JP2021178695A - Paper feeding device and image forming device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、積載された用紙を給紙する給紙装置および画像形成装置に関する。 The present invention relates to a paper feeding device and an image forming device for feeding loaded paper.
用紙に画像を形成する画像形成装置では、大量の用紙を収納する給紙装置を用いたものがあり、給紙装置から用紙を供給することで、用紙を補充する手間を減らしている。給紙装置では、収納した用紙が無くなったことを把握するため、用紙の残量を検出することが求められている。用紙の残量を検出するために、様々な手法が検討されており、例えば、用紙を積載する昇降台の位置に基づいて、用紙の残量を算出する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。 Some image forming devices that form an image on paper use a paper feeding device that stores a large amount of paper, and by supplying the paper from the paper feeding device, the time and effort for replenishing the paper is reduced. The paper feeding device is required to detect the remaining amount of paper in order to know that the stored paper has run out. Various methods have been studied to detect the remaining amount of paper, and for example, a method of calculating the remaining amount of paper based on the position of the elevator on which the paper is loaded has been proposed (for example, a patent). See Document 1).
また、給紙装置では、回転するローラ等で用紙を搬送しており、ローラ等への回転動力の伝達において、逆方向の回転を伝えないようにする方法が提案されている（例えば、特許文献２および特許文献３参照）。 Further, in the paper feeding device, the paper is conveyed by a rotating roller or the like, and a method has been proposed in which the rotation in the reverse direction is not transmitted in the transmission of the rotational power to the rollers or the like (for example, Patent Document). 2 and Patent Document 3).
特許文献１に記載の用紙残量検出装置は、パルスモータを駆動制御して昇降台を上昇させ、昇降台上の用紙最上部が給紙下限位置を通過したことを検出手段で検出した後、昇降台を給紙上限位置まで上昇させる。そして、昇降台を上下移動させる際のパルスモータのパルス数に基づいて、演算手段が用紙残量枚数を算出する。
The paper remaining amount detecting device described in
ところで、上下移動する昇降台においては、外的な要因などによって、僅かに揺動することもあり、検出されるかどうかを繰り返して、誤作動を引き起こす虞があった。こういった問題への対処として、伝達する動力の方向を制限する手法が採用されている。 By the way, in the elevator table that moves up and down, it may swing slightly due to an external factor or the like, and there is a risk of causing a malfunction by repeating whether or not it is detected. As a countermeasure to these problems, a method of limiting the direction of transmitted power is adopted.
特許文献２に記載の画像形成装置は、バネクラッチを用いて回転軸に回転動力を伝達する回転動力伝達機構を備えており、バネクラッチの正回転方向をロック方向とするワンウェイクラッチが軸に設けられている。
The image forming apparatus described in
特許文献３に記載の画像形成装置は、収納されたシート（用紙）を送り出すシート給送手段と、シート給送手段の下流に設けられ、駆動力が伝達される搬送手段と、搬送手段の回転をシート給送手段に伝達する駆動伝達部とを備え、逆転防止手段を設けて、搬送手段の逆回転をシート給送手段に伝えないようにしている。
The image forming apparatus described in
上述した画像形成装置では、逆転を防止する手段が設けられているが、これによって解決できるのは、一方向にだけ回転させればよい構成だけであって、正逆自在に回転させる構成には適用することができない。また、各部材が接触して動力を伝達する機構では、各部材の噛み合いなどによって、細かな動きが生じることが避けられず、完璧に逆転を防止することが難しいという課題がある。 The image forming apparatus described above is provided with a means for preventing reverse rotation, but this can solve only a configuration in which the image forming apparatus needs to be rotated in only one direction, and a configuration in which the image forming apparatus can be rotated in the forward and reverse directions is possible. Cannot be applied. Further, in the mechanism in which each member contacts and transmits power, it is unavoidable that fine movement occurs due to meshing of each member, and there is a problem that it is difficult to completely prevent reversal.
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、逆回転などの意図しない動きが、検出結果に反映されない給紙装置および画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a paper feeding device and an image forming device in which unintended movements such as reverse rotation are not reflected in the detection result.
本発明に係る給紙装置は、積載された用紙を給紙する給紙装置であって、用紙が積載される昇降トレイと、前記昇降トレイを昇降させる昇降部と、前記昇降部に接続された駆動モータと、前記駆動モータに接続された回転軸と、前記回転軸の回転を検出する検出部と、前記回転軸の周囲に設けられたスリーブと、前記スリーブに当接して、該スリーブの回転に負荷を加える負荷部材とを備え、前記スリーブと前記回転軸との間には、互いを係止する係止部が設けられ、前記係止部は、前記回転軸の回転方向での隙間を有することを特徴とする。 The paper feed device according to the present invention is a paper feed device for feeding the loaded paper, and is connected to an elevating tray on which the paper is loaded, an elevating part for raising and lowering the elevating tray, and the elevating part. The drive motor, the rotation shaft connected to the drive motor, the detection unit for detecting the rotation of the rotation shaft, the sleeve provided around the rotation shaft, and the rotation of the sleeve in contact with the sleeve. A load member for applying a load to the motor is provided, and a locking portion for locking each other is provided between the sleeve and the rotating shaft, and the locking portion has a gap in the rotation direction of the rotating shaft. It is characterized by having.
本発明に係る給紙装置は、前記検出部での検出結果に基づいて、前記昇降トレイでの用紙の積載量を算出する積載量算出部を備える構成としてもよい。 The paper feeding device according to the present invention may be configured to include a load capacity calculation unit that calculates the load capacity of paper on the elevating tray based on the detection result of the detection unit.
本発明に係る給紙装置では、前記検出部は、発光部から発した光を受光部で受光する光センサとされ、前記回転軸は、前記発光部から発した光を透過させる透過穴が設けられ、前記スリーブは、前記透過穴と重なる位置に設けられた開口を有する構成としてもよい。 In the paper feed device according to the present invention, the detection unit is an optical sensor that receives the light emitted from the light emitting unit by the light receiving unit, and the rotating shaft is provided with a transmission hole for transmitting the light emitted from the light emitting unit. The sleeve may be configured to have an opening provided at a position overlapping the through hole.
本発明に係る給紙装置は、前記回転方向での前記係止部の隙間の幅をａとし、前記回転方向での前記透過穴の幅をｂとしたとき、ｂ＞ａの関係が成り立つ構成としてもよい。 The paper feeding device according to the present invention has a configuration in which the relationship b> a holds when the width of the gap of the locking portion in the rotation direction is a and the width of the transmission hole in the rotation direction is b. May be.
本発明に係る給紙装置は、前記回転方向での前記スリーブの開口の幅をｃとしたとき、（ｂ−ｃ）＞ａの関係が成り立つ構成としてもよい。 The paper feeding device according to the present invention may have a configuration in which the relationship (bc)> a holds when the width of the opening of the sleeve in the rotation direction is c.
本発明に係る画像形成装置は、本発明に係る給紙装置を備えることを特徴とする。 The image forming apparatus according to the present invention is characterized by including a paper feeding device according to the present invention.
本発明によると、駆動モータ停止中に回転軸が僅かに逆回転した際、回転軸とつれ回りしないスリーブが設けられているので、意図しない動きが、検出部の検出結果に反映されることを避けられる。 According to the present invention, when the rotating shaft rotates slightly in the reverse direction while the drive motor is stopped, a sleeve that does not rotate with the rotating shaft is provided, so that unintended movement is reflected in the detection result of the detection unit. can avoid.
以下、本発明に係る実施の形態に係る画像形成装置について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図１は、本実施の形態に係る画像形成装置を示す概略正面図であって、図２は、本実施の形態に係る画像形成装置を示す概略断面図である。 FIG. 1 is a schematic front view showing an image forming apparatus according to the present embodiment, and FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the image forming apparatus according to the present embodiment.
画像形成装置１００は、画像データに応じて、用紙Ｐに対して多色および単色の画像を形成する。画像形成装置１００は、原稿搬送装置１０８と、画像形成装置本体１１０と、給紙装置２００とを備え、コピー機能、プリンター機能、およびファクシミリ機能を備えた複合機とされている。また、画像形成装置１００の前面には、画像を表示する表示部１０９が設けられている。表示部１０９は、ユーザによって操作される入力手段を兼ねていてもよく、例えば、タッチパネルなどであってもよい。
The
画像形成装置本体１１０の上部には、原稿が載置される原稿載置台９２が設けられ、原稿載置台９２の下部には原稿を読み取るための読取ユニット９０が設けられている。また、原稿載置台９２の上側には原稿搬送装置１０８が設けられている。原稿搬送装置１０８は、原稿載置台９２の上に自動で原稿を搬送する。また、原稿搬送装置１０８は、画像形成装置本体１１０に対して正面側開きで回動自在に取り付けられており、原稿載置台９２の上を開放することにより原稿を手置きで載置できるようになっている。読取ユニット９０は、自動的に搬送される原稿又は原稿載置台９２上に載置された原稿を読み取って画像データを取得する。
A document mounting table 92 on which a document is placed is provided on the upper portion of the image forming apparatus
画像形成装置１００において扱われる画像データは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色を用いたカラー画像に応じたものである。従って、現像ユニット２、感光体ドラム３、帯電器５、クリーニング部４は、各色に応じた４種類の潜像を形成するようにそれぞれ４個ずつ設けられ、それぞれブラック、シアン、マゼンタ、イエローに設定され、これらによって４つの画像ステーションが構成されている。また、画像形成装置本体１１０には、４つの画像ステーションにトナーを供給する４つのトナーカートリッジユニット２１と、露光ユニット１とが設けられている。
The image data handled by the
感光体ドラム３は、画像形成装置本体１１０の略中央に配置されている。帯電器５は、感光体ドラム３の表面を所定の電位に均一に帯電させる。露光ユニット１は、感光体ドラム３の表面を露光して静電潜像を形成する。現像ユニット２は、感光体ドラム３の表面の静電潜像を現像して、感光体ドラム３の表面にトナー像を形成する。上述した一連の動作によって、各感光体ドラム３の表面に各色のトナー像が形成される。クリーニング部４は、現像および画像転写の後に感光体ドラム３の表面の残留トナーを除去および回収する。
The
中間転写ベルトユニット６は、感光体ドラム３の上側に配置され、中間転写ベルト６１、中間転写ベルト駆動ローラ６２、中間転写ベルト従動ローラ６３、中間転写ローラ６４、および中間転写ベルトクリーニングユニット６５を備えている。なお、中間転写ローラ６４は、ＹＭＣＫ用の各色の画像ステーションに対応して４本設けられている。
The intermediate
中間転写ベルト駆動ローラ６２、中間転写ベルト従動ローラ６３、および中間転写ローラ６４は、中間転写ベルト６１を張架して、中間転写ベルト６１の表面を所定方向（図中矢符Ｍ方向）に移動させるように構成されている。
The intermediate transfer
中間転写ベルト６１は、矢符Ｍの方向へ周回移動し、中間転写ベルトクリーニングユニット６５によって残留トナーを除去および回収され、各感光体ドラム３の表面に形成された各色のトナー像が順次転写して重ね合わされて、中間転写ベルト６１の表面にカラーのトナー像が形成される。
The
転写ローラ１０は、中間転写ベルト６１との間にニップ域が形成されており、用紙搬送路Ｓ１を通じて搬送されて来た用紙Ｐをニップ域に挟み込んで搬送する。用紙Ｐは、ニップ域を通過する際に、中間転写ベルト６１の表面のトナー像が転写される。
The
転写ローラ１０を経た用紙Ｐは、用紙搬送路Ｓ１を通じて、定着ユニット７に搬送される。定着ユニット７は、未定着トナー像を用紙Ｐに定着するものであり、ヒートローラ７１（定着ローラ）および加圧ローラ７２を備えている。ヒートローラ７１は、内側に設けられたヒータ７１ａによって加熱され、温度検出器７１ｂからの信号に基づいて、所定の定着温度に維持されるようになっている。定着ユニット７では、ヒートローラ７１と加圧ローラ７２とで用紙を挟持して搬送し、用紙Ｐに転写された未定着トナー像を溶融、混合、圧接して用紙Ｐに対して熱定着させる。
The paper P that has passed through the
また、画像形成装置本体１１０には、給紙トレイ８１、排出トレイ１４、および上部排出トレイ１５が設けられている。さらに、給紙装置２００には、用紙Ｐが積載される昇降トレイ２２１が設けられている。なお、給紙装置２００については、後述する図３および図４を参照して詳細に説明する。
Further, the image forming apparatus
給紙トレイ８１は、画像形成（印刷）される用紙Ｐを収容するトレイであり、露光ユニット１の下方に設けられている。なお、給紙トレイ８１は、１段だけに限らず、複数段設けてもよい。
The
排出トレイ１４は、トナーカートリッジユニット２１の上方に設けられており、画像形成済みの用紙Ｐが積載される。上部排出トレイ１５は、排出トレイ１４の上部に空間を隔てて設けられており、画像形成済みの用紙Ｐが積載される。画像形成済みの用紙Ｐは、排出トレイ１４および上部排出トレイ１５のいずれに積載してもよいが、例えば、画像形成装置１００での機能に応じて分類した場合では、ファクシミリ機能で画像形成した用紙Ｐを上部排出トレイ１５へ排出してもよい。
The
また、画像形成装置本体１１０には、給紙トレイ８１および給紙装置２００から送られた用紙Ｐを、転写ローラ１０及び定着ユニット７を経て、排出トレイ１４に導く用紙搬送路Ｓ１と、用紙搬送路Ｓ１の第１分岐部Ｓ１ａから分岐した上部用紙搬送路Ｓ２と、上部用紙搬送路Ｓ２の第２分岐部Ｓ２ａから分岐した反転用紙搬送路Ｓ３とが設けられている。
Further, the image forming apparatus
用紙搬送路Ｓ１に沿って、ピックアップローラ１１ａ、供給ローラ１１ｂ、レジスト前ローラ１２ａ、レジストローラ１３、転写ローラ１０、定着ユニット７、第１分岐前ローラ１２ｂ、第１分岐爪Ｇ１、および排出ローラ３１が配置されている。給紙トレイ８１に積載された用紙は、ピックアップローラ１１ａによって１枚ずつピックアップされ、供給ローラ１１ｂによって、用紙搬送路Ｓ１に供給される。レジストローラ１３は、搬送されている用紙を一旦保持し、中間転写ベルト６１上のトナー像の先端と用紙Ｐの先端とを合わせるタイミングで用紙Ｐを転写ローラ１０に搬送する。また、給紙トレイ８１を複数段設けた際には、適宜搬送ローラ１２ｅを設けて用紙搬送路Ｓ１に用紙Ｐを導くようにしてもよい。
Along the paper transport path S1, a
また、給紙装置２００から用紙搬送路Ｓ１のレジスト前ローラ１２ａに繋がる経路では、給紙ピックアップローラ２１１ａ、給紙供給ローラ２１１ｂ、および給紙ローラ２１１ｅが配置されている。昇降トレイ２２１に積載された用紙は、給紙ピックアップローラ２１１ａによって１枚ずつピックアップされ、給紙供給ローラ２１１ｂおよび給紙ローラ２１１ｅによって、用紙搬送路Ｓ１に供給される。
Further, in the path connecting the
上述した第１分岐部Ｓ１ａには、第１分岐爪Ｇ１が配置されており、第１分岐爪Ｇ１が動作することで、用紙搬送路Ｓ１に沿って用紙Ｐを排出ローラ３１に導くか、用紙Ｐを上部用紙搬送路Ｓ２に導くかを選択できる。
The first branch claw G1 is arranged in the first branch portion S1a described above, and the operation of the first branch claw G1 guides the paper P to the
上部用紙搬送路Ｓ２に沿って、第１分岐爪Ｇ１、第２分岐前ローラ１２ｃ、第２分岐爪Ｇ２、および上部排出ローラ３６が配置されている。上部排出ローラ３６は、用紙Ｐを上部排出トレイ１５に排出するように順方向に回転する一方、用紙Ｐを搬送方向とは反対側に搬送（いわゆるスイッチバック）するように逆方向に回転するようになっている。
A first branch claw G1, a second
上述した第２分岐部Ｓ２ａには、第２分岐爪Ｇ２が配置されており、第２分岐爪Ｇ２が動作することで、上部用紙搬送路Ｓ２に沿って搬送方向に進む用紙Ｐを上部排出ローラ３６に導くか、スイッチバックさせた用紙Ｐを反転用紙搬送路Ｓ３に導くかを選択できる。 A second branch claw G2 is arranged in the second branch portion S2a described above, and by operating the second branch claw G2, the paper P traveling in the transport direction along the upper paper transport path S2 is ejected by the upper discharge roller. It is possible to select whether to lead to 36 or to lead the switched back paper P to the reversing paper transport path S3.
反転用紙搬送路Ｓ３に沿って、複数の反転搬送ローラ１２ｄが配置されており、反転用紙搬送路Ｓ３を経た用紙Ｐは、用紙搬送路Ｓ１のレジストローラ１３よりも上流側に導かれる。また、反転用紙搬送路Ｓ３を経た用紙は、表裏が反転されるので、表面に画像形成を行った後、裏面への画像形成を行うことができる。
A plurality of
図３は、給紙装置の昇降トレイおよび昇降部の概略構成を示す概略斜視図である。 FIG. 3 is a schematic perspective view showing a schematic configuration of an elevating tray and an elevating portion of the paper feed device.
図３では、給紙装置２００のうち、昇降トレイ２２１および昇降部を抽出して示しているが、給紙装置２００はこれに限らず、他の部材を適宜備えていてもよい。つまり、給紙装置２００は、各部材を収容する筐体、筐体の一部を開放するためのカバー、各部材を筐体に固定するための固定部材、およびＣＰＵ（制御部）などが設けられていてもよい。また、上述した給紙ピックアップローラ２１１ａ、給紙供給ローラ２１１ｂ、および給紙ローラ２１１ｅは、筐体内の上部に適宜取り付けられていればよい。なお、制御部については、給紙装置２００だけでなく、画像形成装置１００と共通に用いられていてもよい。
In FIG. 3, the elevating
昇降部は、巻取プーリ２３１、プーリ軸２３２、プーリギヤ２３３、リフトワイヤー２４１、支持プーリ２４２、駆動モータ２５１、モータギヤ２５２（図４参照）、駆動ベルト２５３、伝達シャフト２６１（回転軸の一例）、ホイールギヤ２７０、および伝達ギヤ群（第１伝達ギヤ２８１、第２伝達ギヤ２８２、および第３伝達ギヤ２８３）を備えている。昇降トレイ２２１は、上面視した状態で略矩形状とされ、４隅の角近傍にワイヤ連結部２２２がそれぞれ設けられている。
The elevating part includes a take-up
プーリ軸２３２は、軸線方向が昇降トレイ２２１の一辺に沿うように配置されている。巻取プーリ２３１は、プーリ軸２３２の両端にそれぞれ取り付けられている。また、プーリ軸２３２の端部には、プーリギヤ２３３が固定されている。２つの巻取プーリ２３１には、それぞれ２本のリフトワイヤー２４１が巻き掛けられており、リフトワイヤー２４１は、合計４本設けられている。支持プーリ２４２は、４本のリフトワイヤー２４１に対応して４つ設けられており、４つのワイヤ連結部２２２の上方にそれぞれ配置されている。リフトワイヤー２４１は、一方の端部が巻取プーリ２３１に巻き掛けられ、対応する支持プーリ２４２に掛け渡しつつ、他方の端部が支持プーリ２４２直下のワイヤ連結部２２２に固定されている。なお、４本のリフトワイヤー２４１のうち、２本のリフトワイヤー２４１は、他のリフトワイヤー２４１が掛け渡された支持プーリ２４２にも掛け渡されている。つまり、一部のリフトワイヤー２４１は、２つの支持プーリ２４２を経てワイヤ連結部２２２に繋がっている。
The
駆動モータ２５１は、制御部からの指示を受けて駆動するモータであって、本実施の形態では、ＤＣモータを用いているが、これに限定されず、他の種類のモータであってもよい。モータギヤ２５２は、駆動モータ２５１の軸に固定されており、駆動モータ２５１を駆動させることで回転する。駆動ベルト２５３は、モータギヤ２５２と伝達シャフト２６１とに張架されている。伝達シャフト２６１は、筐体に回転自在に支持された軸である。伝達シャフト２６１の近傍には、検出部２９１が配置されている。なお、伝達シャフト２６１および検出部２９１については、後述する図４を参照して詳細に説明する。
The
ホイールギヤ２７０は、伝達シャフト２６１に当接しており、伝達シャフト２６１に応じて回転する。ホイールギヤ２７０の軸には、第１伝達ギヤ２８１が固定されており、ホイールギヤ２７０と第１伝達ギヤ２８１とは、共に同じ方向へ回転する。第２伝達ギヤ２８２は、第１伝達ギヤ２８１と噛み合っており、第２伝達ギヤ２８２の軸には、第３伝達ギヤ２８３が固定されており、第２伝達ギヤ２８２と第３伝達ギヤ２８３とは、共に同じ方向へ回転する。第３伝達ギヤ２８３は、プーリギヤ２３３と噛み合っている。つまり、ホイールギヤ２７０が回転すると、伝達ギヤ群によって、その回転が伝達され、プーリギヤ２３３およびプーリ軸２３２を回転させる。さらに、プーリ軸２３２が回転することで、リフトワイヤー２４１を巻き取ったり、送り出したりする。リフトワイヤー２４１を巻き取ると、昇降トレイ２２１が上昇し、リフトワイヤー２４１を送り出すと、昇降トレイ２２１が下降する。
The
本実施の形態では、駆動モータ２５１からプーリ軸２３２までの間に、伝達ギヤ群などを介する構成を示したが、これに限定されず、駆動モータ２５１の駆動が、伝達シャフト２６１を介してプーリ軸２３２に伝達される構成であればよく、駆動モータ２５１からプーリ軸２３２までのギヤの数や配置を適宜変更してもよい。また、図２では、図面の見易さを考慮して、各種ギヤの歯を省略しているが、対応するギヤとの噛み合いに応じて、適宜歯が設けられていればよい。
In the present embodiment, a configuration via a transmission gear group or the like is shown between the
本実施の形態において、駆動モータ２５１は、リフトワイヤー２４１を巻き取る方向だけに回転駆動する構成とされており、昇降トレイ２２１は、自重や積載された用紙Ｐの重さによって下降する。また、駆動モータ２５１が停止している際、昇降トレイ２２１は、リフトワイヤー２４１のテンション（張力）によって、静止する構成とされている。
In the present embodiment, the
図４は、給紙装置の一部を抽出して示す要部斜視図であって、図５は、給紙装置の一部を抽出して示す要部側面図である。 FIG. 4 is a perspective view of a main part obtained by extracting a part of the paper feeding device, and FIG. 5 is a side view of the main part showing a part of the paper feeding device extracted.
図４は、給紙装置２００の筐体のうち、駆動モータ２５１が取り付けられたモータ支持体３１０近傍の部材を抜き出して示している。また、図５では、給紙装置２００のうち、伝達シャフト２６１に関わる部材を抜き出して示している。伝達シャフト２６１は、駆動ベルト２５３が張架される張架部２６２と、検出部２９１に対応した被検出部２６４と、ホイールギヤ２７０に対応したギヤ部２６３とを有している。以下では説明のため、伝達シャフト２６１の回転方向を、単に回転方向と略すことがある。
FIG. 4 shows an extracted member of the housing of the
張架部２６２の周面は、駆動ベルト２５３に対応した形状とされていればよく、例えば、駆動ベルト２５３の内周面に凹凸を設けた場合は、張架部２６２の周面に歯を設けてもよい。つまり、張架部２６２は、駆動ベルト２５３が回転した際、伝達シャフト２６１が空回りせず回転する形状とされていればよい。
The peripheral surface of the
被検出部２６４には、伝達シャフト２６１の軸線方向と直交する方向で貫通する透過穴２６４ａが設けられている。検出部２９１は、検出対象である透過穴２６４ａと伝達シャフト２６１の軸線方向で重なる位置に配置されている。本実施の形態において、検出部２９１は、光センサとされ、発光部２９２から照射した光を、受光部２９３で受光したかどうかによって、検出対象を検出している。つまり、透過穴２６４ａが発光部２９２および受光部２９３に面する状態では、発光部２９２から照射された光が、透過穴２６４ａを通って受光部２９３に到達し、透過穴２６４ａが発光部２９２および受光部２９３に面していない状態では、発光部２９２から照射された光が、被検出部２６４によって遮られる。
The detected
被検出部２６４の周囲には、スリーブ３０１が取り付けられている。スリーブ３０１には、透過穴２６４ａと重なるように設けられた開口３０１ａが形成されている。発光部２９２から照射された光は、被検出部２６４だけでなく、スリーブ３０１にも遮られるので、開口３０１ａおよび透過穴２６４ａを通った際に、受光部２９３に到達する。なお、被検出部２６４にスリーブ３０１を係止する構造については、後述する図６ないし図１１を参照して説明する。また、検出部２９１での検知結果については、後述する図１２ないし図１５を参照して説明する。
A
スリーブ３０１には、自身の回転に負荷を加える負荷部材３１１が当接している。負荷部材３１１は、例えば、ウレタンゴムなどで形成され、モータ支持体３１０に取り付けられた負荷保持部３１２に固定されている。なお、負荷部材３１１については、伝達シャフト２６１およびスリーブ３０１に対して独立し、両者と共に回転しないように設けられていればよく、モータ支持体３１０（負荷保持部３１２）以外の部材に固定されていてもよい。
A
ギヤ部２６３とホイールギヤ２７０とを組み合わせてウォームギヤを構成している。具体的に、ギヤ部２６３には、螺旋状の歯が設けられ、ホイールギヤ２７０には、斜歯が設けられている。本実施の形態では、伝達シャフト２６１とホイールギヤ２７０とで軸線方向を変えるために、ウォームギヤを用いたが、これに限定されず、他の周知の構造を用いてもよい。
A worm gear is formed by combining a
図６は、伝達シャフトの被検出部近傍を拡大して示す拡大側面図であって、図７は、図６の矢符Ａ−Ａでの断面を示す拡大断面図である。 FIG. 6 is an enlarged side view showing the vicinity of the detected portion of the transmission shaft in an enlarged manner, and FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view showing a cross section taken along the arrow AA of FIG.
伝達シャフト２６１の周面には、スリーブ３０１を係止するための係止溝２６４ｂが、被検出部２６４に形成されている。係止溝２６４ｂは、伝達シャフト２６１の軸線方向に沿って設けられており、周囲より径が小さくなっている。本実施の形態において、伝達シャフト２６１では、被検出部２６４よりも上方が被検出部２６４より径が小さくなっている。係止溝２６４ｂの上部は、被検出部２６４の上端まで設けられ、被検出部２６４より径が小さい部分と軸線方向で連続している。また、係止溝２６４ｂの下部は、自身より径が大きい部分（被検出部２６４）と軸線方向で連続している。係止溝２６４ｂを設ける位置は特に限定されないが、透過穴２６４ａと重ならない位置に設けることが好ましい。
On the peripheral surface of the
本実施の形態において、被検出部２６４の径は、約８ｍｍとされている。また、透過穴２６４ａの回転方向での幅（透過幅ＡＬ１）は、約４ｍｍとされている。なお、透過穴２６４ａは、側面視した状態で、円形とされているが、他の形状としてもよく、上述した透過幅ＡＬ１は、回転方向での幅が最大となる箇所での値とされていればよい。さらに、係止溝２６４ｂの回転方向での幅（溝幅ＡＬ２）は、約２ｍｍとされている。
In the present embodiment, the diameter of the detected
図８は、スリーブを拡大して示す概略斜視図であって、図９は、スリーブの開口近傍での断面を示す概略断面図である。 FIG. 8 is an enlarged schematic perspective view of the sleeve, and FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing a cross section in the vicinity of the opening of the sleeve.
スリーブ３０１は、略円筒形状とされ、内径が被検出部２６４より少し大きい程度とされている。スリーブ３０１には、自身を貫通する開口３０１ａが設けられている。開口３０１ａは、軸線を中心にして対象となる２箇所に設けられており、側面視した状態では、２つの開口３０１ａを通じて、スリーブ３０１よりも奥を見ることができる。つまり、スリーブ３０１の一方の側面側から照射された光は、２つの開口３０１ａを通過した際、スリーブ３０１に遮られずに、反対の側面側へ照射される。
The
スリーブ３０１の内側面には、周囲よりも突出した係止突起３０１ｂが形成されており、係止突起３０１ｂは、軸線方向に沿って設けられている。係止突起３０１ｂを設ける位置は特に限定されないが、開口３０１ａと重ならない位置に設けることが好ましい。
A locking
本実施の形態において、開口３０１ａの回転方向での幅（開口幅ＢＬ１）は、約３ｍｍとされており、係止突起３０１ｂの回転方向での幅（突起幅ＢＬ２）は、約１．３ｍｍとされている。
In the present embodiment, the width of the
図１０は、スリーブが係止された伝達シャフトの被検出部近傍を拡大して示す拡大側面図であって、図１１は、図１０の矢符Ｂ−Ｂでの断面を示す拡大断面図である。 10 is an enlarged side view showing the vicinity of the detected portion of the transmission shaft to which the sleeve is locked, and FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view showing the cross section taken along the arrow BB of FIG. be.
スリーブ３０１の下方から伝達シャフト２６１を挿入し、係止溝２６４ｂに係止突起３０１ｂを嵌め込むことで、スリーブ３０１と伝達シャフト２６１とが係止される。つまり、係止溝２６４ｂと係止突起３０１ｂとによって、スリーブ３０１と伝達シャフト２６１とを係止する係止部が構成されている。係止溝２６４ｂは、回転方向において、係止突起３０１ｂよりも幅が大きく形成されており、係止溝２６４ｂと係止突起３０１ｂとの間に隙間が設けられている。以下では説明のため、係止溝２６４ｂと係止突起３０１ｂとの間の隙間を回転余地と呼ぶことがある。本実施の形態において、回転余地は、溝幅ＡＬ２と突起幅ＢＬ２との差に相当し、約０．７ｍｍとなっている。
The
スリーブ３０１における係止突起３０１ｂと開口３０１ａとの位置関係は、伝達シャフト２６１における係止溝２６４ｂと透過穴２６４ａとの位置関係に対応しており、スリーブ３０１と伝達シャフト２６１とを係止した際、開口３０１ａは、透過穴２６４ａと略重なる位置に設けられている。その結果、透過穴２６４ａは、略全体が露出しているが、端部が少しスリーブ３０１で覆われている。
The positional relationship between the locking
なお、図６ないし図１１では、伝達シャフト２６１およびスリーブ３０１の形状を示したが、図面の見易さを考慮して拡大して示しており、実際の寸法と異なっていてもよく、給紙装置２００の構成に応じて、適宜寸法を調整してもよい。
Although the shapes of the
次に、伝達シャフト２６１およびスリーブ３０１の回転に応じた検出部２９１での検出結果の変化について、図１２ないし図１５を参照して説明する。なお、図１２ないし図１５では、透過穴２６４ａおよび開口３０１ａが設けられている箇所での被検出部２６４およびスリーブ３０１の断面だけを抜き出して示している。
Next, changes in the detection result in the
図１２は、伝達シャフトの回転に伴うスリーブの動きを示す模式説明図（その１）である。 FIG. 12 is a schematic explanatory view (No. 1) showing the movement of the sleeve with the rotation of the transmission shaft.
伝達シャフト２６１は、昇降トレイ２２１の昇降に対応して、軸回りで正逆方向に回転する構成とされている。以下では説明のため、伝達シャフト２６１の回転方向について、図面での時計回りの方向を第１回転方向Ｒ１と呼び、図面での反時計回りの方向を第２回転方向Ｒ２と呼ぶ。
The
図１２に示す状態では、発光部２９２から照射された検知光ＫＬが透過穴２６４ａおよび開口３０１ａを透過して、受光部２９３に到達している。本実施の形態において、検出部２９１は、検知光ＫＬが透過している状態をオンとしており、検出結果として「Ｈｉｇｈ（ハイ）」の信号を出力する。
In the state shown in FIG. 12, the detection light KL emitted from the
ところで、図１２に示す状態において、検知光ＫＬが透過する箇所は、透過穴２６４ａの端（透過穴２６４ａと被検出部２６４との境界近傍）であって、開口３０１ａの端部となっており、伝達シャフト２６１が第１回転方向Ｒ１に少し回転することで、検知光ＫＬが遮光されている状態になる。
By the way, in the state shown in FIG. 12, the portion through which the detection light KL is transmitted is the end of the
また、図１２に示す状態は、伝達シャフト２６１が、第１回転方向Ｒ１に回転した後、停止した状態に対応している。具体的に、伝達シャフト２６１が回転した際、スリーブ３０１には、負荷部材３１１からの負荷が加えられているので、常に伝達シャフト２６１とつれ回りするわけではなく、係止溝２６４ｂの側壁が係止突起３０１ｂに接すると、スリーブ３０１を押圧して回転させる。図１２では、係止溝２６４ｂの第１回転方向Ｒ１での上流側の側壁（図１２では、右方側の側壁）が、係止突起３０１ｂに接している。
Further, the state shown in FIG. 12 corresponds to a state in which the
図１３は、伝達シャフトの回転に伴うスリーブの動きを示す模式説明図（その２）である。 FIG. 13 is a schematic explanatory view (No. 2) showing the movement of the sleeve with the rotation of the transmission shaft.
図１３は、図１２に対し、伝達シャフト２６１が、さらに第１回転方向Ｒ１に回転した状態を示している。上述したように、係止溝２６４ｂの側壁が係止突起３０１ｂに接した状態で伝達シャフト２６１が回転すると、負荷部材３１１からの負荷を上回る力を受けたことで、スリーブ３０１がつれ回りし、伝達シャフト２６１とスリーブ３０１とが第１回転方向Ｒ１に回転している。その結果、発光部２９２から照射された検知光ＫＬが被検出部２６４およびスリーブ３０１に遮られて遮光され、受光部２９３に到達していない。本実施の形態において、検出部２９１は、検知光ＫＬが遮光されている状態をオフとしており、検出結果として「Ｌｏｗ（ロー）」の信号を出力する。図１３では、図１２と同様に、係止溝２６４ｂの第１回転方向Ｒ１での上流側の側壁（図１３では、右方側の側壁）が、係止突起３０１ｂに接している。
FIG. 13 shows a state in which the
図１３に示す状態から、伝達シャフト２６１がさらに第１回転方向Ｒ１に回転すると、図１２に示す状態に戻る。検出部２９１は、この推移に応じて、ＨｉｇｈとＬｏｗとを繰り返し出力し、伝達シャフト２６１が回転していることを把握できる。
When the
給紙装置２００では、用紙Ｐを給紙する際、昇降トレイ２２１上の用紙Ｐが給紙ピックアップローラ２１１ａに接する位置まで昇降トレイ２２１を上昇させている。ここで、駆動モータ２５１が駆動している際、検出部２９１での検出結果が、ＨｉｇｈからＬｏｗに切り替わった後、再度、Ｈｉｇｈが出力されると、伝達シャフト２６１が半回転したことが分かる。伝達シャフト２６１の回転量と昇降トレイ２２１の移動量との関係を把握しておけば、昇降トレイ２２１がどれだけ移動したかが分かる。そして、検出部２９１での検出結果に基づいて、積載量算出部が、昇降トレイ２２１での用紙Ｐの積載量を算出する。本実施の形態では、伝達シャフト２６１での半回転が、普通紙で約３枚程度の厚みとなるように、昇降トレイ２２１の移動量が設定されている。
In the
このように、位置が固定されている伝達シャフト２６１の動きによって、移動する昇降トレイ２２１自体を検出対象にすることなく、用紙の積載量を推測することができる。つまり、可動範囲が大きい昇降トレイ２２１を検出対象にすると、検出部２９１の構成が煩雑になるので、伝達シャフト２６１を検出対象にすると、簡素な構成で用紙の積載量を把握することができる。
In this way, the movement of the
図１４は、伝達シャフトの回転に伴うスリーブの動きを示す模式説明図（その３）である。 FIG. 14 is a schematic explanatory view (No. 3) showing the movement of the sleeve with the rotation of the transmission shaft.
図１４は、図１３に示す状態から、伝達シャフト２６１が、第２回転方向Ｒ２に回転した状態を示している。なお、ここでの伝達シャフト２６１の回転量は、上述した回転余地より小さく設定されている。図１４は、図１３と比べて、伝達シャフト２６１は回転したが、スリーブ３０１は、負荷部材３１１から負荷が加えられているので、回転していない。その結果、係止突起３０１ｂは、係止溝２６４ｂの第２回転方向Ｒ２での下流側の側壁（図１４では、右方側の側壁）との隙間が大きくなり、係止溝２６４ｂの第２回転方向Ｒ２での上流側の側壁（図１４では、左方側の側壁）との隙間が小さくなっているが、接してはいない。発光部２９２から照射された検知光ＫＬは、スリーブ３０１に遮光されて、受光部２９３に到達しておらず、図１３と同じ検出結果になる。
FIG. 14 shows a state in which the
給紙装置２００では、駆動モータ２５１から昇降トレイ２２１まで、多数の部材が様々な形態で接触しており、駆動モータ２５１の駆動を昇降トレイ２２１に一方的に伝達するだけでなく、介在する部材の動きも他の部材に伝わる。例えば、リフトワイヤー２４１の張力や、ギヤのガタつきなどが伝わることで、伝達シャフト２６１が揺動することがある。この際、伝達シャフト２６１は、第１回転方向Ｒ１だけでなく、第２回転方向Ｒ２にも回転することがあった。仮に、スリーブ３０１が取り付けられていない伝達シャフト２６１に対して、検出部２９１の検知光ＫＬが、透過穴２６４ａと被検出部２６４との境界近傍に照射されていると、僅かな動きであっても、検出結果がＨｉｇｈとＬｏｗとで切り替わることがあり、意図しない動きが、検出結果に反映されることがあった。
In the
これに対し、本実施の形態では、伝達シャフト２６１とスリーブ３０１との間に、隙間を設けて係止しているので、小さな逆回転動作をある程度吸収することができ、検出結果が変化しない。このように、駆動モータ２５１停止中に伝達シャフト２６１が僅かに逆回転した際、伝達シャフト２６１とつれ回りしないスリーブ３０１が設けられているので、意図しない動きが、検出部２９１の検出結果に反映されることを避けられる。
On the other hand, in the present embodiment, since the
図１５は、伝達シャフトの回転に伴うスリーブの動きを示す模式説明図（その４）である。 FIG. 15 is a schematic explanatory view (No. 4) showing the movement of the sleeve with the rotation of the transmission shaft.
図１５は、図１４に示す状態から、伝達シャフト２６１が、さらに第２回転方向Ｒ２に回転した状態を示している。その結果、係止突起３０１ｂは、係止溝２６４ｂの第２回転方向Ｒ２での上流側の側壁（図１５では、左方側の側壁）に接し、伝達シャフト２６１に押圧されたスリーブ３０１が第２回転方向Ｒ２に回転する。伝達シャフト２６１およびスリーブ３０１が大きく回転したことで、図１５に示す状態では、発光部２９２から照射された検知光ＫＬが透過穴２６４ａおよび開口３０１ａを透過して、受光部２９３に到達している。このように、伝達シャフト２６１の回転方向を切り替えた際には、スリーブ３０１が共に回転するので、伝達シャフト２６１の回転が、検出結果に反映される。
FIG. 15 shows a state in which the
本実施の形態では、非接触式の光センサを用いることで、伝達シャフト２６１の回転に影響を与えることなく、回転したかどうかを検出することができる。なお、本発明はこれに限らず、接触式のセンサを検出部２９１として用いてもよい。この場合には、スリーブ３０１の外周面に突起を設け、突起で押圧してセンサを揺動させればよい。
In the present embodiment, by using a non-contact optical sensor, it is possible to detect whether or not the
上述した回転余地をａとし、透過幅ＡＬ１をｂとしたとき、ｂ＞ａの関係が成り立つことが好ましい。つまり、係止部によって、スリーブ３０１と伝達シャフト２６１とでずらす幅を調整することで、スリーブ３０１が透過穴２６４ａを隠しきらない設計にすることができる。
When the above-mentioned room for rotation is a and the transmission width AL1 is b, it is preferable that the relationship b> a holds. That is, by adjusting the width of the
また、開口幅ＢＬ１をｃとしたとき、（ｂ−ｃ）＞ａの関係が成り立つことが好ましい。伝達シャフト２６１とスリーブ３０１と係止部との寸法を適切に設定することで、意図しない揺動を無視しつつ、正常な回転を検出できる構成とすることができる。つまり、透過穴２６４ａと開口３０１ａとの幅の差を調整することで、係止部で係止されるまでの動きが、検出結果に反映されない設計にすることができる。
Further, when the opening width BL1 is c, it is preferable that the relationship (bc)> a holds. By appropriately setting the dimensions of the
係止部については、伝達シャフト２６１とスリーブ３０１とを係止する構成とされていればよく、伝達シャフト２６１に突起を設けて、スリーブ３０１に溝を設けてもよい。
The locking portion may be configured to lock the
なお、今回開示した実施の形態は全ての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。従って、本発明の技術的範囲は、上記した実施の形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれる。 It should be noted that the embodiments disclosed this time are examples in all respects and do not serve as a basis for a limited interpretation. Therefore, the technical scope of the present invention is not construed solely by the embodiments described above, but is defined based on the description of the scope of claims. It also includes all changes within the meaning and scope of the claims.
１００ 画像形成装置
２００ 給紙装置
２２１ 昇降トレイ
２５１ 駆動モータ
２６１ 伝達シャフト（回転軸の一例）
２６４ 被検出部
２６４ａ 透過穴（検出対象の一例）
２６４ｂ 係止溝（係止部の一例）
２９１ 検出部
３０１ スリーブ
３０１ａ 開口
３０１ｂ 係止突起（係止部の一例）
100
264 Detected
264b Locking groove (example of locking part)
291
Claims (6)
用紙が積載される昇降トレイと、
前記昇降トレイを昇降させる昇降部と、
前記昇降部に接続された駆動モータと、
前記駆動モータに接続された回転軸と、
前記回転軸の回転を検出する検出部と、
前記回転軸の周囲に設けられたスリーブと、
前記スリーブに当接して、該スリーブの回転に負荷を加える負荷部材とを備え、
前記スリーブと前記回転軸との間には、互いを係止する係止部が設けられ、
前記係止部は、前記回転軸の回転方向での隙間を有すること
を特徴とする給紙装置。 It is a paper feed device that feeds the loaded paper.
An elevating tray on which paper is loaded and
An elevating part that elevates the elevating tray and
The drive motor connected to the elevating part and
The rotating shaft connected to the drive motor and
A detection unit that detects the rotation of the rotating shaft,
A sleeve provided around the rotating shaft and
A load member that abuts on the sleeve and applies a load to the rotation of the sleeve is provided.
A locking portion for locking each other is provided between the sleeve and the rotating shaft.
The locking portion is a paper feeding device characterized by having a gap in the rotation direction of the rotation shaft.
前記検出部での検出結果に基づいて、前記昇降トレイでの用紙の積載量を算出する積載量算出部を備えること
を特徴とする給紙装置。 The paper feeding device according to claim 1.
A paper feeding device including a load capacity calculation unit that calculates the load capacity of paper in the elevating tray based on the detection result of the detection unit.
前記検出部は、発光部から発した光を受光部で受光する光センサとされ、
前記回転軸は、前記発光部から発した光を透過させる透過穴が設けられ、
前記スリーブは、前記透過穴と重なる位置に設けられた開口を有すること
を特徴とする給紙装置。 The paper feeding device according to claim 1 or 2.
The detection unit is an optical sensor that receives the light emitted from the light emitting unit by the light receiving unit.
The rotating shaft is provided with a transmission hole through which light emitted from the light emitting portion is transmitted.
The sleeve is a paper feeding device characterized by having an opening provided at a position overlapping the through hole.
前記回転方向での前記係止部の隙間の幅をａとし、前記回転方向での前記透過穴の幅をｂとしたとき、ｂ＞ａの関係が成り立つこと
を特徴とする給紙装置。 The paper feeding device according to claim 3.
A paper feeding device characterized in that the relationship b> a holds when the width of the gap of the locking portion in the rotation direction is a and the width of the transmission hole in the rotation direction is b.
前記回転方向での前記スリーブの開口の幅をｃとしたとき、（ｂ−ｃ）＞ａの関係が成り立つこと
を特徴とする給紙装置。 The paper feeding device according to claim 4.
A paper feeding device characterized in that the relationship (bc)> a holds when the width of the opening of the sleeve in the rotation direction is c.
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