JP2008105790A - シート給送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置を大型化することなく、中板を昇降させることのできるシート給送装置及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】シート給送ローラ３と共に回転するカム３０により従動部材３８を介して他の従動部材３６を上下方向に回動させ、中板５０を付勢部材３７に抗してシート給送ローラ３から離隔した待機位置又は積載されたシートを付勢部材３７によりシート給送ローラ３に圧接させる給送位置に回動させる。そして、カム３０を従動部材３８の回動支点３８ｃと、従動部材３８の回動端３８ａと他の従動部材３６との当接部の間で従動部材３８に当接させることにより、カム３０を大径化することなく、中板５０を上下方向に回動させることができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、シート給送装置及び画像形成装置に関し、特にシート収納部に回動自在に設けられた中板を待機位置と給送位置との間で移動させるための構成に関する。

従来、例えばプリンタ、ファクシミリ、複写機等の画像形成装置において、画像形成の際、給紙カセットに収納されたシートをシート給送ローラによって画像形成部に向けて給送するシート給送装置を備えたものがある。

図８は、このような従来のシート給送装置の構成を示すものであり、図８において、１は給紙カセットである。ここで、この給紙カセット１は不図示の装置本体に着脱自在に装着され、シートＳをセットする際には装置本体から矢印Ａ方向に引き出した後、シートＳをセットするようにしている。

３は装置本体に設けられ、摩擦力によってシートＳを給送するシート給送ローラであり、このシート給送ローラ３は周面の一部が切り欠かれると共に、給紙時のみ反時計回りに一回転するよう制御されている。５０は給紙カセット１に上下方向に回動自在に設けられ、シートＳが積載される中板であり、この中板５０は、バネ１５１によってシート給送ローラ３へ向けて所定の圧で付勢されている。

２は、シート給送の際、シート給送ローラ３に圧接する分離パッドであり、この分離パッド２は、給紙カセット１に回動自在に支持され、バネ２０によって所定の加圧力でシート給送ローラ３へ向けて付勢されているホルダ２ａに貼り付けられている。３０はシート給送ローラ３と同軸上に回転自在に配置された給紙コロであり、この給紙コロ３０は、シート給送ローラ３が、図８に示す切り欠き部３ａがシートＳに臨む待機位置で停止している際にシートＳ及び分離パッド２と当接している。

このような構成のシート給送装置において、画像形成の際、シート給送ローラ３が回転すると、シートＳはシート給送ローラ３との間の摩擦力によって分離パッド２とのニップ部へ向けて送られる。

このとき、シートＳはシート間の摩擦力により複数枚、ニップ部に向けて送られる場合がある。この場合、シートＳはシート給送ローラ３と分離パッド２とのニップ部において、シートＳよりも摩擦係数の高い分離パッド２によって２枚目以降のシートＳは止められる。

この結果、分離パッド２よりもさらに摩擦係数の高いシート給送ローラ３と当接して強い搬送力を与えられている最上位の一枚のシートＳ１のみが搬送ローラ４へ送られ、この後、シートＳは搬送ローラ４によって不図示の画像形成部へと搬送されていく。なお、このように搬送ローラ４へシートＳが送られた後、図８に示すようにシート給送ローラ３は切り欠き部３ａが最上位のシートＳ１に臨む待機位置で停止する。

ところで、このようなシート給送装置においては、中板５０を付勢して中板上のシートＳをシート給送ローラ３に圧接させているが、この場合、画像形成部に搬送されたシートが中板５０とシート給送ローラ３との間で発生するバックテンションの影響を受ける。

そこで、このようなバックテンションによる影響を受けないようにするため、従来、例えば、中板移動機構を設け、この中板移動機構により、シートを給送した後、中板を下方に移動させるようにしている。このような中板移動機構としては、図９のように揺動自在な第１及び第２レバー５１，５２と、第１及び第２レバー５１，５２を揺動させる偏心カム５３と、偏心カム５３に駆動力を継断するクラッチ機構５４とからなるものがある（特許文献１参照）。

このような中板移動機構においては、シート給送ローラの回転に伴ってクラッチ機構５４により偏心カム５３を回転させ、この偏心カム５３の回転により第１及び第２レバー５１，５２を、それぞれ連動させて逆方向に揺動させるようにしている。そして、このように第１及び第２レバー５１，５２がそれぞれ逆方向に揺動することにより、中板５０を上下方向に回動させることができる。

特開２００６−１０３９７２号公報

ところで、このような中板移動機構を備えた従来のシート給送装置において、第１及び第２レバー５１，５２の揺動中心５１ａ，５２ａが、偏心カム５３と第２レバー５２の当接部５５と、中板５０の回動中心５０ａとの間に配置されている。そして、このように偏心カム５３を配置した場合、設定する中板５０の昇降範囲に応じて偏心カム５３を大径化する必要があり、このように偏心カム５３を大径化すると、装置が大型化する。

そこで、本発明は、このような現状に鑑みてなされたものであり、装置を大型化することなく、中板を昇降させることのできるシート給送装置及び画像形成装置を提供することを目的とするものである。

本発明は、装置本体に着脱自在に装着され、シートを積載する中板を回動自在に設けたシート収納部と、前記中板に積載されたシートを給送するシート給送ローラと、前記中板を前記シート給送ローラに向けて付勢するための付勢部材と、を備えたシート給送装置において、前記シート給送ローラと共に回転するカムと、前記カムに当接し、前記カムの回転により上下方向に回動することにより、前記中板を、前記付勢部材に抗して前記シート給送ローラから離隔した待機位置と、前記付勢部材により、積載されたシートをシート給送ローラに圧接させる給送位置との間で回動させるための従動部材と、を備え、前記カムを、前記従動部材の回動支点と前記従動部材の前記中板との係合位置との間で前記従動部材に当接させることを特徴とするものである。

本発明のように、カムを従動部材の回動支点と、従動部材の中板との係合位置との間で従動部材に当接させることにより、装置を大型化することなく、中板を昇降させることができる。

以下、本発明の最良な実施の形態について、図面を参照して詳しく説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係るシート給送装置を備えた画像形成装置の一例であるレーザビームプリンタの概略構成を示す図である。

図１において、１００はレーザビームプリンタであり、このレーザビームプリンタ１００は、画像形成を行う画像形成部１０１と、画像形成部１０１にシートＳを１枚ずつ分離給送するシート給送装置１０２等を備えている。

ここで、画像形成部１０１はレーザビームプリンタ本体（以下、装置本体という）１００Ａに対して着脱可能なプロセスカートリッジ７０、転写ローラ６等を備えている。なお、プロセスカートリッジ７０は、感光ドラム７、帯電ローラ９、現像手段１０、不図示のクリーニング手段等を備えている。

シート給送装置１０２はシートを収納するシート収納部である給紙カセット１、給紙カセット１の上方に設けられ、給紙カセット１に収納されたシートＳを給送する周面の一部が切り欠かれた略半月形状を有するシート給送ローラ３を備えている。

なお、給紙カセット１は、シートＳを収納するカセット本体１ａと、シートＳを積載すると共に、カセット本体１ａに軸５０ｂを支点に上下方向に回動自在に保持され、バネ５１によりシート給送ローラ３に向けて付勢された中板５０を備えている。そして、画像形成の際には、この中板５０をバネ５１により、シートＳをシート給送ローラ３に所定の圧で圧接させるシート給送可能位置まで上昇させるようにしている。

また、給紙カセット１には、不図示のバネによりシート給送ローラ側へ押圧される回動自在なパッドホルダ２０に保持され、中板５０との間でシート束を捌き、シート給送ローラ３により給紙されたシートＳを一枚ずつに分離する分離パッド２が設けられている。なお、シート給送ローラ３の両端側にはシート給送ローラ３と同軸上に設けられ、分離パッド２に常時当接する給紙コロが配置されており、この給紙コロにより給紙カセット１内のシートＳが連れ送りされるのを防いでいる。

また、図１において、２２はレーザスキャナユニット、１５は定着装置、１８、１９は排紙トレイ２１にシートＳを排出する排紙ローラ対である。

次に、このように構成されたレーザビームプリンタ１００の画像形成動作について説明する。

不図示のパソコン等から画像情報が送られ、この画像情報を画像形成処理した不図示の制御部がプリント信号を発すると、シート給送ローラ３が回転する。これに連動して、後述する中板移動機構により、コイルバネ５１の力によってシート給送ローラ側に付勢されている中板５０が軸５０ｂを支点として上方回動し、この結果、給紙カセット１に積載されたシートＳの先端部がシート給送ローラ３に所定の力で圧接する。

ここで、シート給送ローラ３は給紙時のみ反時計回りに回転するように制御されており、このように回転することにより、シート給送ローラ３は圧接したシートＳを、摩擦力によって給送する。なお、中板上のシートＳが複数枚同時に送り出されると、分離パッド２の作用により最上位のシートのみ分離され、下流側へと搬送される。

次に、このように分離パッド２によって分離された最上位のシートは搬送ローラ対４により搬送された後、レジストユニット５により斜行補正され、この後、レジストユニット５により、感光ドラム７と転写ローラ６とのニップ部に送り込まれる。

一方、このプリント命令と共に画像情報に基づきレーザスキャナユニット２２からレーザ光が、予め帯電ローラ９により表面が一様に帯電され、時計回りに回転している感光体ドラム上に照射される。これにより、感光体ドラム７表面に静電潜像が形成される。さらに、この潜像を現像器１０によって現像することにより、感光ドラム上にトナー画像が形成される。

そして、このようにして感光ドラム上に形成されたトナー画像は、この後、レジストユニット５によって感光ドラム７と転写ローラ６とのニップ部に送り込まれたシートＳに転写される。

さらに、トナー画像が転写されたシートＳは、定着装置１５に送られ、定着装置１５の加熱手段１３とこれに圧接する加圧ローラ１４とのニップ部へ導かれ、ニップ部を通過する過程でシート面に転写されたトナー像が加熱及び加圧されてシート面に定着される。この後、定着装置１５を通過したシートは排紙ローラ対１８，１９によって搬送され、排紙トレイ２１上へ排出される。

図２は、給紙カセット１の側面図であり、図２において、１１は給紙カセット１のカセット本体１ａの側壁面を構成する側板である。また、５０ａは、中板５０のシート給送方向先端部の両側端から幅方向に突設された突出部であり、この突出部５０ａは側板１１に設けられた開口部１１ａよりカセット両側面から外方に突出している。なお、中板５０は、上下方向に回動する際、この開口部１１ａと突出部５０ａとによりガイドされながら軸５０ｂを回動支点として回動する。

ここで、本実施の形態においては、シートを給送する際、中板５０は中板移動機構によりシート給送可能位置に移動するようになっている。

次に、このような中板５０を移動させる中板移動機構について説明する。図３は、中板が下方回動して給送待機位置に移動している状態を示している。

図３において、４０は中板移動機構であり、この中板移動機構４０は、シート給送ローラ３が設けられているローラ軸３１に回転自在に設けられたカム３０を備えている。また、ローラ軸３１に巻回され、カム３０にローラ軸３１からの回転力を伝達あるいは遮断するスプリングクラッチ３２、ローラ軸３１に設けられ、スプリングクラッチ３２をロックするためのロック部材３３を備えている。

さらに、ロック部材３３の外周部に設けられた爪部３３ａと係合するアクチュエータ３４、アクチュエータ３４をロック部材３３の爪部３３ａと係脱させるソレノイド３５とを備えている。そして、このスプリングクラッチ３２、ロック部材３３及びソレノイド３５によりワンウェイクラッチが構成されている。

ここで、シート給送ローラ３は図示しない駆動モータからギア列を介して回転駆動力を受けるローラ軸３１によって給紙中は連続的に駆動され、カム３０はスプリングクラッチ３２がローラ軸３１に対して駆動力伝達状態のときにのみ回転する。

なお、スプリングクラッチ３２は、ソレノイド３５がオン状態で、図４に示すようにアクチュエータ３４を引き寄せることにより、ロック部材３３の爪部３３ａに係合していないときにローラ軸３１に対して締め付け状態となるようになっている。そして、スプリングクラッチ３２が、この状態のときローラ軸３１の回転駆動力をカム３０に伝達する駆動力伝達状態となる。

また、スプリングクラッチ３２は、ソレノイド３５がオフの状態で、図３に示すようにアクチュエータ３４がロック部材３３の爪部３３ａに係合しているときにローラ軸３１に対して弛むように巻回されており、この状態のとき駆動力遮断状態となる。

また、図３において、３６は、装置本体１００Ａに回動軸３６ａを回動支点として回動自在に設けられた他の従動部材であり、この他の従動部材３６には、中板５０の突出部５０ａがスライド可能に遊嵌されるガイド溝３６ｂを備えている。なお、この他の従動部材３６は、付勢部材であるスプリング３７により上方回動するように付勢されている。

３８は、装置本体１００Ａに回動軸３８ｃを回動支点として回動自在に設けられた従動部材である。この従動部材３８は、回動端（回動支点とは反対側の端部）３８ａが他の従動部材３６の回動端（回動支点とは反対側の端部）３６ｃに設けられた不図示の当接部に当接し、かつ中央部３８ｂがカム３０のカム面３９に接している。このように、従動部材３８と中板５０とを他の従動部材３６を介して間接的に係合させ、カム３０の回転により中板５０を上下方向に回動させる。

そして、このように従動部材３８の回動端３８ａを他の従動部材３６の回動端３６ｃ（の当接部）に当接させることにより、従動部材３８が下方回動すると、他の従動部材３６はスプリング３７に抗して下方回動する。また、従動部材３８が上方回動すると、他の従動部材３６はスプリング３７により従動部材３８と共に上方回動する。

ところで、中板５０が図３に示す給送待機位置にあるとき、スプリングクラッチ３２は、駆動力遮断状態にあり、このときカム３０は、カム面３９の長径部３９ａが従動部材３８の中央部３８ｂを押圧する位置で停止している。カム３０がこのような位置で停止することにより、従動部材３８は回動軸３８ｃを中心として下方回動し、これに伴い他の従動部材３６の回動端３６ｃが下方へ押圧され、他の従動部材３６は回動軸３６ａを中心として下方回動した状態となっている。

このように他の従動部材３６が下方回動すると、他の従動部材３６のガイド溝３６ｂに緩嵌されている突出部５０ａが押圧され、これに伴い中板５０も軸５０ｂを支点として下方回動し、給送待機位置で停止する。

給紙動作が開始されると、ローラ軸３１が回転すると共に、ソレノイド３５がオンしてアクチュエータ３４を引き寄せる。これにより、ロック部材３３の爪部３３ａとの係合が解除され、スプリングクラッチ３２は駆動力伝達状態になり、カム３０がローラ軸３１と共に回転する。このようにカム３０が回転すると、図４に示すように、カム３０におけるカム面３９の長径部３９ａによる従動部材３８の中央部３８ｂに対する押圧が解除される。

この後、カム３０がさらに回転すると、やがて従動部材３８の中央部３８ｂにはカム面３９の短径部３９ｂが当接するようになり、これに伴いスプリング３７の付勢力により、従動部材３８が反時計方向（上方）へ回動する。さらに、この従動部材３８の反時計方向へ回動に伴い、スプリング３７により付勢されている他の従動部材３６も時計方向（上方）へ回動する。

このように他の従動部材３６が時計方向へ回動すると、他の従動部材３６のガイド溝３６ｂに突出部５０ａが緩嵌されている中板５０も軸５０ｂを支点として上方回動し、回動端部５０ｃがシート給送ローラ方向（上方）へ移動する。このように中板５０の回動端部５０ｃが上方に移動すると、シート給送ローラ３は、ローラ軸３１と共に回転しているため、中板５０上のシートと接触し、最上位のシートから順次分離パッドとのニップへ給紙することになる。

ここで、シート給送ローラ３０と分離パッド２とのニップ部分において、既述したようにシート間の摩擦力が、シート給送ローラ３０及び分離パッド２とシートＳ間の摩擦力よりも小さくなるように設定されている。このため、シート給送ローラ３０による給紙によって重送が生じた場合でも、シート給送ローラ３０に接触しているシートＳのみが分離給紙される。

次に、このような分離動作が終了すると、回転するカム３０におけるカム面３９の径が徐々に大きくなるため、カム面３９によって従動部材３８は、中央部３８ｂが押圧され、下方回動する。このように従動部材３８が下方回動すると、従動部材３８により他の従動部材３６は下方回動し、これに伴い中板５０の回動端５０ｃがシート給送ローラ３の下側から離れて、図４に示す給送位置から図３に示す給送待機位置に移動する。

つまり、中板５０は中板移動機構４０により、給紙動作が開始されると、図３に示す給送待機位置から図４に示す給送位置に移動し、最上位のシートの給送が終了すると図３に示す給送待機位置に移動する。

また、この後、次のシートＳの給紙動作が開始されると、中板５０は、前記と同様にして、中板移動機構４０によって回動端５０ｃがスプリング３７の付勢力を受けて上昇して、同一動作が行われる。

なお、シートの補給等のため、給紙カセット１を引き出すようにすると、中板５０は中板突出部５０ａがガイド溝３６ｂに沿って案内されながら引き出され、軸５０ｂを支点として下方回動する。

また、給紙カセット１を装置本体内に装着する場合は、まず給紙カセット１を押し込むと、中板突出部５０ａがガイド溝３６ｂに進入し、この後、中板５０は他の従動部材３６によって案内されながら、図３に示す位置に移動する。これにより、カム３０がどの位相であっても、中板移動機構４０の初期化動作を行うことなく、中板５０をカム３０の位相に応じた位置に移動させることができる。

また、カム３０がどの位相においても、従動部材３８と他の従動部材３６の上下関係は変わらないため、給紙カセット１を脱着する際には、中板５０は他の従動部材３６の不図示の傾斜面に中板突出部５０ａが当接し、案内されながら軸５０ｂを支点として回動する。これにより、従動部材３８と中板５０の上下関係は変わることはない。

ところで、本実施の形態において、図３及び図４に示すように、カム３０を従動部材３８の回動支点３８ｃと、従動部材３８の他の従動部材３６との当接部の間で従動部材３８に当接させている。

そして、このような位置でカム３０を従動部材３８に当接させることにより、カム３０を大径化することなく、中板５０の昇降量を大きく設定することができる。この結果、バックテンションによる影響を受けないよう装置を大型化することなく、中板５０を昇降させることができる。

なお、中板５０が押し下げられる位置（量）は、カム３０の径の大きさの他、従動部材３８の中央部３８ｂと回動軸３８ｃとの距離と、従動部材３８の回動端３８ａと、カム３０で押圧される中央部３８ｂとの距離関係で決められる。つまり、従動部材３８の回動中心である回動軸３８ｃ、他の従動部材３６との当接部である回動端３８ａ、カム３０の押圧部である中央部３８ｂの位置によって、カム３０を大径化することなく、中板５０の昇降量を設定できる。

なお、これまでの説明においては、スプリング３７を装置本体１００Ａに設けた構成について説明したが、本発明は、これに限らず、例えば図５に示すように、スプリング３７を給紙カセット１に設けて中板５０に付勢力を加えるように構成しても良い。

また、図６に示すように、従動部材３８との当接部である他の従動部材３６の回動端３６ｃに摺動抵抗を低減するためのコロ６０を設けるようにしても良く、逆に従動部材３８の回動端３６ａにコロ６０を設けるようにしても良い。

なお、図６において、７０は中板上のシートの有無を検知するシート有無検知手段である。このシート有無検知手段７０は、積載枚数が少なくなると、より上方回動する中板５０の上方回動に伴って反時計方向に回動する従動部材３８の側端に設けられたフラグ３８ｄを検知することにより、中板上のシートの有無を検知するようになっている。

更に、これまでの説明においては、カム３０の回転により従動部材３８及び他の従動部材３６を介して中板５０をスプリング３７に抗して待機位置又は給送位置に回動させる場合について述べてきた。しかし、本発明は、これに限らない。

例えば、図７に示すように、従動部材３８の回動端に中板５０の突出部５０ａを直接当接させ、カム３０を、従動部材３８の回動支点３８ｃと中板５０の突出部５０ａとの間で従動部材３８に当接させる。すなわち、上記実施の形態では、従動部材３８と中板５０とを他の従動部材３６を介して間接的に係合させているが、従動部材３８と中板５０とを直接係合させてもよい。これにより、上述した実施の形態と同様に、カム３０を大径化することなく、中板５０を上下方向に回動させることができる。

本発明の実施の形態に係るシート給送装置を備えた画像形成装置の一例であるレーザビームプリンタの概略構成を示す図。 上記シート給送装置に設けられた給紙カセットの構成を説明する図。 上記シート給送装置に設けられた中板移動機構を示す構成図。 上記中板移動機構の交差を説明する図。 上記中板移動機構の他の構成を示す第１の図。 上記中板移動機構の他の構成を示す第２の図。 上記中板移動機構の他の構成を示す第３の図。 従来のシート給送装置の構成を説明する図。 従来の中板移動機構の構成を説明する図。

符号の説明

１ 給紙カセット
１ａ カセット本体
３ シート給送ローラ
３０ カム
３１ ローラ軸
３２ スプリングクラッチ
３３ ロック部材
３５ ソレノイド
３６ 他の従動部材
３６ａ 回動軸
３６ｂ ガイド溝
３６ｃ 回動端
３７ スプリング
３８ 従動部材
３８ａ 回動端
３８ｂ 中央部
３８ｃ 回動軸
３９ カム面
４０ 中板移動機構
５０ 中板
５０ａ 突出部
５０ｂ 軸
５０ｃ 回動端
１００ レーザビームプリンタ
１００Ａ 装置本体
１０１ 画像形成部
１０２ シート給送装置
Ｓ シート

Claims (10)

1. 装置本体に着脱自在に装着され、シートを積載する中板を回動自在に設けたシート収納部と、前記中板に積載されたシートを給送するシート給送ローラと、前記中板を前記シート給送ローラに向けて付勢するための付勢部材と、を備えたシート給送装置において、
   前記シート給送ローラと共に回転するカムと、
   前記カムに当接し、前記カムの回転により上下方向に回動することにより、前記中板を、前記付勢部材に抗して前記シート給送ローラから離隔した待機位置と、前記付勢部材により、積載されたシートをシート給送ローラに圧接させる給送位置との間で回動させるための従動部材と、を備え、
   前記カムを、前記従動部材の回動支点と前記従動部材の前記中板との係合位置との間で前記従動部材に当接させることを特徴とするシート給送装置。
2. 前記従動部材と前記中板との間に、前記従動部材の回動端に当接して該従動部材の上下方向の回動に伴って上下方向に回動可能な他の従動部材を設け、該他の従動部材に前記付勢部材を設けると共に前記中板に係合させることにより、前記カムの回転によって前記中板を前記待機位置と前記給送位置との間で移動させることを特徴とする請求項１に記載のシート給送装置。
3. 前記シート給送ローラと前記カムとの間に前記シート給送ローラを駆動する駆動力を選択的に前記カムに伝達するクラッチ機構を設けたことを特徴とする請求項１記載のシート給送装置。
4. 前記クラッチ機構をスプリングクラッチとソレノイド装置で構成することを特徴とする請求項２記載のシート給送装置。
5. 前記カムの形状を、前記従動部材及び前記他の従動部材を介してシート給送時には前記中板を前記給送位置に移動させ、シート給送後には前記中板を前記待機位置に移動させる形状としたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシート給送装置。
6. 前記シート収納部が前記装置本体に装着される際、前記中板は前記他の従動部材に案内されて前記カムの位相に応じた待機位置に移動することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のシート給送装置。
7. 前記付勢部材の付勢力により、前記シート給送ローラと前記中板に積載されたシートとの間にシート給送圧が発生することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のシート給送装置。
8. 前記従動部材の回動端及び前記他の従動部材の前記従動部材の回動端との当接部の一方にコロを設けたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のシート給送装置。
9. 前記従動部材又は前記他の従動部材の回動位置に応じて中板上のシートの有無を検知するシート有無検知手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のシート給送装置。
10. 画像形成部と、シートを前記画像形成部に送り出す前記請求項１乃至９のいずれか１項に記載のシート給送装置とを備えたことを特徴とする画像形成装置。

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