JP2003252464A - 給紙装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】用紙カセットをマルチ給紙部の方向へ一体に引
き出す給紙装置において、マルチ給紙部の給紙ローラを
間欠駆動する構成の簡素化を図る。 【解決手段】用紙カセット13はマルチ給紙部の用紙積載
台１方向に引き出し可能であり、この用紙積載台１上の
用紙を1枚づづ給紙する給紙ローラと同軸の給紙ギア3の
欠歯部3aが駆動ギア6に対向した状態では給紙ギア3に回
転動力が伝達されず、ソレノイド4のフラッパ4aが給紙
ギア3の係合部3bとの係合を解除すると駆動ギア6と給送
ギア3とが噛み合って給紙ローラが回転する間欠駆動機
構におけるソレノイド4と駆動ギア6とを給送装置枠体側
に設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は複写機、レーザープ
リンタ、ファクシミリ等、画像形成装置の給紙装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４は従来の電子写真を用いた画像形成
装置と給紙装置の例を示した断面図である。以下、図４
を用いて画像形成装置及び給紙装置全体の構成について
説明する。図４において、上部Ａは画像形成装置であ
り、２０１は感光ドラム２０１ａ,及び不図示の帯電ロ
ーラ，現像スリーブ，クリーニング手段，トナー容器等
の電子写真プロセス部品が一体化されたカートリッジ、
２０２は不図示のレーザー露光装置，反射ミラーが一体
化されたレーザースキャナである。２０３はレジストロ
ーラ、２０４は転写ローラ、２０５は定着器、２０６は
排紙ローラ、２０７は排紙トレイである。

【０００３】下部Ｂは給紙装置であり、ユーザーの用途
に合わせた様々なサイズの用紙を少量づつ装置の外部か
ら挿入し使用するマルチ給紙部Ｂ１とユーザーが多量の
定型用紙を積載して使用する給紙カセット部Ｂ２が備え
られている。

【０００４】以下、図４を用いてマルチ給紙部Ｂ１につ
いて説明する。１は用紙を積載するマルチ給紙の用紙積
載台、２は用紙積載台１に積載された用紙を搬送可能な
マルチ給紙の給紙ローラ、３は給紙ローラ２と同軸的に
軸支され歯車の一部に歯車の形成されていない欠歯部３
ａと係合部３ｂが形成されたと給紙ギア、４は給紙ギア
３の係合部３ｂに係合可能な可動フラッパー４ａを有し
装置本体に固定されたアクチュエータとしてのソレノイ
ドであり、６は回転駆動源となる不図示のモータ５から
駆動伝達される駆動ギア６であり、給紙ギア３と噛み合
うことが可能な構成になっている。なお、ソレノイドと
給紙ギアの係合等の動作の詳細は後述する。

【０００５】以下、図４を用いて給紙カセットＢ２につ
いて説明する。１１は用紙を積載する給紙カセットの用
紙積載台、１２は用紙積載台１１に積載された用紙を搬
送可能な給紙ローラ、１３は用紙積載台１１を保持しマ
ルチ給紙の給紙ローラ２へ向かう図中右の方向へ略直線
的に移動することによって給紙装置本体から着脱可能な
用紙カセットであり、図４（ｂ）は給紙カセット１１が
装置本体から抜き出された状態を示す図であって、この
ようにしてユーザーは用紙カセット１１に用紙を補充す
る。又、斜線部Ｃには電気関連の部品が実装された基板
や装置内の温度を制御する温度調節装置等が取り付けら
れることが一般的である。

【０００６】以下、図４を用いて画像形成装置及び給紙
装置全体の動作について説明する。感光ドラム２０１ａ
は矢印の方向に回転し、図示されていない高圧電源から
給電される帯電ローラによって一様に帯電される。レー
ザースキャナ２０２から発せられたレーザー光はで感光
ドラムへ照射され、感光ドラム上には静電潜像が形成さ
れる。トナー容器の中にはトナーが充填されており、現
像スリーブの回転に伴い適量のトナーが適度の帯電を受
けた後、感光ドラム上に供給され、現像スリーブ上のト
ナーは感光ドラムの静電潜像に付着し、潜像が現像され
トナー像として可視化され、これらの現像動作はプロセ
スカートリッジ２０１内で行われている。

【０００７】マルチ給紙部Ｂ１又は給紙カセットＢ２か
らはタイミングをとって、用紙を１枚ずつ給紙し、図示
されていない分離手段によって１度の給紙毎に最上層の
１枚のみ送るような構成になっている。可視化された感
光ドラム上のトナー像は転写ローラ２０４により用紙上
に転写される。転写されずに感光ドラム上に残った転写
残トナーはクリーニングブレードにより廃トナー容器に
収納され、表面をクリーニングされた感光ドラムは繰り
返し次の画像形成プロセスに入る。これらの動作も又プ
ロセスカートリッジ２０１内で行われている。トナー像
を乗せた用紙は定着器２０５によって加熱、加圧を受け
トナー像が紙上に永久定着される。そして、画像を定着
された用紙は定着部後方を経由して反転され、排紙ロー
ラ２０６によって装置本体上部の排紙トレイ２０７に画
像面を下向きにして排紙される。図中の矢印は用紙の搬
送路を示している。

【０００８】分離手段によって１度の給紙毎に最上層の
１枚のみ送る方式については様々な方式が実用化されて
おりその給紙装置の要求性能によって使い分けられてい
るのが現状である。特に前述のマルチ給紙では、構成が
簡単で様々な厚さの紙を分離できる特徴を持つ摩擦分離
パッド方式が多く採用されている。

【０００９】以下、図５を用いて摩擦分離パッド方式の
詳細について説明する。図５は従来の摩擦分離パッド方
式を説明するための詳細図である。図５において、５は
回転駆動源となるモータ、２は用紙を搬送可能な給紙ロ
ーラ、１は用紙を積載する用紙積載台、１０１は用紙積
載台ばねで、用紙積載台１に積載された用紙を給紙ロー
ラ２へ押圧する方向に付勢するために用紙積載台１を押
し上げる方向に作用する。１０２は用紙積載台ばね１０
１の作用力に抗して用紙積載台１を押し下げることが可
能な用紙積載台昇降カム、３は欠歯部３ａと係止部３ｂ
が形成された給紙ギア、１０３は給紙ローラ２と用紙積
載台昇降カム１０２と給紙ギア３が同軸的に固定された
給紙軸、６はモータ５から図示されていない歯車列を介
して回転駆動力が伝達される駆動ギア、４はフラッパー
４ａを有するソレノイド、１０４は給紙装置枠体、１０
５は用紙裏面に作用して用紙積載台１に積載された用紙
を１枚ずつ分離給送する分離パッド、１０６は分離パッ
ド１０５を給紙ローラ２へ押圧するために分離パッド１
０５を押し上げる方向に作用する分離パッドばねであ
る。

【００１０】装置に起動信号が入力されるとモータ５の
回転が開始され搬送ローラや駆動ギア６は回転するが、
図５（ｂ）に示す通り初期状態では給紙ギア３の欠歯部
３ａが駆動ギア６との噛み合い部に位置した状態でソレ
ノイド４のフラッパー４ａに係止部３ｂが係止されてい
るため給紙ローラは回転しない。装置に給紙信号が入力
されると、ソレノイド４が通電されてフラッパー４ａが
吸引され係止が解除される。係止が解除されると、用紙
積載台ばね１０１が用紙積載台１と用紙積載台昇降カム
１０２を介して給紙軸１０３を図示矢印方向へ付勢する
ことによって初期的な回転力が与えられた後、給紙ギア
３と駆動ギア６とが噛み合うことによって継続的な回転
駆動伝達が開始され、給紙ギア３は回転し最上層の用紙
を給送する。本従来例では、フラッパーによる係止が解
除された後、噛み合いが開始するまでの初期的な回転力
を、用紙積載台とカムを介して用紙積載台ばねから受け
る例を挙げたが、特開平０８−１９３８３０号公報のよ
うに給紙ギアに外部からばね力を作用させる例や、特開
平０８−１９３８３０号公報のように給紙ギアを二分割
しその中にばねを設ける例などが実用化されている。

【００１１】このとき、給紙ローラ２による摩擦搬送力
と分離パッド１０５の摩擦力の作用によって最上層の１
枚だけ分離されて搬送ローラへ送られる。給紙ローラ２
がほぼ１周すると、給紙ギア３の欠歯部３ａが駆動ギア
６との噛み合い部に到達し回転駆動伝達が停止した状態
でソレノイド４のフラッパー４ａによって係止部３ｂが
係止されるので次の用紙が給送れることはない。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】近年の電気部品の小型
化や高密度実装技術の進歩により、図４における斜線部
Ｃは非常に小さくすることが可能になってきており、例
えば図６（ａ）のように斜線部Ｃを圧縮することによっ
て、装置全体の高さを小さくすることが可能となれば、
ユーザーにとって使い勝手のよい小型の装置が提供でき
るようになる。

【００１３】又、近年のカラープリンタの普及に伴い、
カラープリンタの小型化の市場からの要求も高まってい
る。例えば、図６（ｂ）はその１例でありカラー電子写
真装置の場合、４色分のカートリッジやレーザースキャ
ナを配置しなければならない都合から、装置の小型化を
意図して図６（ｂ）のような構成となることが多い。

【００１４】ここで装置の小型化を図った図６（ａ）
（ｂ）と従来例の図５の構成が決定的に異なるのは、マ
ルチ給紙部Ｂ１の高さと給紙カセットＢ２の高さがほぼ
同じ高さ（図中Ｅ領域）になっていることであり、この
ことは図４（ｂ）のように給紙カセットを着脱する操作
をユーザーに装置の正面（図中右側）から実施させるこ
とに対する大きな課題である。

【００１５】この課題の最も簡単な解決案は給紙カセッ
トを図の手前方向に引き出すことであり、こうすればマ
ルチ給紙部と干渉することなく給紙カセットを引き出す
ことが可能であるが、ユーザーに側面から装置にアクセ
スすることを強制することとなり、装置の使い勝手を低
下させてしまう。

【００１６】この課題の第二の解決案としては、図７の
ように、マルチ給紙部の給紙ローラ・給紙ギア・ソレノ
イドを給紙カセットと一体に引き出す案が考えられる。
ソレノイドには給電手段が必ず必要でありそれが可動す
るとなると、屈曲に対して信頼性の高い長尺で高価な電
線部材か又は、給紙カセット着脱と同時に着脱可能な高
耐久性が保障された高価なコネクタを高精度に取り付け
る必要がなる。従ってこの案では、装置の信頼性の低下
・装置の複雑化・コストアップ等といった弊害を発生さ
せることになる。

【００１７】本発明は上記従来の課題を解決するもので
あって、装置の小型化を図り給紙カセット部とマルチ給
紙部の高さがほぼ同じ高さに配置されかつ給紙カセット
をマルチ給紙部へ向かって引き出すタイプの給紙装置に
おいて、屈曲に信頼性の高い長尺で高価な電線部材や給
紙カセット着脱と同時に着脱可能な高耐久性が保障され
た高価なコネクタ対を使用することなく、給紙カセット
をマルチ給紙ローラ部と一体となって引き出す構成の給
紙装置および画像形成装置を実現するものである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明は、給紙装置枠体と、積載された用紙の給
送方向に沿って前記給紙装置枠体に対し略直線的に引き
出し可能な用紙カセットと、前記用紙カセットに設けら
れた用紙積載台と、前記用紙積載台に積載された用紙を
間欠駆動機構により駆動されて１枚づつ給紙可能とする
前記用紙積載台側に設けられた給紙ローラとを有し、前
記間欠駆動機構は、回転駆動力が伝達される回転出力部
材と、前記回転出力部材により駆動される駆動領域と駆
動されない非駆動領域を有し、前記回転出力部材の回転
軌跡中に前記駆動領域が存在した状態では前記給紙ロー
ラに回転駆動力を伝達し、前記非駆動領域が存在した状
態では前記給紙ローラへの回転駆動力の伝達が行なわれ
ない前記用紙積載台側に設けられた回転入力部材と、前
記回転出力部材の回転軌跡中に前記回転入力部材の非駆
動領域が存在した状態を保持可能とする保持手段とを備
え、前記回転出力部材と前記保持手段のうち、少なくと
も前記保持手段を前記装置枠体側に設けたことを特徴と
する。

【００１９】上記した本発明の給紙装置では、用紙カセ
ットを装置から着脱する際に、マルチ給紙部である用紙
積載台の間欠駆動機構を構成する例えばソレノイドは固
定したままとし、給紙ローラを用紙カセットと一体とな
って引き出す構成としている。この結果、給電を必要と
するソレノイドが可動しないので屈曲に信頼性の高い長
尺で高価な電線部材や、給紙カセット着脱と同時に着脱
可能な高耐久性が保障された高価なコネクタ対を必要と
しない簡素な構成でユーザービリティーの高い高品位の
給紙装置および画像形成装置が実現できる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明するが、給紙から画像形成に至る動作や構成要素
など従来例と共通に部分については説明を省略する。

【００２１】＜実施の形態１＞図１は本発明に係る実施
の形態１を示す給紙装置を含む画像形成装置の断面図で
ある。１は用紙を積載するマルチ給紙の用紙積載台、２
は用紙積載台１に積載された用紙を搬送可能なマルチ給
紙の給紙ローラ、３は給紙ローラ２と同軸的に軸支され
歯車の一部に歯車の形成されていない欠歯部３ａと係合
部３ｂが形成されたと給紙ギア、４は給紙ギア３の係合
部３ｂに係合可能な可動フラッパー４ａを有し装置本体
に固定されたソレノイドであり、６は回転駆動源となる
不図示のモータ５から駆動伝達される駆動ギア６であ
り、給紙ギア３と噛み合うことが可能な構成になってい
る。又、ソレノイドのフラッパーが回動した後の、給紙
軸の初期的な回転力については用紙積載台とカムを介し
て与える方法やその他、特開平０８−１９３８３０号公
報、特開平０８−１９３８３０号公報のような方法はあ
ることは従来例と同様である。

【００２２】図２はソレノイド４と給紙ギア３の係合部
の拡大図であって、給紙カセットを引き出す前は、図２
（ａ）のように、給紙カセット１３を引き出した後、装
着する際には図２（ｂ）のように係合する。フラッパー
４ａが回動する図中矢印で示す方向と、給紙カセット１
３を装置本体に対して装着させる図中矢印で示す方向が
ほぼ同じ方向であるため、フラッパー４ａや給紙ギア３
の係合部に過剰な負荷がかかることはなく破損等の危険
性に対する剛性強化等の技術的配慮も最小限に済ますこ
とができる。

【００２３】図１（ｂ）に示すように、本実施の形態で
は、給紙カセット１３を装置本体から引き出す際に、マ
ルチ給紙部のソレノイド４と駆動ギア６を給紙装置（画
像形成装置）本体に固定したままとし、給紙ローラ３を
給紙カセット１３と一体となって着脱する構成としてお
り、この結果、給電を必要とするソレノイド４が可動し
ないので屈曲に信頼性の高い長尺で高価な電線部材や、
給紙カセット１３の着脱と同時に着脱可能な高耐久性が
保障された高価なコネクタ対を必要としない簡素な構成
の給紙装置が実現できる。

【００２４】又、この構成とすることにより、ソレノイ
ド４のフラッパー４ａの先端が装置から露出しユーザー
が触ることができることになるが、フラッパー４ａの先
端は従来から低摩擦化・耐磨耗等の技術的問題から端面
処理やメッキ処理が施されていることが一般的であるの
で問題はない。またフラッパー以外の部分については装
置本体の枠体で覆うことは困難なことでない。

【００２５】又、フラッパー４ａを給紙装置本体に残す
ことによって、着脱される給紙カセット側には電気的同
通部分はなくなるので装置も簡素にできユーザーへの安
全性も高めることができる。

【００２６】又、本実施の形態のマルチ給紙部には摩擦
分離方式の給紙装置の例を説明したが、ソレノイド４の
フラッパー４ａとギア３の係合部３ｂを係合させて間欠
動作を行う給紙方法であればどのような給紙方法であっ
ても同様の効果が得られる。

【００２７】又、給紙カセット側の給紙方式がどのよう
な給紙方式であっても同様の効果得ることができる。

【００２８】又、本実施の形態はトナーと露光手段を使
用した電子写真プロセスによる画像形成装置の例を説明
したが、他の印刷方式であっても又、モノクロ印刷機、
カラー印刷機にかかわらず同様の効果を得ることができ
る。

【００２９】＜実施の形態２＞図３は本発明の実施の形
態２を示す給紙装置を含む画像形成装置の断面図であ
る。全体の構成についてはほぼ同様であるので相違点の
み説明する。

【００３０】上記した実施の形態１ではソレノイド４と
駆動ギア６を本体に残し、給紙ギア３と給紙ローラ２を
給紙カセット１３と一体に引き出していたのに対して、
本実施の形態ではソレノイド４を本体に残し、給紙ギア
３と給紙ローラ２および駆動ギア６を給紙カセット１３
と一体に引き出している点が異なっている。

【００３１】マルチ給紙ローラ２への駆動伝達の構成に
は様々な形式はあるので、本実施の形態のような構成の
方が駆動系の設計に有利であれば、本実施の形態の構成
でも、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、装
置の小型化を図り用紙カセットと、マルチ給紙部である
用紙積載台の高さをほぼ同じ高さに配置でき、かつ用紙
カセットをマルチ給紙部へ向かって引き出すタイプの給
紙装置において、屈曲に信頼性の高い長尺で高価な電線
部材や給紙カセット着脱と同時に着脱可能な高耐久性が
保障された高価なコネクタ対を使用することなく、給紙
カセットをマルチ給紙ローラ部と一体となって引き出す
構成でユーザービリティーの高い高品位の給紙装置を実
現するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施の形態の給紙装置の側面図

【図２】本発明の第一の実施の形態の給紙装置の部分拡
大図

【図３】本発明の第二の実施の形態の給紙装置の側面図

【図４】従来の給紙装置の側面図

【図５】摩擦分離方式の動作説明のための詳細図

【図６】従来の給紙装置の課題を説明するための側面図

【図７】従来の給紙装置の課題を説明するための側面図

【符号の説明】

１ 第一の用紙積載台 ２ 第一の給紙ローラ ３ 給紙ギア ４ ソレノイド ５ モータ ６ 駆動ギア １１ 第二の用紙積載台 １２ 第二の給紙ローラ １３ 給紙カセット

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 給紙装置枠体と、積載された用紙の給送
   方向に沿って前記給紙装置枠体に対し略直線的に引き出
   し可能な用紙カセットと、前記用紙カセットに設けられ
   た用紙積載台と、前記用紙積載台に積載された用紙を間
   欠駆動機構により駆動されて１枚づつ給紙可能とする前
   記用紙積載台側に設けられた給紙ローラとを有し、前記
   間欠駆動機構は、回転駆動力が伝達される回転出力部材
   と、前記回転出力部材により駆動される駆動領域と駆動
   されない非駆動領域を有し、前記回転出力部材の回転軌
   跡中に前記駆動領域が存在した状態では前記給紙ローラ
   に回転駆動力を伝達し、前記非駆動領域が存在した状態
   では前記給紙ローラへの回転駆動力の伝達が行なわれな
   い前記用紙積載台側に設けられた回転入力部材と、前記
   回転出力部材の回転軌跡中に前記回転入力部材の非駆動
   領域が存在した状態を保持可能とする保持手段とを備
   え、前記回転出力部材と前記保持手段のうち、少なくと
   も前記保持手段を前記装置枠体側に設けたことを特徴と
   する給紙装置。
2. 【請求項２】 前記保持手段と前記回転出力部材を前記
   装置枠体側に設けたことを特徴とする請求項１に記載の
   給紙装置。
3. 【請求項３】 前記保持手段は前記用紙カセットを前記
   給紙装置枠体から引き出す際に、前記回転入力部材と干
   渉しない位置で前記回転入力部材を保持していることを
   特徴とする請求項１または２に記載の給紙装置。
4. 【請求項４】 前記回転出力部材と前記回転入力部材
   は、全周の一部にギア部が形成されていない欠歯部を有
   するギアで構成されていて、前記回転入力部材の駆動領
   域はギア部で、非駆動領域は欠歯部であることを特徴と
   する請求項１から３のいずれかに記載の給紙装置。
5. 【請求項５】 前記保持手段は、通電のオンオフでレバ
   ー部材を駆動し、該レバー部材が前記回転入力部材の係
   合部に係合して該回転入力部材の給紙方向への回動を規
   制することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記
   載の給紙装置。
6. 【請求項６】 前記保持手段のレバー部材が前記回転入
   力部材の係合部から離脱して係合が解除される駆動方向
   は、前記給紙カセットが前記給紙装置枠体に対して装着
   される方向と略同方向であることを特徴とする請求項１
   から５のいずれかに記載の給紙装置。
7. 【請求項７】 前記保持手段を固定している部材の一部
   と前記入力部材が支持されている部材の一部が嵌合する
   ことによって前記用紙カセットと前記給紙装置枠体の位
   置決めがなされていることを特徴とする請求項１から６
   のいずれかに記載の給紙装置。
8. 【請求項８】 前記用紙カセットの着脱される方向から
   見たとき、該用紙カセットの枠体の一部が前記給紙ロー
   ラ又は前記回転入力部材の一部と重なる位置関係にある
   こと特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の給紙
   装置。
9. 【請求項９】 画像形成部と、前記画像形成部に用紙を
   給紙する請求項１から７のいずれかに記載の給紙装置を
   装着又は一体で具備することを特徴とする画像形成装
   置。