用紙積載装置
【課題】用紙積載台の昇降を補助する引張バネのバネ長さを短く設定する。
【解決手段】用紙Ｐを積載した用紙積載台１１が昇降機構部２０を介して昇降可能に画像形成装置１に設置された用紙積載装置１０において、昇降機構部２０は、画像形成装置１に上下方向に沿って取り付けられたラック２１Ｒと、ラック２１Ｒに噛合し、且つ、用紙積載台１１に取り付けられた回転駆動源２４により回転駆動されて用紙積載台１１と一体にこの用紙積載台１１をラック２１Ｒに沿って昇降させるギア２９ａと、ギア２９ａの直径よりもプーリ外周部（２９ｂ３）が大径に形成されてギア２９ａと一体に同軸上で回転駆動され、且つ、プーリ外周部又はプーリ外周部の近傍に一端部を固着させたワイヤ３０Ｒをギア２９ａの回転方向に巻回させたプーリ２９ｂと、ワイヤ３０Ｒの他端部が一端部に連結されて他端部が固定部３６Ｒに掛止された引張バネ３５Ｒとを備えた用紙積載装置１０である。
【解決手段】用紙Ｐを積載した用紙積載台１１が昇降機構部２０を介して昇降可能に画像形成装置１に設置された用紙積載装置１０において、昇降機構部２０は、画像形成装置１に上下方向に沿って取り付けられたラック２１Ｒと、ラック２１Ｒに噛合し、且つ、用紙積載台１１に取り付けられた回転駆動源２４により回転駆動されて用紙積載台１１と一体にこの用紙積載台１１をラック２１Ｒに沿って昇降させるギア２９ａと、ギア２９ａの直径よりもプーリ外周部（２９ｂ３）が大径に形成されてギア２９ａと一体に同軸上で回転駆動され、且つ、プーリ外周部又はプーリ外周部の近傍に一端部を固着させたワイヤ３０Ｒをギア２９ａの回転方向に巻回させたプーリ２９ｂと、ワイヤ３０Ｒの他端部が一端部に連結されて他端部が固定部３６Ｒに掛止された引張バネ３５Ｒとを備えた用紙積載装置１０である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、用紙を積載した用紙積載台が昇降機構部を介して昇降可能に画像形成装置に設置されている用紙積載装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、用紙に画像や文字を印刷する印刷装置や、用紙に画像や文字を複写する複写機などの画像形成装置には、用紙を積載する用紙積載台を備えた用紙積載装置が設置されている。
【０００３】
この種の用紙積載装置は各種の構造形態が適用されているが、一例として、孔版印刷機の一つの側面に、用紙を積載した給紙台が昇降機構部を介して上下方向に昇降可能に設置された画像形成装置用給紙装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１に開示された画像形成装置用給紙装置は、不図示の孔版印刷機の一つの側面に給紙ユニットが設置されており、且つ、この給紙ユニットの左右の側壁間に用紙を積載した給紙台が昇降機構部を介して用紙の積載量に応じて上下方向に昇降可能（上下動可能）に設けられている。
【０００５】
具体的に説明すると、図６に示す如く、従来の画像形成装置用給紙装置１００において、用紙Ｐを積載した給紙台１０１を昇降（上下動）させるための昇降機構部１１０では、給紙ユニット（図示せず）の左右の側壁１１１に略垂直方向に延びるガイド孔１１２が形成されていると共に、このガイド孔１１２の端縁に沿ってガイドレール１１３が形成されている。
【０００６】
一方、複数枚の用紙Ｐを積載した給紙台１０１は、左右両側端にそれぞれブラケット１０２を介してローラ軸１０３が固定されており、このローラ軸１０３はガイドローラ１０４を回転可能に支持すると共に、外部の昇降部材１１４に連結している。そして、ガイドローラ１０４はガイド孔１１２内に上下方向移動可能に配置されると共にガイドレール１１３に当接している。
【０００７】
また、昇降部材１１４には駆動チェーン１１５の一端部が連結されており、この駆動チェーン１１５は上方に延びて回転自在なターンスプロケット１１６に係合すると共に下方に折り返し、駆動モータ１１７のモータ軸１１７ａに固着したピニオンギア１１８及びこのピニオンギア１１８に噛合したギア１１９により同軸上で一体的に回転駆動される下方の駆動スプロケット１２０に係合し、さらに上方に折り返して、駆動チェーン１１５の他端部が引張バネ１２１の一端部に連結している。更に、引張バネ１２１は上方に延びて、引張バネ１２１の他端部が側壁１１１に設けられたブラケット１２２に掛止されている。
【０００８】
そして、上記の構成により、昇降機構部１１０の駆動モータ１１７を駆動してピニオンギア機構１１８，１１９を介して駆動スプロケット１２０を矢印Ｂ１方向に回転させることにより駆動チェーン１１５が矢印Ｂ２方向に移動し、駆動チェーン１１５に連結した昇降部材１１４を介して給紙台１０１が引張バネ１２１に補助されながら上昇するようになっている。一方、駆動スプロケット１２０を上記とは逆方向に回転させれば、昇降部材１１４を介して給紙台１０１が下降するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１０−８９８９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、一般的に、用紙Ｐを積載した用紙積載台を昇降機構部を介して昇降可能に画像形成装置に設置した場合に、用紙Ｐを満載したときの荷重を基準にして昇降機構部内に設けた駆動モータを選定すると、強力なトルクを発生できる駆動モータを必要とするが、特許文献１に開示された画像形成装置用給紙装置１００内に設けた昇降機構部１１０では、重力方向と、給紙台重量及び用紙積載重量とを考慮して、給紙台１０１が上昇するときに駆動チェーン１１５を介して引張バネ１２１で補助し、この引張バネ１２１の付勢力により給紙台１０１が上昇するときの荷重と、給紙台１０１が下降するときの荷重とを平均化することにより、駆動モータ１１７の必要トルクを低減することが可能である。
【００１１】
しかしながら、特許文献１に開示された技術的思想では、駆動チェーン１１５の一端部を昇降部材１１４を介して給紙台１０１に連結し、且つ、駆動チェーン１１５の他端部を引張バネ１２１の一端部に連結しているので、給紙台１０１が昇降するときの移動量は駆動チェーン１１５に直接伝達されるために、引張バネ１２１の変位量（撓み量）は給紙台１０１の昇降時の移動量と同程度必要となり、自然長を含めた引張バネ１２１のバネ長さは給紙台１０１の昇降時の移動量よりも当然長くなっている。
【００１２】
従って、多数枚の用紙を積載できる給紙台１０１の昇降時の移動量が大きい場合には、引張バネ１２１のバネ長さが給紙台１０１の昇降時の移動量よりも当然長くなり、引張バネ１２１の設置位置を設定するが困難になると共に、引張バネ１２１の設置位置によっては画像形成装置用給紙装置１００又は不図示の孔版印刷機が大型化してしまうという問題が発生する。
【００１３】
更に、特許文献１に開示された技術的思想では、給紙台１０１側と引張バネ１２１側とを連結する際に、駆動チェーン１１５やターンスプロケット１１６や駆動スプロケット１２０を用いているために、画像形成装置用給紙装置１００が高価になってしまうという問題も生じている。
【００１４】
そこで、用紙を積載した用紙積載台が昇降機構部を介して昇降可能に画像形成装置に設置された用紙積載装置において、用紙を満載した用紙積載台を昇降機構部を介して上昇させる際の駆動モータへの負荷を軽減させるように補助する引張バネのバネ長さを短く設定でき、且つ、引張バネを用紙積載装置又は画像形成装置内の空きスペースに効率良く設置できると共に、用紙積載装置内の昇降機構部を安価に構成できる用紙積載装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、請求項１に記載の発明は、用紙を積載した用紙積載台が昇降機構部を介して昇降可能に画像形成装置に設置された用紙積載装置において、
前記昇降機構部は、
前記画像形成装置に上下方向に沿って取り付けられたラックと、
前記ラックに噛合し、且つ、前記用紙積載台に取り付けられた回転駆動源により回転駆動されて前記用紙積載台と一体にこの用紙積載台を前記ラックに沿って昇降させるギアと、
前記ギアの直径よりもプーリ外周部が大径に形成されて該ギアと一体に同軸上で回転駆動され、且つ、前記プーリ外周部又は該プーリ外周部の近傍に一端部を固着させたワイヤを前記ギアの回転方向に巻回させたプーリと、
前記ワイヤの他端部が一端部に連結されて他端部が固定部に掛止された引張バネと、
を備え、
前記ギアの回転に伴って前記プーリ外周部から引き出される前記ワイヤの引き出し量又は前記プーリ外周部に巻き取られる前記ワイヤの巻き取り量を、前記用紙積載台の昇降時の移動量よりも大きく設定して前記ワイヤに連結した前記引張バネを変位させることを特徴とする用紙積載装置である。
【００１６】
また、請求項２に記載の発明は、前記給紙台の昇降時の移動量をＸ、前記引張バネの変位量をＹとしたときに、Ｘ／Ｙ＞１の関係が成立するように前記ギアの直径と前記プーリ外周部の直径とを設定することを特徴とする請求項１に記載の用紙積載装置である。
【００１７】
また、請求項３に記載の発明は、前記プーリ外周部に巻回された前記ワイヤの他端部側をワイヤ方向転換用プーリを介して前記用紙の搬送方向と直交する用紙幅方向に方向転換させて、前記ワイヤの他端部側を前記用紙幅方向に沿って設置した前記引張バネの一端部に連結させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の用紙積載装置である。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１記載の用紙積載装置によると、用紙を積載した用紙積載台を昇降機構部を介して昇降させる際に、昇降機構部は、画像形成装置に上下方向に沿って取り付けられたラックと、用紙積載台に取り付けられ回転駆動源によりラックと噛合しながら回転駆動されるギアと、ギアと一体に同軸上で回転駆動され且つプーリ外周部又はプーリ外周部の近傍に一端部を固着させたワイヤをギアの回転方向に巻回させたプーリと、ワイヤの他端部が一端部に連結されて他端部が固定部に掛止された引張バネと、を備え、ギアの回転に伴ってプーリのプーリ外周部から引き出されるワイヤの引き出し量又はプーリ外周部に巻き取られるワイヤの巻き取り量を、用紙積載台の昇降時の移動量よりも大きく設定してワイヤに連結した引張バネを変位させているので、用紙積載台の昇降時に回転駆動源の回転負荷を引張バネで補助できると共に、引張バネのバネ長さを短く設定できるためにこの引張バネを用紙積載装置又は画像形成装置内の空きスペースに効率良く設置できるので、用紙積載装置又は画像形成装置の小型化に寄与できる。
【００１９】
更に、先に背景技術で説明したような高価な駆動チェーンやターンスプロケットや駆動スプロケットを用いる必要がないために、用紙積載装置内に設けた昇降機構部を安価に構成することができる。
【００２０】
また、請求項２記載の用紙積載装置によると、給紙台の昇降時の移動量をＸ、引張バネの変位量をＹとしたときに、Ｘ／Ｙ＞１の関係が成立するようにギアの直径とプーリ外周部の直径とを設定することにより、引張バネの変位量Ｙは、用紙積載台の昇降時の移動量Ｘよりも小さく設定できるので、請求項１と同様に、引張バネのバネ長さを短く設定できるためにこの引張バネを用紙積載装置又は画像形成装置内の空きスペースに効率良く設置できる。
【００２１】
また、請求項３記載の用紙積載装置によると、プーリ外周部に巻回されたワイヤの他端部側をワイヤ方向転換用プーリを介して用紙の搬送方向と直交する用紙幅方向に方向転換させて、ワイヤの他端部側を用紙幅方向に沿って設置した引張バネの一端部に連結させることで、用紙積載台上に積載される用紙の積載量が多量で用紙積載台の昇降時の移動量が大きい場合に、用紙積載台の移動を補助する引張バネのバネ長さが長くなっても、引張バネを画像形成装置内の空きスペースに用紙幅方向に沿って効率よく配置できるので、画像形成装置を小型化することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る用紙積載装置の全体構成を説明するために一部破断して示した上面図である。
【図２】本発明に係る用紙積載装置において、用紙積載台が下降位置に至っている状態を一部破断して示した側面図である。
【図３】本発明に係る用紙積載装置において、用紙積載台が上昇位置に至っている状態を一部破断して示した側面図である。
【図４】本発明に係る用紙積載装置において、左右一対のプーリ付きギアを拡大して示した斜視図である。
【図５】本発明に係る用紙積載装置において、用紙積載台の移動量と引張バネの変位量との関係を説明するために模式的に示した図である。
【図６】従来の画像形成装置用給紙装置を説明するための側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に本発明に係る用紙積載装置の一実施例について、図１〜図５を参照して詳細に説明する。
【００２４】
本発明に係る用紙積載装置は、印刷装置や複写機などの画像形成装置に適用されており、用紙を積載した用紙積載台が昇降機構部を介して上下方向に昇降可能に画像形成装置に設置されている。
【００２５】
この際、本発明に係る用紙積載装置は、未印刷又は未複写の用紙を積載してこの用紙を画像形成装置内に給紙する用紙給紙台を備えた用紙給紙装置や、画像形成装置内で処理された印刷済み又は複写済みの用紙を排紙しながら積載する用紙排紙台を備えた用紙排紙装置のいずれにも適用可能であるが、以下の実施例では用紙積載装置を用紙給紙装置に適用した場合について説明し、略同じ構成による用紙排紙装置についての説明を省略する。
【実施例】
【００２６】
図１〜図３に示す如く、本発明に係る用紙積載装置（用紙給紙装置）１０では、用紙Ｐを積載した用紙積載台（用紙給紙台）１１が印刷装置や複写機などの画像形成装置１の一つの側面１ａに昇降機構部２０を介して用紙Ｐの積載量に応じて上下方向に昇降可能に設置されている。
【００２７】
上記した用紙積載台１１は、外形サイズの異なる１種類の用紙Ｐを例えば４０００枚程度積載可能となるように剛性のある金属材又は樹脂材を用いて直方形状に形成されており、且つ、用紙積載台１１の先端部１１ｂ側が画像形成装置１の一つの側面１ａに形成した開口部１ｂ内に進入した状態で設置されている。
【００２８】
また、用紙積載台１１の上面１１ａには、用紙Ｐの搬送方向と直交する用紙Ｐの幅方向をガイドする左右一対のガイドフェンス１２Ｌ，１２Ｒ（図１のみ図示）が不図示のガイドフェンス移動手段を介して左右に移動自在に間隔を離して設けられており、これによりＡ３サイズ，Ａ４サイズ，封筒サイズなどの１種類の用紙Ｐが多数枚積載可能になっている。
【００２９】
更に、用紙積載台１１の上方部位には、給紙ローラ１３と捌きローラ１４とが左右一対のアーム１５，１５に軸支されており、両ローラ１３，１４は不図示のローラ回転駆動源によりそれぞれ反時計方向に回転可能になっている。
【００３０】
そして、用紙Ｐの搬送方向の上流側に配置された給紙ローラ１３は、用紙積載台１１上に積層された最上層の用紙Ｐに回転しながら当接して、最上層の用紙Ｐを搬送方向下流側に向かって給紙している。
【００３１】
一方、給紙ローラ１３よりも下流側に配置された捌きローラ１４には摩擦板１６（図２，図３）が添接しており、給紙ローラ１３より給紙された用紙Ｐは捌きローラ１４と摩擦板１６との間で挟持搬送されながら一枚ずつ分離されて重送が防止され、この後、画像形成装置１内に搬送されるようになっている。
【００３２】
ここで、実施例の要部を構成し、且つ、用紙積載台１１を昇降させるための昇降機構部２０について説明する。
【００３３】
上記した昇降機構部２０では、用紙積載台１１を上下方向に昇降させるために左右一対のラック部材２１Ｌ，２１Ｒが画像形成装置１の一つの側面１ａに間隔を離して上下方向に向って左右平行に垂直に取り付けられており、且つ、左右一対のラック部材２１Ｌ，２１Ｒは長尺なラック歯２１ａが両者２１Ｌ，２１Ｒ間に設置した用紙積載台１１の後方側に向かって左右対称に形成されている。
【００３４】
一方、用紙積載台１１の先端部１１ｂ側の左側面部１１ｃに平板状のブラケット２２が取り付けられ、且つ、用紙積載台１１の先端部１１ｂ側の右側面部１１ｄにＬ字状のモータブラケット２３が取り付けられている。この際、Ｌ字状のモータブラケット２３は、水平な上面２３ａが平坦面に形成され、垂直な側面２３ｂが用紙積載台１１の右側面部１１ｄに固着されている。
【００３５】
そして、右側のモータブラケット２３に形成した上面２３ａには、回転駆動源となる駆動モータ２４がモータ軸２４ａを下方に向けて垂直に取り付けられており、且つ、モータ軸２４ａにウォームギア２５が固着されている。
【００３６】
また、Ｌ字状のモータブラケット２３の上面２３ａと直交する側面２３ｂには、段付きシャフト２６が用紙積載台１１の右側面部１１ｄの外側に向って横設されており、この段付きシャフト２６に軸着させたアイドラーギア２７がモータ軸２４ａに固着させたウォームギア２５に噛合している。
【００３７】
また、左側のブラケット２２及び右側のモータブラケット２３の側面２３ｂ上で左右一対のラック部材２１Ｌ，２１Ｒ側に向かう左右対称位置には、左右一対の段付きシャフト２８Ｌ，２８Ｒが用紙積載台１１の左側面部１１ｃ及び右側面部１１ｄの各外側に向って横設されており、これら左右一対の段付きシャフト２８Ｌ，２８Ｒに左右一対のプーリ付きギア２９Ｌ，２９Ｒが軸着されている。
【００３８】
上記した左右一対のプーリ付きギア２９Ｌ，２９Ｒは、図４に拡大して示す如く、左右一対のラック部材２１Ｌ，２１Ｒの各ラック歯２１ａに噛合するギア部２９ａと、このギア部２９ａに同軸的に連接されて後述する左右一対のワイヤ３０Ｌ，３０Ｒをギア部２９ａの回転方向に巻回させるプーリ部２９ｂと、左右一対の段付きシャフト２８Ｌ，２８Ｒに軸着される中心孔２９ｃとが樹脂材などを用いて一体形成されている。
【００３９】
尚、実施例では、左右一対のプーリ付きギア２９Ｌ，２９Ｒを一体形成しているが、これに限定されるものではなく、ギア（２９ａ相当）とプーリ（２９ｂ相当）とを別体に形成して両者が同軸上で一体的に回転できる構造であれば良いものである。
【００４０】
この際、右側のプーリ付きギア２９Ｒのギア部２９ａは、右側のラック部材２１Ｒのラック歯２１ａに噛合していると共に、アイドラーギア２７（図１〜図３）にも噛合してモータ軸２４ａに固着させたウォームギア２５を介して駆動モータ２４によって回転駆動されるようになっているが、左側のプーリ付きギア２９Ｌのギア部２９ａは、左側のラック部材２１Ｌのラック歯２１ａのみに噛合している。
【００４１】
上記から、左右一対のラック部材２１Ｌ，２１Ｒを画像形成装置１の一つの側面１ａの左右に取り付け、且つ、用紙積載台１１の左右に取り付けた左右一対のプーリ付きギア２９Ｌ，２９Ｒの各ギア部２９ａを左右一対のラック部材２１Ｌ，２１Ｒの各ラック歯２１ａに噛合させることで、用紙積載台１１を左右に傾くことなく略水平に昇降させることが可能になっていると共に、駆動モータ２４を搭載した用紙積載台１１の昇降動作は左右一対のラック部材２１Ｌ，２１Ｒに対して左右一対のプーリ付きギア２９Ｌ，２９Ｒを介して自走式となっている。
【００４２】
また、左右一対のプーリ付きギア２９Ｌ，２９Ｒの各プーリ部２９ｂは、ギア部２９ａより小径に形成されてこのギア部２９ａに連接する連接用ボス部２９ｂ１と、下フランジ部２９ｂ２と、ギア部２９ａより大径に形成されて左側のワイヤ３０Ｌ又は右側のワイヤ３０Ｒをギア部２９ａの回転方向に巻回させるプーリ外周部２９ｂ３と、上フランジ部２９ｂ４とからなり、左側のワイヤ３０Ｌ又は右側のワイヤ３０Ｒは各一端部をプーリ外周部２９ｂ３又はこのプーリ外周部２９ｂ３の近傍の下フランジ部２９ｂ２もしくは上フランジ部２９ｂ４に固着させて、左側のワイヤ３０Ｌ又は右側のワイヤ３０Ｒをプーリ外周部２９ｂ３よりも大径に形成された上下のフランジ部２９ｂ２，２９ｂ４により脱線しないようにガイドしながらプーリ外周部２９ｂ３に沿って巻回させている。
【００４３】
再び図１〜図３に戻り、左右一対のラック部材２１Ｌ，２１Ｒの各外側面２１ｂには、左右一対の段付きシャフト３１Ｌ，３１Ｒが外側に向って横設されており、これら左右一対の段付きシャフト３１Ｌ，３１Ｒに左右一対のワイヤ通過用プーリ３２Ｌ，３２Ｒが軸着されている。
【００４４】
更に、画像形成装置１内の左右の側壁１ｃ，１ｄの近傍に左右一対の段付きシャフト３３Ｌ，３３Ｒが設置されており、これら左右一対の段付きシャフト３３Ｌ，３３Ｒにワイヤ方向転換用プーリ３４Ｌ，３４Ｒが軸着されている。
【００４５】
そして、左右一対のプーリ付きギア２９Ｌ，２９Ｒの各プーリ部２９ｂのプーリ外周部２９ｂ３に巻回させた左右一対のワイヤ３０Ｌ，３０Ｒの各他端部側を左右一対のワイヤ通過用プーリ３２Ｌ，３２Ｒに沿って通過させた後に、画像形成装置１内に設置した左右一対のワイヤ方向転換用プーリ３４Ｌ，３４Ｒでワイヤ方向を用紙Ｐの搬送方向と直交する用紙幅方向に方向転換させて、画像形成装置１内で用紙幅方向に沿って設けた左右一対の引張バネ３５Ｌ，３５Ｒの各一端部に連結させると共に、左右一対の引張バネ３５Ｌ，３５Ｒの各他端部を画像形成装置１内に設置した左右一対の固定部３６Ｌ，３６Ｒに掛止させている。
【００４６】
この際、用紙積載台１１上に積載される用紙Ｐの最大積載枚数は前述したように４０００枚程度と多量であるので、用紙積載台１１が昇降するときの移動量が４４０ｍｍ程度と大きくなり、これに伴って、用紙積載台１１の昇降を補助する左右一対の引張バネ３５Ｌ，３５Ｒのバネ長さも長くなるので、左右一対の引張バネ３５Ｌ，３５Ｒを画像形成装置１内で用紙幅方向に沿って設ける場合に、図２，図３に示したように左右一対の引張バネ３５Ｌ，３５Ｒが互い干渉しないように両者３５Ｌ，３５Ｒの設置高さを変えている。従って、左右一対の引張バネ３５Ｌ，３５Ｒを画像形成装置１内の空きスペースに効率良く配置できる。
【００４７】
尚、用紙積載台１１上に積載される用紙Ｐの積載量が少ない用紙積載装置１０では、用紙積載台１１の昇降時の移動量が小さくなり、これに伴って、用紙積載台１１の昇降を補助する左右一対の引張バネ３５Ｌ，３５Ｒのバネ長さも短くなるので、左右一対のワイヤ方向転換用プーリを設ける必要はなく、左右一対のワイヤ３０Ｌ，３０Ｒの各他端部側を左右一対のワイヤ通過用プーリ３２Ｌ，３２Ｒに沿って通過させた後に左右一対の引張バネ３５Ｌ，３５Ｒの各一端部に直接連結させても良く、この場合には左右一対の引張バネ３５Ｌ，３５Ｒを用紙積載装置１０又は画像形成装置１内の空きスペースに設置すれば良いものであるので、用紙積載装置１０又は画像形成装置１の小型化に寄与できる。
【００４８】
次に、上記のように構成した用紙積載装置１０の動作について、図２，図３，図５を用いて用紙積載台１１の右側について説明し、駆動モータが取り付けられていない用紙積載台１１の左側も右側と同期して同様に動作するので、左右の動作については必要に応じて述べる。
【００４９】
まず、図２に示す如く、用紙積載装置１０が初期状態であるとき、又は、用紙積載台１１上に用紙Ｐが最大量積載されているときには、用紙積載台１１が最も下方位置に下降している。
【００５０】
そして、用紙Ｐを給紙する場合には、駆動モータ２４を駆動して右側のラック部材２１Ｒのラック歯２１ａに噛合している右側のプーリ付きギア２９Ｒのギア部２９ａを時計方向に回転させると、右側のプーリ付きギア２９Ｒと一体に用紙積載台１１が右側のラック部材２１Ｒに沿って上昇するので、用紙積載台１１上に積層した最上層の用紙Ｐが給紙ローラ１３に当接する給紙位置まで用紙積載台１１を上昇させている。
【００５１】
一方、用紙Ｐの給紙が終了して用紙積載台１１を初期位置まで下降させる場合には、上昇時とは逆に駆動モータ２４を介して右側のプーリ付きギア２９Ｒのギア部２９ａを反時計方向に回転させれば良い。
【００５２】
次に、図３に示す如く、用紙積載台１１上に積層した用紙Ｐの積載量が少ない場合には、用紙Ｐの積載量に応じて用紙積載台１１を上昇させれば良い。
【００５３】
そして、図５に示す如く、用紙積載台１１を上昇させるときに左側の説明を省略して右側についてのみ述べると、右側のラック部材２１Ｒのラック歯２１ａに噛合している右側のプーリ付きギア２９Ｒのギア部２９ａを時計方向に回転させると、右側のプーリ付きギア２９Ｒのプーリ部２９ｂのプーリ外周部２９ｂ３に巻回している右側のワイヤ３０Ｒの他端部側は引き出されるので、ワイヤ引き出し量に応じて右側の引張バネ３５Ｒは縮む方向に変位する。
【００５４】
一方、用紙積載台１１を下降させるときに右側のラック部材２１Ｒのラック歯２１ａに噛合している右側のプーリ付きギア２９Ｒのギア部２９ａを反時計方向に回転させると、右側のプーリ付きギア２９Ｒのプーリ部２９ｂのプーリ外周部２９ｂ３に巻回している右側のワイヤ３０Ｒの他端部側は巻き取られるので、ワイヤ巻き取り量に応じて右側の引張バネ３５Ｒは伸びる方向に変位する。
【００５５】
ここで、右側のプーリ付きギア２９Ｒのギア部２９ａの直径をＤ１（ｍｍ）、右側のプーリ付きギア２９Ｒのプーリ部２９ｂのプーリ外周部２９ｂ３の直径をＤ２（ｍｍ）、用紙積載台１１の昇降時の移動量をＸ（ｍｍ）、移動量Ｘに応じて回転する右側のプーリ付きギア２９Ｒの回転数をＮ（ｒｐｍ）、用紙積載台１１が上昇する時の右側のワイヤ３０Ｒの引き出し量又は用紙積載台１１が下降する時の右側のワイヤ３０Ｒの巻き取り量をＬ（ｍｍ）、右側の引張バネ３５Ｒの変位量（撓み量）をＹ（ｍｍ）とすると、右側の引張バネ３５Ｒの変位量（撓み量）Ｙはワイヤ３０Ｒの引き出し量又は巻き取り量Ｌから用紙積載台１１の昇降時の移動量Ｘを引いた差分となるために、用紙積載台１１の昇降時の移動量Ｘと右側の引張バネ３５Ｒの変位量（撓み量）Ｙは上記したＤ１，Ｄ２に起因する。
【００５６】
この際、上記したＤ１，Ｄ２の関係をＤ１＜Ｄ２＜２Ｄ１とすると、下記の式１〜式４が成立する。
【００５７】
［数１］
Ｘ＝π×Ｄ１×Ｎ ………式１
［数２］
Ｌ＝π×Ｄ２×Ｎ ………式２
［数３］
Ｙ＝Ｌ−Ｘ＝π×（Ｄ２−Ｄ１）×Ｎ ………式３
［数４］
Ｘ／Ｙ≒Ｄ１／（Ｄ２−Ｄ１） ………式４
尚、式４において、略を示す「≒」の記号は、用紙積載台１１の移動位置により、右側のプーリ付きギア２９Ｒのプーリ部２９ｂのプーリ外周部２９ｂ３と、右側のワイヤ通過用プーリ３２Ｒとの間で右側のワイヤ３０Ｒの他端部側に角度が付いてしまうために用いている。
【００５８】
そして、式４において、Ｄ２＝２×Ｄ１の場合にはＸ／Ｙ≒１となり、先に背景技術で説明したと同様に、用紙積載台１１の昇降時の移動量Ｘと左右一対の引張バネ３５Ｌ，３５Ｒの各変位量Ｙとが略同じになるので左右一対の引張バネ３５Ｌ，３５Ｒのバネ長さが長くなり不都合となる。
【００５９】
そこで、この実施例では、式４において、Ｄ１＜Ｄ２＜２Ｄ１の条件を満足させることにより、下記の式５が成立する。
【００６０】
［数５］
Ｘ／Ｙ＞１ ………式５
上記した式５から、左右一対の引張バネ３５Ｌ，３５Ｒの各変位量Ｙは、用紙積載台１１の昇降時の移動量Ｘよりも小さく設定できるので、左右一対の引張バネ３５Ｌ，３５Ｒの各バネ長さを短く設定できるために、左右一対の引張バネ３５Ｌ，３５Ｒを用紙積載装置１０又は画像形成装置１内の空きスペースに効率良く設置できるので、用紙積載装置１０又は画像形成装置１を小型化することが可能となる。
【００６１】
従って、左右一対のプーリ付きギア２９Ｌ，２９Ｒの各ギア部２９ａの回転に伴って各プーリ部２９ｂのプーリ外周部２９ｂ３から引き出される左右一対のワイヤ３０Ｌ，３０Ｒの引き出し量Ｌ又は各プーリ部２９ｂのプーリ外周部２９ｂ３に巻き取られる左右一対のワイヤ３０Ｌ，３０Ｒの巻き取り量Ｌを、用紙積載台１１の昇降時の移動量Ｘよりも大きく設定して左右一対のワイヤ３０Ｌ，３０Ｒに連結した左右一対の引張バネ３５Ｌ，３５Ｒを変位させることで、用紙積載台１１の昇降時に駆動モータ２４の回転負荷を左右一対の引張バネ３５Ｌ，３５Ｒで確実に補助することができる。
【００６２】
これにより、先に背景技術で図６を用いて説明したような高価な駆動チェーン１１５やターンスプロケット１１６や駆動スプロケット１２０を用いる必要がないために、用紙積載装置１０内に設けた昇降機構部２０を安価に構成することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１…画像形成装置、１ａ…側面、１ｂ…開口部、１ｃ，１ｄ…左右の側壁、
１０…用紙積載装置、
１１…用紙積載台、１１ａ…上面、１１ｂ…先端部、１１ｃ…左側面部、
１１ｄ…右側面部、
１２Ｌ，１２Ｒ…左右一対のガイドフェンス、
１３…給紙ローラ、１４…捌きローラ、１６…摩擦板、
２０…昇降機構部、
２１Ｌ，２１Ｒ…左右一対のラック部材、２１ａ…ラック歯、
２２…平板状のブラケット、２３…Ｌ字状のモータブラケット、
２４…回転駆動源（駆動モータ）、２４ａ…モータ軸、２５…ウォームギア、
２６…段付きシャフト、２７…アイドラーギア、
２８Ｌ，２８Ｒ…左右一対の段付きシャフト、
２９Ｌ，２９Ｒ…左右一対のプーリ付きギア、２９ａ…ギア部、２９ｂ…プーリ部、
２９ｂ１…連接用ボス部、２９ｂ２…下フランジ部、２９ｂ３…プーリ外周部、
２９ｂ４…下フランジ部、３０Ｌ，３０Ｒ…左右一対のワイヤ、
３１Ｌ，３１Ｒ…左右一対の段付きシャフト、
３２Ｌ，３２Ｒ…左右一対のワイヤ通過用プーリ、
３３Ｌ，３３Ｒ…左右一対の段付きシャフト、
３４Ｌ，３４Ｒ…左右一対のワイヤ方向転換用プーリ、
３５Ｌ，３５Ｒ…左右一対の引張バネ、３６Ｌ，３６Ｒ…左右一対の固定部、
Ｄ１…左右一対のプーリ付きギアのギア部の直径、
Ｄ２…左右一対のプーリ付きギアのプーリ部のプーリ外周部の直径、
Ｐ…用紙、Ｘ…用紙積載台の昇降時の移動量、Ｙ…引張バネの変位量（撓み量）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、用紙を積載した用紙積載台が昇降機構部を介して昇降可能に画像形成装置に設置されている用紙積載装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、用紙に画像や文字を印刷する印刷装置や、用紙に画像や文字を複写する複写機などの画像形成装置には、用紙を積載する用紙積載台を備えた用紙積載装置が設置されている。
【０００３】
この種の用紙積載装置は各種の構造形態が適用されているが、一例として、孔版印刷機の一つの側面に、用紙を積載した給紙台が昇降機構部を介して上下方向に昇降可能に設置された画像形成装置用給紙装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１に開示された画像形成装置用給紙装置は、不図示の孔版印刷機の一つの側面に給紙ユニットが設置されており、且つ、この給紙ユニットの左右の側壁間に用紙を積載した給紙台が昇降機構部を介して用紙の積載量に応じて上下方向に昇降可能（上下動可能）に設けられている。
【０００５】
具体的に説明すると、図６に示す如く、従来の画像形成装置用給紙装置１００において、用紙Ｐを積載した給紙台１０１を昇降（上下動）させるための昇降機構部１１０では、給紙ユニット（図示せず）の左右の側壁１１１に略垂直方向に延びるガイド孔１１２が形成されていると共に、このガイド孔１１２の端縁に沿ってガイドレール１１３が形成されている。
【０００６】
一方、複数枚の用紙Ｐを積載した給紙台１０１は、左右両側端にそれぞれブラケット１０２を介してローラ軸１０３が固定されており、このローラ軸１０３はガイドローラ１０４を回転可能に支持すると共に、外部の昇降部材１１４に連結している。そして、ガイドローラ１０４はガイド孔１１２内に上下方向移動可能に配置されると共にガイドレール１１３に当接している。
【０００７】
また、昇降部材１１４には駆動チェーン１１５の一端部が連結されており、この駆動チェーン１１５は上方に延びて回転自在なターンスプロケット１１６に係合すると共に下方に折り返し、駆動モータ１１７のモータ軸１１７ａに固着したピニオンギア１１８及びこのピニオンギア１１８に噛合したギア１１９により同軸上で一体的に回転駆動される下方の駆動スプロケット１２０に係合し、さらに上方に折り返して、駆動チェーン１１５の他端部が引張バネ１２１の一端部に連結している。更に、引張バネ１２１は上方に延びて、引張バネ１２１の他端部が側壁１１１に設けられたブラケット１２２に掛止されている。
【０００８】
そして、上記の構成により、昇降機構部１１０の駆動モータ１１７を駆動してピニオンギア機構１１８，１１９を介して駆動スプロケット１２０を矢印Ｂ１方向に回転させることにより駆動チェーン１１５が矢印Ｂ２方向に移動し、駆動チェーン１１５に連結した昇降部材１１４を介して給紙台１０１が引張バネ１２１に補助されながら上昇するようになっている。一方、駆動スプロケット１２０を上記とは逆方向に回転させれば、昇降部材１１４を介して給紙台１０１が下降するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１０−８９８９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、一般的に、用紙Ｐを積載した用紙積載台を昇降機構部を介して昇降可能に画像形成装置に設置した場合に、用紙Ｐを満載したときの荷重を基準にして昇降機構部内に設けた駆動モータを選定すると、強力なトルクを発生できる駆動モータを必要とするが、特許文献１に開示された画像形成装置用給紙装置１００内に設けた昇降機構部１１０では、重力方向と、給紙台重量及び用紙積載重量とを考慮して、給紙台１０１が上昇するときに駆動チェーン１１５を介して引張バネ１２１で補助し、この引張バネ１２１の付勢力により給紙台１０１が上昇するときの荷重と、給紙台１０１が下降するときの荷重とを平均化することにより、駆動モータ１１７の必要トルクを低減することが可能である。
【００１１】
しかしながら、特許文献１に開示された技術的思想では、駆動チェーン１１５の一端部を昇降部材１１４を介して給紙台１０１に連結し、且つ、駆動チェーン１１５の他端部を引張バネ１２１の一端部に連結しているので、給紙台１０１が昇降するときの移動量は駆動チェーン１１５に直接伝達されるために、引張バネ１２１の変位量（撓み量）は給紙台１０１の昇降時の移動量と同程度必要となり、自然長を含めた引張バネ１２１のバネ長さは給紙台１０１の昇降時の移動量よりも当然長くなっている。
【００１２】
従って、多数枚の用紙を積載できる給紙台１０１の昇降時の移動量が大きい場合には、引張バネ１２１のバネ長さが給紙台１０１の昇降時の移動量よりも当然長くなり、引張バネ１２１の設置位置を設定するが困難になると共に、引張バネ１２１の設置位置によっては画像形成装置用給紙装置１００又は不図示の孔版印刷機が大型化してしまうという問題が発生する。
【００１３】
更に、特許文献１に開示された技術的思想では、給紙台１０１側と引張バネ１２１側とを連結する際に、駆動チェーン１１５やターンスプロケット１１６や駆動スプロケット１２０を用いているために、画像形成装置用給紙装置１００が高価になってしまうという問題も生じている。
【００１４】
そこで、用紙を積載した用紙積載台が昇降機構部を介して昇降可能に画像形成装置に設置された用紙積載装置において、用紙を満載した用紙積載台を昇降機構部を介して上昇させる際の駆動モータへの負荷を軽減させるように補助する引張バネのバネ長さを短く設定でき、且つ、引張バネを用紙積載装置又は画像形成装置内の空きスペースに効率良く設置できると共に、用紙積載装置内の昇降機構部を安価に構成できる用紙積載装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、請求項１に記載の発明は、用紙を積載した用紙積載台が昇降機構部を介して昇降可能に画像形成装置に設置された用紙積載装置において、
前記昇降機構部は、
前記画像形成装置に上下方向に沿って取り付けられたラックと、
前記ラックに噛合し、且つ、前記用紙積載台に取り付けられた回転駆動源により回転駆動されて前記用紙積載台と一体にこの用紙積載台を前記ラックに沿って昇降させるギアと、
前記ギアの直径よりもプーリ外周部が大径に形成されて該ギアと一体に同軸上で回転駆動され、且つ、前記プーリ外周部又は該プーリ外周部の近傍に一端部を固着させたワイヤを前記ギアの回転方向に巻回させたプーリと、
前記ワイヤの他端部が一端部に連結されて他端部が固定部に掛止された引張バネと、
を備え、
前記ギアの回転に伴って前記プーリ外周部から引き出される前記ワイヤの引き出し量又は前記プーリ外周部に巻き取られる前記ワイヤの巻き取り量を、前記用紙積載台の昇降時の移動量よりも大きく設定して前記ワイヤに連結した前記引張バネを変位させることを特徴とする用紙積載装置である。
【００１６】
また、請求項２に記載の発明は、前記給紙台の昇降時の移動量をＸ、前記引張バネの変位量をＹとしたときに、Ｘ／Ｙ＞１の関係が成立するように前記ギアの直径と前記プーリ外周部の直径とを設定することを特徴とする請求項１に記載の用紙積載装置である。
【００１７】
また、請求項３に記載の発明は、前記プーリ外周部に巻回された前記ワイヤの他端部側をワイヤ方向転換用プーリを介して前記用紙の搬送方向と直交する用紙幅方向に方向転換させて、前記ワイヤの他端部側を前記用紙幅方向に沿って設置した前記引張バネの一端部に連結させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の用紙積載装置である。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１記載の用紙積載装置によると、用紙を積載した用紙積載台を昇降機構部を介して昇降させる際に、昇降機構部は、画像形成装置に上下方向に沿って取り付けられたラックと、用紙積載台に取り付けられ回転駆動源によりラックと噛合しながら回転駆動されるギアと、ギアと一体に同軸上で回転駆動され且つプーリ外周部又はプーリ外周部の近傍に一端部を固着させたワイヤをギアの回転方向に巻回させたプーリと、ワイヤの他端部が一端部に連結されて他端部が固定部に掛止された引張バネと、を備え、ギアの回転に伴ってプーリのプーリ外周部から引き出されるワイヤの引き出し量又はプーリ外周部に巻き取られるワイヤの巻き取り量を、用紙積載台の昇降時の移動量よりも大きく設定してワイヤに連結した引張バネを変位させているので、用紙積載台の昇降時に回転駆動源の回転負荷を引張バネで補助できると共に、引張バネのバネ長さを短く設定できるためにこの引張バネを用紙積載装置又は画像形成装置内の空きスペースに効率良く設置できるので、用紙積載装置又は画像形成装置の小型化に寄与できる。
【００１９】
更に、先に背景技術で説明したような高価な駆動チェーンやターンスプロケットや駆動スプロケットを用いる必要がないために、用紙積載装置内に設けた昇降機構部を安価に構成することができる。
【００２０】
また、請求項２記載の用紙積載装置によると、給紙台の昇降時の移動量をＸ、引張バネの変位量をＹとしたときに、Ｘ／Ｙ＞１の関係が成立するようにギアの直径とプーリ外周部の直径とを設定することにより、引張バネの変位量Ｙは、用紙積載台の昇降時の移動量Ｘよりも小さく設定できるので、請求項１と同様に、引張バネのバネ長さを短く設定できるためにこの引張バネを用紙積載装置又は画像形成装置内の空きスペースに効率良く設置できる。
【００２１】
また、請求項３記載の用紙積載装置によると、プーリ外周部に巻回されたワイヤの他端部側をワイヤ方向転換用プーリを介して用紙の搬送方向と直交する用紙幅方向に方向転換させて、ワイヤの他端部側を用紙幅方向に沿って設置した引張バネの一端部に連結させることで、用紙積載台上に積載される用紙の積載量が多量で用紙積載台の昇降時の移動量が大きい場合に、用紙積載台の移動を補助する引張バネのバネ長さが長くなっても、引張バネを画像形成装置内の空きスペースに用紙幅方向に沿って効率よく配置できるので、画像形成装置を小型化することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る用紙積載装置の全体構成を説明するために一部破断して示した上面図である。
【図２】本発明に係る用紙積載装置において、用紙積載台が下降位置に至っている状態を一部破断して示した側面図である。
【図３】本発明に係る用紙積載装置において、用紙積載台が上昇位置に至っている状態を一部破断して示した側面図である。
【図４】本発明に係る用紙積載装置において、左右一対のプーリ付きギアを拡大して示した斜視図である。
【図５】本発明に係る用紙積載装置において、用紙積載台の移動量と引張バネの変位量との関係を説明するために模式的に示した図である。
【図６】従来の画像形成装置用給紙装置を説明するための側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に本発明に係る用紙積載装置の一実施例について、図１〜図５を参照して詳細に説明する。
【００２４】
本発明に係る用紙積載装置は、印刷装置や複写機などの画像形成装置に適用されており、用紙を積載した用紙積載台が昇降機構部を介して上下方向に昇降可能に画像形成装置に設置されている。
【００２５】
この際、本発明に係る用紙積載装置は、未印刷又は未複写の用紙を積載してこの用紙を画像形成装置内に給紙する用紙給紙台を備えた用紙給紙装置や、画像形成装置内で処理された印刷済み又は複写済みの用紙を排紙しながら積載する用紙排紙台を備えた用紙排紙装置のいずれにも適用可能であるが、以下の実施例では用紙積載装置を用紙給紙装置に適用した場合について説明し、略同じ構成による用紙排紙装置についての説明を省略する。
【実施例】
【００２６】
図１〜図３に示す如く、本発明に係る用紙積載装置（用紙給紙装置）１０では、用紙Ｐを積載した用紙積載台（用紙給紙台）１１が印刷装置や複写機などの画像形成装置１の一つの側面１ａに昇降機構部２０を介して用紙Ｐの積載量に応じて上下方向に昇降可能に設置されている。
【００２７】
上記した用紙積載台１１は、外形サイズの異なる１種類の用紙Ｐを例えば４０００枚程度積載可能となるように剛性のある金属材又は樹脂材を用いて直方形状に形成されており、且つ、用紙積載台１１の先端部１１ｂ側が画像形成装置１の一つの側面１ａに形成した開口部１ｂ内に進入した状態で設置されている。
【００２８】
また、用紙積載台１１の上面１１ａには、用紙Ｐの搬送方向と直交する用紙Ｐの幅方向をガイドする左右一対のガイドフェンス１２Ｌ，１２Ｒ（図１のみ図示）が不図示のガイドフェンス移動手段を介して左右に移動自在に間隔を離して設けられており、これによりＡ３サイズ，Ａ４サイズ，封筒サイズなどの１種類の用紙Ｐが多数枚積載可能になっている。
【００２９】
更に、用紙積載台１１の上方部位には、給紙ローラ１３と捌きローラ１４とが左右一対のアーム１５，１５に軸支されており、両ローラ１３，１４は不図示のローラ回転駆動源によりそれぞれ反時計方向に回転可能になっている。
【００３０】
そして、用紙Ｐの搬送方向の上流側に配置された給紙ローラ１３は、用紙積載台１１上に積層された最上層の用紙Ｐに回転しながら当接して、最上層の用紙Ｐを搬送方向下流側に向かって給紙している。
【００３１】
一方、給紙ローラ１３よりも下流側に配置された捌きローラ１４には摩擦板１６（図２，図３）が添接しており、給紙ローラ１３より給紙された用紙Ｐは捌きローラ１４と摩擦板１６との間で挟持搬送されながら一枚ずつ分離されて重送が防止され、この後、画像形成装置１内に搬送されるようになっている。
【００３２】
ここで、実施例の要部を構成し、且つ、用紙積載台１１を昇降させるための昇降機構部２０について説明する。
【００３３】
上記した昇降機構部２０では、用紙積載台１１を上下方向に昇降させるために左右一対のラック部材２１Ｌ，２１Ｒが画像形成装置１の一つの側面１ａに間隔を離して上下方向に向って左右平行に垂直に取り付けられており、且つ、左右一対のラック部材２１Ｌ，２１Ｒは長尺なラック歯２１ａが両者２１Ｌ，２１Ｒ間に設置した用紙積載台１１の後方側に向かって左右対称に形成されている。
【００３４】
一方、用紙積載台１１の先端部１１ｂ側の左側面部１１ｃに平板状のブラケット２２が取り付けられ、且つ、用紙積載台１１の先端部１１ｂ側の右側面部１１ｄにＬ字状のモータブラケット２３が取り付けられている。この際、Ｌ字状のモータブラケット２３は、水平な上面２３ａが平坦面に形成され、垂直な側面２３ｂが用紙積載台１１の右側面部１１ｄに固着されている。
【００３５】
そして、右側のモータブラケット２３に形成した上面２３ａには、回転駆動源となる駆動モータ２４がモータ軸２４ａを下方に向けて垂直に取り付けられており、且つ、モータ軸２４ａにウォームギア２５が固着されている。
【００３６】
また、Ｌ字状のモータブラケット２３の上面２３ａと直交する側面２３ｂには、段付きシャフト２６が用紙積載台１１の右側面部１１ｄの外側に向って横設されており、この段付きシャフト２６に軸着させたアイドラーギア２７がモータ軸２４ａに固着させたウォームギア２５に噛合している。
【００３７】
また、左側のブラケット２２及び右側のモータブラケット２３の側面２３ｂ上で左右一対のラック部材２１Ｌ，２１Ｒ側に向かう左右対称位置には、左右一対の段付きシャフト２８Ｌ，２８Ｒが用紙積載台１１の左側面部１１ｃ及び右側面部１１ｄの各外側に向って横設されており、これら左右一対の段付きシャフト２８Ｌ，２８Ｒに左右一対のプーリ付きギア２９Ｌ，２９Ｒが軸着されている。
【００３８】
上記した左右一対のプーリ付きギア２９Ｌ，２９Ｒは、図４に拡大して示す如く、左右一対のラック部材２１Ｌ，２１Ｒの各ラック歯２１ａに噛合するギア部２９ａと、このギア部２９ａに同軸的に連接されて後述する左右一対のワイヤ３０Ｌ，３０Ｒをギア部２９ａの回転方向に巻回させるプーリ部２９ｂと、左右一対の段付きシャフト２８Ｌ，２８Ｒに軸着される中心孔２９ｃとが樹脂材などを用いて一体形成されている。
【００３９】
尚、実施例では、左右一対のプーリ付きギア２９Ｌ，２９Ｒを一体形成しているが、これに限定されるものではなく、ギア（２９ａ相当）とプーリ（２９ｂ相当）とを別体に形成して両者が同軸上で一体的に回転できる構造であれば良いものである。
【００４０】
この際、右側のプーリ付きギア２９Ｒのギア部２９ａは、右側のラック部材２１Ｒのラック歯２１ａに噛合していると共に、アイドラーギア２７（図１〜図３）にも噛合してモータ軸２４ａに固着させたウォームギア２５を介して駆動モータ２４によって回転駆動されるようになっているが、左側のプーリ付きギア２９Ｌのギア部２９ａは、左側のラック部材２１Ｌのラック歯２１ａのみに噛合している。
【００４１】
上記から、左右一対のラック部材２１Ｌ，２１Ｒを画像形成装置１の一つの側面１ａの左右に取り付け、且つ、用紙積載台１１の左右に取り付けた左右一対のプーリ付きギア２９Ｌ，２９Ｒの各ギア部２９ａを左右一対のラック部材２１Ｌ，２１Ｒの各ラック歯２１ａに噛合させることで、用紙積載台１１を左右に傾くことなく略水平に昇降させることが可能になっていると共に、駆動モータ２４を搭載した用紙積載台１１の昇降動作は左右一対のラック部材２１Ｌ，２１Ｒに対して左右一対のプーリ付きギア２９Ｌ，２９Ｒを介して自走式となっている。
【００４２】
また、左右一対のプーリ付きギア２９Ｌ，２９Ｒの各プーリ部２９ｂは、ギア部２９ａより小径に形成されてこのギア部２９ａに連接する連接用ボス部２９ｂ１と、下フランジ部２９ｂ２と、ギア部２９ａより大径に形成されて左側のワイヤ３０Ｌ又は右側のワイヤ３０Ｒをギア部２９ａの回転方向に巻回させるプーリ外周部２９ｂ３と、上フランジ部２９ｂ４とからなり、左側のワイヤ３０Ｌ又は右側のワイヤ３０Ｒは各一端部をプーリ外周部２９ｂ３又はこのプーリ外周部２９ｂ３の近傍の下フランジ部２９ｂ２もしくは上フランジ部２９ｂ４に固着させて、左側のワイヤ３０Ｌ又は右側のワイヤ３０Ｒをプーリ外周部２９ｂ３よりも大径に形成された上下のフランジ部２９ｂ２，２９ｂ４により脱線しないようにガイドしながらプーリ外周部２９ｂ３に沿って巻回させている。
【００４３】
再び図１〜図３に戻り、左右一対のラック部材２１Ｌ，２１Ｒの各外側面２１ｂには、左右一対の段付きシャフト３１Ｌ，３１Ｒが外側に向って横設されており、これら左右一対の段付きシャフト３１Ｌ，３１Ｒに左右一対のワイヤ通過用プーリ３２Ｌ，３２Ｒが軸着されている。
【００４４】
更に、画像形成装置１内の左右の側壁１ｃ，１ｄの近傍に左右一対の段付きシャフト３３Ｌ，３３Ｒが設置されており、これら左右一対の段付きシャフト３３Ｌ，３３Ｒにワイヤ方向転換用プーリ３４Ｌ，３４Ｒが軸着されている。
【００４５】
そして、左右一対のプーリ付きギア２９Ｌ，２９Ｒの各プーリ部２９ｂのプーリ外周部２９ｂ３に巻回させた左右一対のワイヤ３０Ｌ，３０Ｒの各他端部側を左右一対のワイヤ通過用プーリ３２Ｌ，３２Ｒに沿って通過させた後に、画像形成装置１内に設置した左右一対のワイヤ方向転換用プーリ３４Ｌ，３４Ｒでワイヤ方向を用紙Ｐの搬送方向と直交する用紙幅方向に方向転換させて、画像形成装置１内で用紙幅方向に沿って設けた左右一対の引張バネ３５Ｌ，３５Ｒの各一端部に連結させると共に、左右一対の引張バネ３５Ｌ，３５Ｒの各他端部を画像形成装置１内に設置した左右一対の固定部３６Ｌ，３６Ｒに掛止させている。
【００４６】
この際、用紙積載台１１上に積載される用紙Ｐの最大積載枚数は前述したように４０００枚程度と多量であるので、用紙積載台１１が昇降するときの移動量が４４０ｍｍ程度と大きくなり、これに伴って、用紙積載台１１の昇降を補助する左右一対の引張バネ３５Ｌ，３５Ｒのバネ長さも長くなるので、左右一対の引張バネ３５Ｌ，３５Ｒを画像形成装置１内で用紙幅方向に沿って設ける場合に、図２，図３に示したように左右一対の引張バネ３５Ｌ，３５Ｒが互い干渉しないように両者３５Ｌ，３５Ｒの設置高さを変えている。従って、左右一対の引張バネ３５Ｌ，３５Ｒを画像形成装置１内の空きスペースに効率良く配置できる。
【００４７】
尚、用紙積載台１１上に積載される用紙Ｐの積載量が少ない用紙積載装置１０では、用紙積載台１１の昇降時の移動量が小さくなり、これに伴って、用紙積載台１１の昇降を補助する左右一対の引張バネ３５Ｌ，３５Ｒのバネ長さも短くなるので、左右一対のワイヤ方向転換用プーリを設ける必要はなく、左右一対のワイヤ３０Ｌ，３０Ｒの各他端部側を左右一対のワイヤ通過用プーリ３２Ｌ，３２Ｒに沿って通過させた後に左右一対の引張バネ３５Ｌ，３５Ｒの各一端部に直接連結させても良く、この場合には左右一対の引張バネ３５Ｌ，３５Ｒを用紙積載装置１０又は画像形成装置１内の空きスペースに設置すれば良いものであるので、用紙積載装置１０又は画像形成装置１の小型化に寄与できる。
【００４８】
次に、上記のように構成した用紙積載装置１０の動作について、図２，図３，図５を用いて用紙積載台１１の右側について説明し、駆動モータが取り付けられていない用紙積載台１１の左側も右側と同期して同様に動作するので、左右の動作については必要に応じて述べる。
【００４９】
まず、図２に示す如く、用紙積載装置１０が初期状態であるとき、又は、用紙積載台１１上に用紙Ｐが最大量積載されているときには、用紙積載台１１が最も下方位置に下降している。
【００５０】
そして、用紙Ｐを給紙する場合には、駆動モータ２４を駆動して右側のラック部材２１Ｒのラック歯２１ａに噛合している右側のプーリ付きギア２９Ｒのギア部２９ａを時計方向に回転させると、右側のプーリ付きギア２９Ｒと一体に用紙積載台１１が右側のラック部材２１Ｒに沿って上昇するので、用紙積載台１１上に積層した最上層の用紙Ｐが給紙ローラ１３に当接する給紙位置まで用紙積載台１１を上昇させている。
【００５１】
一方、用紙Ｐの給紙が終了して用紙積載台１１を初期位置まで下降させる場合には、上昇時とは逆に駆動モータ２４を介して右側のプーリ付きギア２９Ｒのギア部２９ａを反時計方向に回転させれば良い。
【００５２】
次に、図３に示す如く、用紙積載台１１上に積層した用紙Ｐの積載量が少ない場合には、用紙Ｐの積載量に応じて用紙積載台１１を上昇させれば良い。
【００５３】
そして、図５に示す如く、用紙積載台１１を上昇させるときに左側の説明を省略して右側についてのみ述べると、右側のラック部材２１Ｒのラック歯２１ａに噛合している右側のプーリ付きギア２９Ｒのギア部２９ａを時計方向に回転させると、右側のプーリ付きギア２９Ｒのプーリ部２９ｂのプーリ外周部２９ｂ３に巻回している右側のワイヤ３０Ｒの他端部側は引き出されるので、ワイヤ引き出し量に応じて右側の引張バネ３５Ｒは縮む方向に変位する。
【００５４】
一方、用紙積載台１１を下降させるときに右側のラック部材２１Ｒのラック歯２１ａに噛合している右側のプーリ付きギア２９Ｒのギア部２９ａを反時計方向に回転させると、右側のプーリ付きギア２９Ｒのプーリ部２９ｂのプーリ外周部２９ｂ３に巻回している右側のワイヤ３０Ｒの他端部側は巻き取られるので、ワイヤ巻き取り量に応じて右側の引張バネ３５Ｒは伸びる方向に変位する。
【００５５】
ここで、右側のプーリ付きギア２９Ｒのギア部２９ａの直径をＤ１（ｍｍ）、右側のプーリ付きギア２９Ｒのプーリ部２９ｂのプーリ外周部２９ｂ３の直径をＤ２（ｍｍ）、用紙積載台１１の昇降時の移動量をＸ（ｍｍ）、移動量Ｘに応じて回転する右側のプーリ付きギア２９Ｒの回転数をＮ（ｒｐｍ）、用紙積載台１１が上昇する時の右側のワイヤ３０Ｒの引き出し量又は用紙積載台１１が下降する時の右側のワイヤ３０Ｒの巻き取り量をＬ（ｍｍ）、右側の引張バネ３５Ｒの変位量（撓み量）をＹ（ｍｍ）とすると、右側の引張バネ３５Ｒの変位量（撓み量）Ｙはワイヤ３０Ｒの引き出し量又は巻き取り量Ｌから用紙積載台１１の昇降時の移動量Ｘを引いた差分となるために、用紙積載台１１の昇降時の移動量Ｘと右側の引張バネ３５Ｒの変位量（撓み量）Ｙは上記したＤ１，Ｄ２に起因する。
【００５６】
この際、上記したＤ１，Ｄ２の関係をＤ１＜Ｄ２＜２Ｄ１とすると、下記の式１〜式４が成立する。
【００５７】
［数１］
Ｘ＝π×Ｄ１×Ｎ ………式１
［数２］
Ｌ＝π×Ｄ２×Ｎ ………式２
［数３］
Ｙ＝Ｌ−Ｘ＝π×（Ｄ２−Ｄ１）×Ｎ ………式３
［数４］
Ｘ／Ｙ≒Ｄ１／（Ｄ２−Ｄ１） ………式４
尚、式４において、略を示す「≒」の記号は、用紙積載台１１の移動位置により、右側のプーリ付きギア２９Ｒのプーリ部２９ｂのプーリ外周部２９ｂ３と、右側のワイヤ通過用プーリ３２Ｒとの間で右側のワイヤ３０Ｒの他端部側に角度が付いてしまうために用いている。
【００５８】
そして、式４において、Ｄ２＝２×Ｄ１の場合にはＸ／Ｙ≒１となり、先に背景技術で説明したと同様に、用紙積載台１１の昇降時の移動量Ｘと左右一対の引張バネ３５Ｌ，３５Ｒの各変位量Ｙとが略同じになるので左右一対の引張バネ３５Ｌ，３５Ｒのバネ長さが長くなり不都合となる。
【００５９】
そこで、この実施例では、式４において、Ｄ１＜Ｄ２＜２Ｄ１の条件を満足させることにより、下記の式５が成立する。
【００６０】
［数５］
Ｘ／Ｙ＞１ ………式５
上記した式５から、左右一対の引張バネ３５Ｌ，３５Ｒの各変位量Ｙは、用紙積載台１１の昇降時の移動量Ｘよりも小さく設定できるので、左右一対の引張バネ３５Ｌ，３５Ｒの各バネ長さを短く設定できるために、左右一対の引張バネ３５Ｌ，３５Ｒを用紙積載装置１０又は画像形成装置１内の空きスペースに効率良く設置できるので、用紙積載装置１０又は画像形成装置１を小型化することが可能となる。
【００６１】
従って、左右一対のプーリ付きギア２９Ｌ，２９Ｒの各ギア部２９ａの回転に伴って各プーリ部２９ｂのプーリ外周部２９ｂ３から引き出される左右一対のワイヤ３０Ｌ，３０Ｒの引き出し量Ｌ又は各プーリ部２９ｂのプーリ外周部２９ｂ３に巻き取られる左右一対のワイヤ３０Ｌ，３０Ｒの巻き取り量Ｌを、用紙積載台１１の昇降時の移動量Ｘよりも大きく設定して左右一対のワイヤ３０Ｌ，３０Ｒに連結した左右一対の引張バネ３５Ｌ，３５Ｒを変位させることで、用紙積載台１１の昇降時に駆動モータ２４の回転負荷を左右一対の引張バネ３５Ｌ，３５Ｒで確実に補助することができる。
【００６２】
これにより、先に背景技術で図６を用いて説明したような高価な駆動チェーン１１５やターンスプロケット１１６や駆動スプロケット１２０を用いる必要がないために、用紙積載装置１０内に設けた昇降機構部２０を安価に構成することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１…画像形成装置、１ａ…側面、１ｂ…開口部、１ｃ，１ｄ…左右の側壁、
１０…用紙積載装置、
１１…用紙積載台、１１ａ…上面、１１ｂ…先端部、１１ｃ…左側面部、
１１ｄ…右側面部、
１２Ｌ，１２Ｒ…左右一対のガイドフェンス、
１３…給紙ローラ、１４…捌きローラ、１６…摩擦板、
２０…昇降機構部、
２１Ｌ，２１Ｒ…左右一対のラック部材、２１ａ…ラック歯、
２２…平板状のブラケット、２３…Ｌ字状のモータブラケット、
２４…回転駆動源（駆動モータ）、２４ａ…モータ軸、２５…ウォームギア、
２６…段付きシャフト、２７…アイドラーギア、
２８Ｌ，２８Ｒ…左右一対の段付きシャフト、
２９Ｌ，２９Ｒ…左右一対のプーリ付きギア、２９ａ…ギア部、２９ｂ…プーリ部、
２９ｂ１…連接用ボス部、２９ｂ２…下フランジ部、２９ｂ３…プーリ外周部、
２９ｂ４…下フランジ部、３０Ｌ，３０Ｒ…左右一対のワイヤ、
３１Ｌ，３１Ｒ…左右一対の段付きシャフト、
３２Ｌ，３２Ｒ…左右一対のワイヤ通過用プーリ、
３３Ｌ，３３Ｒ…左右一対の段付きシャフト、
３４Ｌ，３４Ｒ…左右一対のワイヤ方向転換用プーリ、
３５Ｌ，３５Ｒ…左右一対の引張バネ、３６Ｌ，３６Ｒ…左右一対の固定部、
Ｄ１…左右一対のプーリ付きギアのギア部の直径、
Ｄ２…左右一対のプーリ付きギアのプーリ部のプーリ外周部の直径、
Ｐ…用紙、Ｘ…用紙積載台の昇降時の移動量、Ｙ…引張バネの変位量（撓み量）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙を積載した用紙積載台が昇降機構部を介して昇降可能に画像形成装置に設置された用紙積載装置において、
前記昇降機構部は、
前記画像形成装置に上下方向に沿って取り付けられたラックと、
前記ラックに噛合し、且つ、前記用紙積載台に取り付けられた回転駆動源により回転駆動されて前記用紙積載台と一体にこの用紙積載台を前記ラックに沿って昇降させるギアと、
前記ギアの直径よりもプーリ外周部が大径に形成されて該ギアと一体に同軸上で回転駆動され、且つ、前記プーリ外周部又は該プーリ外周部の近傍に一端部を固着させたワイヤを前記ギアの回転方向に巻回させたプーリと、
前記ワイヤの他端部が一端部に連結されて他端部が固定部に掛止された引張バネと、
を備え、
前記ギアの回転に伴って前記プーリ外周部から引き出される前記ワイヤの引き出し量又は前記プーリ外周部に巻き取られる前記ワイヤの巻き取り量を、前記用紙積載台の昇降時の移動量よりも大きく設定して前記ワイヤに連結した前記引張バネを変位させることを特徴とする用紙積載装置。
【請求項２】
前記給紙台の昇降時の移動量をＸ、前記引張バネの変位量をＹとしたときに、Ｘ／Ｙ＞１の関係が成立するように前記ギアの直径と前記プーリ外周部の直径とを設定することを特徴とする請求項１に記載の用紙積載装置。
【請求項３】
前記プーリ外周部に巻回された前記ワイヤの他端部側をワイヤ方向転換用プーリを介して前記用紙の搬送方向と直交する用紙幅方向に方向転換させて、前記ワイヤの他端部側を前記用紙幅方向に沿って設置した前記引張バネの一端部に連結させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の用紙積載装置。
【請求項１】
用紙を積載した用紙積載台が昇降機構部を介して昇降可能に画像形成装置に設置された用紙積載装置において、
前記昇降機構部は、
前記画像形成装置に上下方向に沿って取り付けられたラックと、
前記ラックに噛合し、且つ、前記用紙積載台に取り付けられた回転駆動源により回転駆動されて前記用紙積載台と一体にこの用紙積載台を前記ラックに沿って昇降させるギアと、
前記ギアの直径よりもプーリ外周部が大径に形成されて該ギアと一体に同軸上で回転駆動され、且つ、前記プーリ外周部又は該プーリ外周部の近傍に一端部を固着させたワイヤを前記ギアの回転方向に巻回させたプーリと、
前記ワイヤの他端部が一端部に連結されて他端部が固定部に掛止された引張バネと、
を備え、
前記ギアの回転に伴って前記プーリ外周部から引き出される前記ワイヤの引き出し量又は前記プーリ外周部に巻き取られる前記ワイヤの巻き取り量を、前記用紙積載台の昇降時の移動量よりも大きく設定して前記ワイヤに連結した前記引張バネを変位させることを特徴とする用紙積載装置。
【請求項２】
前記給紙台の昇降時の移動量をＸ、前記引張バネの変位量をＹとしたときに、Ｘ／Ｙ＞１の関係が成立するように前記ギアの直径と前記プーリ外周部の直径とを設定することを特徴とする請求項１に記載の用紙積載装置。
【請求項３】
前記プーリ外周部に巻回された前記ワイヤの他端部側をワイヤ方向転換用プーリを介して前記用紙の搬送方向と直交する用紙幅方向に方向転換させて、前記ワイヤの他端部側を前記用紙幅方向に沿って設置した前記引張バネの一端部に連結させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の用紙積載装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−４９４９６（Ｐ２０１３−４９４９６Ａ）
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８６８８１（Ｐ２０１１−１８６８８１）
【出願日】平成２３年８月３０日（２０１１．８．３０）
【出願人】（０００２５０５０２）理想科学工業株式会社 (1,191)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月３０日（２０１１．８．３０）
【出願人】（０００２５０５０２）理想科学工業株式会社 (1,191)
【Ｆターム（参考）】
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