駆動ア
ーム３のカム駆動ピン３ｂから離れており、昇降ピン４
により、同じ方向（矢印Ａ）に押される。

【００１１】その結果、昇降ピン４は、図１（ｂ）に示
すように、カム１の鋸歯の凸部の上側面に沿って滑り移
動する。すなわち、矢印Ｂ方向に上昇する。そして、こ
の昇降ピン４の上昇に伴い昇降台５が上昇する。このよ
うに、カム１の移動により、昇降ピン４が上昇して、カ
ム１の凹部分の底に達する時点で、図１（ｃ）に示すよ
うに、カム駆動アーム３を逆方向、すなわち、矢印Ｃの
方向に動かすと、今度は、カム２が、矢印Ｃの方向に移
動する。この時、カム２の凸部分の先端は、相対するカ
ム１の凹部分の底端および昇降ピン４の中心よりも低い
位置にある。そのため、昇降ピン４は、カム２の鋸歯の
凸部の上側面に沿って押し上げられ、図１（ｄ）に示す
ように上昇し、それに伴い、昇降台５が上昇する。

【００１２】このような動作を繰り返すことにより、昇
降台５を順次に上昇させることができる。この時の上昇
する量は、カム１，２のそれぞれの凹部分の底部の間隔
で決定される。従って、このカム１，２のそれぞれの凹
部分の底部の間隔を正確に作成することにより、精度の
高い上昇位置設定が可能となる。

【００１３】図２は、図１における昇降機構の下降動作
に係る構成例を示す側面図である。本例では、カム１と
カム２を２対設けた構成となっており、本図２の左右の
両位置において、それぞれ破線で示す２対のカム１，２
で昇降ピン４を挾持することにより、昇降ピン４、およ
び、それに連結された昇降台５を昇降させる。そして、
２対のカム１，２を、実線で示す位置に移動することに
より、カム１，２と昇降ピン４とを解離する。この状態
で、例えば人手あるいは自重等により、昇降ピン４を下
降させることができる。

【００１４】図３は、図１における昇降機構を用いたオ
ートチェンジャの本発明に係る構成の一実施例を示す側
面図である。本例のオートチェンジャは、厚さが「Ｈ」
の８mmカセットテープ３１を収納するものであり、カム
１，２の往復動作による昇降ピン４および昇降台５の上
昇移動に伴い、８mmカセットテープ３１を押し上げる。
カム１，２の各々の鋸歯の凹部の底の間隔を、８mmカセ
ットテープ３１の厚みと同じ「Ｈ」とすることにより、
カム１，２の１往復運動で、８mmカセットテープ３１を
適正な量だけ移動させることができる。

【００１５】図４は、図１における昇降機構を用いたソ
ータの本発明に係る構成の一実施例を示す側面図であ
る。本例のソータにおいては、多段トレー４１は、昇降
ピン４に連結されており、カム１，２の往復動作による
昇降ピン４の上昇移動に伴い上昇する。カム１，２の各
々の鋸歯の凹部の底の間隔は、多段トレー４１の各トレ
ー間の距離に等しく、カム１，２の１往復動作で、各ト
レーは、図４（ａ）〜図４（ｃ）に示すように、本体装
置の排紙ローラ４２、排紙コロ４３で構成される排紙口
の位置に正確に移動し、排出された記録紙４４を積載す
ることができる。

【００１６】図５は、図１〜図４における昇降機構のカ
ムの本発明に係る構成の一実施例を示す側面図である。
本例におけるカム１，２は、板金からなり、その鋸歯の
斜面を、ポリアセタール等の低摩擦モールド材料でコー
ティングした構成となっている。このように、カム１，
２の鋸歯の斜面を低摩擦モールド材料でコーティングす
ることにより、図１〜図４における昇降ピン４は、この
鋸歯の斜面をスムーズに滑動することができる。尚、カ
ム１，２の各々の鋸歯の斜面だけではなく、図１〜図４
における昇降ピン４や、ガイド板６の固定スリット部分
等、それぞれの接触部分に関しても、低摩擦モールド部
材を板金アサート成形とすることにより、高性能な上昇
移動が可能となる。

【００１７】図６は、本発明の昇降機構を具備した給紙
装置を用いたファクシミリの本発明に係る構成の一実施
例を示す側面図および上面図である。本図６において、
６１はファクシミリ本体、６２はファクシミリ６１に搬
送される記録紙、６３は記録紙６２を一枚ずつ給紙して
ファクシミリ６１に搬出する給紙装置である。給紙装置
６３において、記録紙６２は昇降台５上に積載される。
この記録紙６２を、ピックアップローラ６３ａで１枚ず
つ給紙させるためには、昇降台５を適宜上昇させ、記録
紙６２の最上段をピックアップローラ６３ａに当接させ
る必要がある。

【００１８】この当接位置まで記録紙６２を上昇させる
ために、昇降台５を昇降ピン４に連結し、この昇降ピン
４を適宜上昇させるカム１１〜１３と、カム１１〜１３
を往復運動させるカム駆動アーム２３、および、このカ
ム駆動アーム２３を駆動するモータ６４および駆動ギヤ
６５を設けた構成としている。本例では、モータ６４
は、順方向と逆方向の回転を繰り返し、この回転によ
り、駆動ギヤ６５を介して、カム駆動アーム２３を往復
運動させている。そして、このカム駆動アーム２３の往
復運動によりカム１１〜１３を往復運動させることによ
り、昇降ピン４と昇降台５を上昇させ、記録紙６２をピ
ックアップローラ６３ａと当接する位置まで持ち上げ
る。以下、図７を用いて、このような給紙装置６３の昇
降機構の詳細を説明する。

【００１９】図７は、図６における給紙装置の昇降機構
の詳細な構成例を示す斜視実体図である。本例の昇降機
構においては、３つのカム１１〜１３を用い、それぞれ
を組として、図の前後に対で設けている。また、昇降ピ
ン４に関しても４個設けられており、それぞれ各カム１
１〜１３間に挾持され、かつガイド板１６の固定スリッ
ト内に納められている。そして、カム駆動アーム２３に
は、その前側、後側のそれぞれに３つずつカム駆動ピン
２４〜２６が設けられている。

【００２０】また、各カム１１〜１３は、保持スプリン
グ１４により、相互に連結されている。特にカム１１、
１３には、カムの往復運動をガイドするためのガイドシ
ャフト１５が設けられている。このような構成におい
て、モータ６４により駆動ギヤ６５が矢印方向に回転す
ると、この駆動ギヤ６５の中心に固定されたカム駆動ア
ーム２３が連動し、カム駆動ピン２５がカム１２のカム
１１側の突起部に、また、カム駆動ピン２６がカム１３
の突起部に、それぞれ当接する。

【００２１】そして、モータ６４の回転に伴い、カム１
２とカム１３は、本図の矢印Ａ方向に押される。このカ
ム１２とカム１３の動きに伴い、各昇降ピン４が、カム
１２とカム１３の鋸歯の凸部分の上側面で、ガイド板１
６の固定スリット内に沿って押し上げられ、その結果、
昇降台５が上昇する。尚、この時、カム１１は、当接す
る昇降ピン４により押されて移動する。この昇降機構の
前側と後側では、各カム１１〜１３の移動方向は逆とな
るので、昇降台５を正常に上昇させるために、順序を入
替えて組み合わせている。

【００２２】モータ６４の回転は、予め、各昇降ピン４
が、カム１２、１３の各凹部分の底端に到達する時点で
止まるように設定しておく。そして、さらに昇降台５を
上昇させる場合には、モータ６４を逆方向に回転させ
る。この逆方向の回転に伴い、カム駆動アーム２３は、
カム駆動ピン２４でカム１１を、またカム駆動ピン２５
でカム１２をカム１３側に、すなわち、本図の弥次する
Ｂ方向にそれぞれ押す。この動作により、昇降ピン４
は、今度は、カム１１とカム１２の鋸歯の凸部分の上側
面で、ガイド板１６の固定スリット内に沿って押し上げ
られ、昇降台５が上昇する。

【００２３】このようにモータ６４の回転を順方向、逆
方向で繰り返し制御することにより、昇降台５を順次に
上昇させることができる。尚、各カム１１〜１３は、保
持スプリング１４により常時引き付けられており、この
カム１１〜１３の移動方向の切り替え時においても、昇
降ピン４が下降することはない。また、昇降台５を停止
させる位置に関しては、従来技術のように、昇降台５で
押下されるスイッチや、昇降台５で遮光されるセンサ等
を所定の位置に設けることでも良いが、設計時に、カム
１１〜１３の鋸歯の凹部分の底端の間隔で決定すること
でも良い。

【００２４】図８は、図７におけるカム駆動アームの往
復運動に係る動作例を示す説明図である。本例は、図７
における昇降台５の上昇量を決定するために必要なカム
駆動アーム２３の往復運動制御例を示すものである。す
なわち、図７における昇降台５の上昇量は、図７におけ
る各カム１１〜１３の往復運動の量により決定される。
その時の各カム１１〜１３の移動量は、カム駆動アーム
２３のカム駆動ピン２４，〜２５の移動量で決まる。図
７における各カム１１〜１３の移動量が同じでなけれ
ば、図７における各昇降ピン４の高さがずれ、その結
果、昇降台５が斜めになってしまう。このような不具合
となることを防ぐため、カム駆動ピン２４，２６による
カム移動量Ｘと、カム駆動ピン２５によるカム移動量
Ｘ’とを一致させなければならない。

【００２５】本図８において、「Ｏ」はカム駆動アーム
２３の回転中心、「α」はカム駆動アーム２３の回転角
（片方向）、「θ」はカム駆動ピン２５とカム駆動ピン
２４，２６間の角度差、「Ａ」はカム駆動アーム２３の
回転中心「Ｏ」からカム駆動ピン２５の中心までの距
離、「Ｌ」はカム駆動アーム２３の回転中心「Ｏ」から
カム駆動ピン２４，２６の中心までの距離である。カム
駆動ピン２４，２６によるカム移動量Ｘとカム駆動ピン
２５によるカム移動量Ｘ’は、以下の式で求められる。

【００２６】Ｘ＝Ｌsinθ−Ｌsin(θ−α) Ｘ’＝Ａsinα カム駆動ピン２４，２６およびカム駆動ピン２５による
それぞれのカム移動量Ｘ，Ｘ’を一致（Ｘ＝Ｘ’）させ
るに、「Ｌsinθ−Ｌsin(θ−α)＝Ａsinα」から、
「Ａ＝Ｌ｛sinθ−sin(θ−α)｝／sinα」の関係を満
足させる設計とすることで良い。

【００２７】以上、図１〜図８を用いて説明したよう
に、本実施例の昇降機構では、昇降台の側面に配した昇
降ピンと、縦溝（固定スリット）、および、１対のカム
といった簡素な構成でなり、高精度化と小型化および低
コスト化が可能となる。また、相互に当接して摺動する
部分を、低摩耗モール度材料をアウトサート成形で作成
することにより、摺動部へのグリースの塗布や、専用摺
動部材の使用が不要となり、部品精度を向上でき、昇降
台の上昇量の高精度化を容易とすることができる。

【００２８】また、各カムを昇降ピントの先端から外側
に開く等することにより、昇降台の保持状態を解除で
き、瞬時に初期状態の位置に戻すことも可能である。ま
た、このような昇降機構をソータやオートチェンジャ
（記録媒体自動切替装置）に設けることにより、ソータ
およびオートチェンジャの高精度化と小型化および低コ
スト化が可能となる。

【００２９】尚、本発明は、図１〜図８を用いて説明し
た実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱し
ない範囲において種々変更可能である。例えば、図２に
おける実施例では、２対のカム１，２をペア単位で引き
離すことにより、昇降ピン４をフリーとして下降させる
構成としているが、ペアの相対するカム１とカム２を離
すことにより、相互の鋸歯の凸部分の先端間隔を、周期
ピン４の太さ以上まで広げ、この間隔を通して、昇降ピ
ン４を下降させる構成としても良い。また、図３におけ
る実施例では、カム１，２の１往復運動で適切な移動量
を得られる構成としているが、カム１，２の２往復運
動、あるいは、各カム１，２のそれぞれの往運動（復運
動）で、適切な移動量を得られる構成としても良い。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、昇降台を上下動する機
構として、ワイヤやベルト、ギヤ等を使用せず、分品点
数を少なくして、昇降機構を簡素で小型に構成すること
ができ、かつ、昇降台を速やかに初期状態へ復帰するこ
とができ、昇降機構、および、この昇降機構を用いたソ
ータとオートチェンジャの低コスト化と操作性の向上が
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の昇降機構の本発明に係る基本構成の一
実施例を示す側面図である。

【図２】図１における昇降機構の下降動作に係る構成例
を示す側面図である。

【図３】図１における昇降機構を用いたオートチェンジ
ャの本発明に係る構成の一実施例を示す側面図である。

【図４】図１における昇降機構を用いたソータの本発明
に係る構成の一実施例を示す側面図である。

【図５】図１〜図４における昇降機構のカムの本発明に
係る構成の一実施例を示す側面図である。

【図６】本発明の昇降機構を具備した給紙装置を用いた
ファクシミリの本発明に係る構成の一実施例を示す側面
図および上面図である。

【図７】図６における給紙装置の昇降機構の詳細な構成
例を示す斜視実体図である。

【図８】図７におけるカム駆動アームの往復運動に係る
動作例を示す説明図である。

【符号の説明】

１，２：カム、３：カム駆動アーム、３ａ，３ｂ：カム
駆動ピン、４：昇降ピン、５：昇降台、６：ガイド板、
１１〜１３：カム、１４：保持スプリング、１５：ガイ
ドシャフト、１６：ガイド板、２３：カム駆動アーム、
２４〜２６：カム駆動ピン、３１：８mmカセットテー
プ、４１：多段トレー、４２：排紙ローラ、４３：排紙
コロ、４４：記録紙、６１：ファクシミリ、６２：記録
紙、６３：給紙装置、６３ａ：ピックアップローラ、６
４：モータ、６５：駆動ギヤ。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各々鋸歯状の側面を有し、相互に噛み合
   う鋸歯の凸部の先端が、相対する凹部の底端よりも低く
   なる位置で対向する第１，第２のカムと、該第１，第２
   のカムを交互に押す方向で往復運動させる揺動手段と、
   上記第１，第２のカムの各々の鋸歯間で交互に押され、
   各々の鋸歯の斜面上を滑動するシャフト状部材と、該シ
   ャフト状部材を上記第１，第２のカムの往復運動方向に
   対して垂直方向に移動自在に保持する保持手段とを少な
   くとも具備し、上記往復運動する第１，第２のカムの各
   々の鋸歯の斜面で上記シャフト状部材を交互に押し、該
   シャフト状部材を上記垂直方向に移動させることを特徴
   とする昇降機構。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の昇降機構において、上
   記第１，第２のカムの各々の鋸歯の斜面と、上記シャフ
   ト状部材、および、上記保持手段のそれぞれの接触部分
   は、低摩擦モールド部材を板金アサート成形してなるこ
   とを特徴とする昇降機構。
3. 【請求項３】 請求項１、もしくは、請求項２のいずれ
   かに記載の昇降機構において、上記第１，第２のカムを
   移動して、該第１，第２のカムの各々の鋸歯の斜面と上
   記シャフト状部材との接触を解除し、該シャフト状部材
   を下降自在とする手段を設けることを特徴とする昇降機
   構。
4. 【請求項４】 請求項１から請求項３のいずれかに記載
   の昇降機構を具備したソータであって、複数のトレー
   を、上記第１，第２のカムの各々の鋸歯の凹部の底端間
   と同じ間隔で重ねてなる多段トレーを有し、該多段トレ
   ーを上記シャフト状部材に連結することを特徴とするソ
   ータ。
5. 【請求項５】 請求項１から請求項３のいずれかに記載
   の昇降機構を具備したオートチェンジャであって、上記
   第１，第２のカムの各々の鋸歯の凹部の底端間を、収容
   媒体の収納間隔とすることを特徴とするオートチェンジ
   ャ。