JP2005255360A - 給紙装置及び画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 組立時やメンテナンス時において、用紙有無検知フィラーの傷付きや破損を防止する。
【解決手段】 加圧板32を樹脂で形成し、加圧板32が圧接位置と解除位置との間を移動する際にガイドとなるガイドピン53が挿通されるガイド穴54を加圧板32に形成し、加圧手段55の加圧方向をガイド穴54と同軸上とし、加圧板32上に用紙がないときに用紙有無検知フィラー51が入り込む底面を有する凹状溝50を加圧板32に形成する。加圧板32に作用する加圧手段55の加圧方向がガイド穴54bと同軸上であり、加圧板32の移動を制御するカム38がガイド穴54の近傍位置で加圧板32に当接されている。このため、加圧板32を樹脂で形成しても変形が生じにくく、樹脂製の加圧板32に対して必要な深さ寸法の凹状溝50を容易に形成でき、組立時等に用紙有無検知フィラー51が凹状溝50を貫通することにより発生する傷付きや破損を防止できる。
【選択図】 図2

Description

本発明は、給紙装置及びこの給紙装置を備える複写機、プリンタ等の画像形成装置に関する。
従来、カムを用いて加圧板を上下方向に回動させ、加圧板上に積載された用紙を給紙コロに圧接し、又は、給紙コロから退避させるようにした給紙装置の一例として、図7及び図8に示すものが知られている。この給紙装置は、給紙コロ100と加圧板101とを有し、用紙Pが積載された加圧板101が圧縮バネ102などの加圧手段で給紙コロ100に向けて加圧されている。また、加圧板101上に積載された用紙Pを給紙コロ100に圧接させる圧接位置と当該圧接を解除する退避位置とに移動させるカム(図示せず)が設けられている。
図7(a)は加圧板101が退避位置に移動した状態、図7(b)は加圧板101が圧接位置に移動した状態である。図7(b)に示すように加圧板101が圧接位置に移動し、加圧板101上の用紙Pが給紙コロ100の外周面に圧接された状態で給紙コロ100が矢印a方向に回転駆動されることにより、用紙Pが給紙コロ100とフリクションパッド103との間に形成されたクサビ状の対向接触部分に送り込まれ、用紙Pは1枚ずつに分離されて給紙される。
加圧板101の上方には、加圧板101上における用紙Pの有無を検出するために用紙有無検知フィラー104とフォトインタラプタ105とが配置されている。
用紙Pが積載されている加圧板101が退避位置に移動しているとき、用紙有無検知フィラー104は図7(a)の実線で示す位置に回動する。このとき、フォトインタラプタ105は用紙有無検知フィラー104により遮光されず、このフォトインタラプタ105からの出力に基づいて加圧板101上に用紙Pが存在することを検知できる。
一方、加圧板101上に用紙Pがなくなった場合、加圧板101が退避位置に移動したときに用紙有無検知フィラー104は図7(a)の仮想線で示す位置に回動する。このとき、フォトインタラプタ105が用紙有無検知フィラー104により遮光され、このフォトインタラプタ105からの出力に基づいて加圧板101上に用紙Pが無くなったことを検知できる。
加圧板101は、剛性の高い金属板で形成されている場合が多い。その主な理由は、加圧板101は圧縮バネ102により常時付勢されているため、加圧板101の強度が低いと加圧板101が変形(例えば、クリープ変形)し、用紙Pを給紙コロ100に適正な圧力で圧接させることができなくなるためである。
加圧板101が退避位置に位置しているとき、加圧板101上に少数枚の用紙Pが存在する場合と、加圧板101上に用紙Pが存在しない場合とでは、用紙有無検知フィラー104の下端位置の寸法差は“A”となる(図7(a)参照)。用紙有無検知フィラー104による用紙有無検知精度を高めるためには、この寸法差“A”の値を大きくする必要がある。
加圧板101を金属板で形成した場合には、寸法差“A”を大きくするためには、加圧板101に貫通穴106を形成しなければならない。加圧板101に対するプレス加工では、深さ寸法が大きく底面を有する凹状溝を形成することができないためである。
しかし、加圧板101に貫通穴106を形成すると、組立工程時やメンテナンス時において、加圧板101が誤って上昇したときに用紙有無検知フィラー104が図8に示すように貫通穴106内に落ち込んだ状態となることがある。すると、用紙有無検知フィラー104が貫通穴106の縁部に干渉し、用紙有無検知フィラー104が傷付いたり破損したりすることがある。
加圧板101を金属板で形成する限り、大きな寸法差“A”を確保しようとする限り貫通穴106に底面を形成することはできず、貫通穴106への用紙有無検知フィラー104の落ち込みを防止することは困難である。
さらに、加圧板101を金属板にした場合には、以下のような問題がある。
1.用紙との摩擦により生じる静電気の蓄積を逃がすために電気的なアースが必要になる。また、このようなアースが不安定であると、電波を発生させてしまい、周りの機器や自身を誤動作させたりしてしまう。
2.上下動でスライドする部分は金属板では適さないために、樹脂や、焼結部品など、軸受機能に適した材料が別部品で必要になる。
3.カムと接触する部分(押し下げられる部分)が金属板であると、削れや異常音が発生するので、それらを防止するためには樹脂部品や、ガイドコロが必要である。
以上の問題を解決するためには、金属板の本体のほかに、樹脂部品やア−スのための電線や、板バネが必要であり、それらを取り付けるネジなどの締結部品も必要となってしまい、コストが高くなる。
本発明の目的は、組立時やメンテナンス時における用紙有無検知フィラーの傷付きや破損を防止することである。
本発明の別の目的は、加圧板を樹脂で形成することにより、アースなどの処理を不要として組立性の向上を図ることである。
請求項1記載の発明の給紙装置は、用紙を給紙するための給紙コロと、積載された用紙を前記給紙コロに圧接させる圧接位置と当該圧接を解除する退避位置とに移動可能な加圧板と、前記加圧板を前記給紙コロに向けて加圧する加圧手段と、前記加圧板上の用紙積載範囲外の両側で前記加圧板に当接することにより前記加圧板の圧接位置と退避位置との間の移動を制御するカムと、前記加圧板より給紙方向下流側で前記給紙コロに対向接触して給紙される用紙を1枚ずつに分離する分離手段と、前記加圧板上での用紙の有無を検知するために最上位の用紙又は前記加圧板に当接する位置に回動可能な用紙有無検知フィラーと、を有し、前記加圧板が樹脂で形成され、前記加圧板における前記カムが当接する位置の近傍に位置付けられ、前記加圧板が圧接位置と解除位置との間を移動する際にガイドとなるガイドピンが挿通される一対のガイド穴が前記加圧板に形成され、加圧方向が前記ガイド穴と同軸上となる向きに前記加圧手段が位置付けられ、前記加圧板上に用紙がなくなったときに前記用紙有無検知フィラーが入り込む底面を有する凹状溝が前記加圧板に形成されている。
したがって、加圧板に作用する加圧手段による加圧方向はガイドピンが挿通されたガイド穴と同軸上であり、しかも、このガイド穴の近傍位置でカムが加圧板に当接している。このため、この加圧板を樹脂で形成しても、加圧手段の加圧力とカムの制御とにより加圧板が当接位置と退避位置との間で移動した場合における変形が生じにくく、耐久性及び給紙性能の高い加圧板を得ることができる。そして、この樹脂製の加圧板に凹状溝を形成する場合、この凹状溝を必要な深さ寸法に形成することが容易であり、用紙有無検知フィラーを用いた用紙有無検知性能を高めることができる。しかも、この凹状溝には底面が存在するため、組立時やメンテナンス時に用紙有無検知フィラーの先端側が凹状溝を貫通して凹状溝から突出するということが起こらず、用紙有無検知フィラーが凹状溝の縁部に干渉して傷付いたり破損したりすることが防止される。
請求項2記載の発明は、請求項1記載の給紙装置において、前記ガイド穴は、用紙の給紙方向と直交する方向が長軸方向となる楕円形状に形成されている。
したがって、加圧板が長手方向である給紙方向と直交する方向で反りが生じても、ガイドピンとガイド穴の縁部との干渉が発生せず、ガイドピンとガイド穴の縁部との干渉による加圧板の圧接位置と退避位置との間での移動規制が発生せず、加圧板を用いた給紙性能が維持される。
請求項3記載の発明の画像形成装置は、請求項1又は2記載の給紙装置と、この給紙装置により給紙された用紙に対して画像形成を行うプリンタエンジンと、を備える。
請求項1記載の発明の給紙装置によれば、用紙有無の検知精度を高めることができ、しかも、用紙有無検知フィラーが凹状溝の縁部に干渉して傷付いたり破損したりすることを防止できる。
請求項2記載の発明の給紙装置によれば、加圧板が長手方向である給紙方向と直交する方向で反りが生じても、加圧板を用いた給紙性能を維持することができる。
請求項3記載の発明の画像形成装置によれば、請求項1又は2記載の給紙装置を備えるので、安定した給紙性能の下に画像形成動作を行うことができる。
本発明の一実施の形態を図1ないし図6に基づいて説明する。図1は電子写真方式のタンデム型のカラー複写機であり、装置本体1の略中央にはプリンタエンジン(画像形成部)2が配設され、その直下には給紙部3が配設されている。給紙部3には例えば各々用紙収納部となる4段の給紙カセット4a〜4dが設けられている。これらの給紙カセット4a〜4dは装置本体1に対して前後方向(図面上、紙面表裏方向)に引出・収納自在に設けられている。また、プリンタエンジン2の上方には、原稿画像を読取るスキャナ5が配設されている。さらに、プリンタエンジン2の用紙搬送方向下流側(図面上、左側)には画像形成済みの用紙Pが排紙される排紙トレイ7が設けられている。なお、プリンタエンジン2の用紙搬送方向上流側(図面上、右側)には用紙Pを手差し給紙させるための用紙収納部である手差しトレイ8が設けられている。
プリンタエンジン2では、無端状のベルトからなる中間転写ベルト9の上方に、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)用の複数の作像部10が並置されている。各々の作像部10では、各色毎に設けられたドラム状の感光体11の外周に沿って、帯電装置12、露光部、現像装置13、クリーニング装置14などの電子写真プロセス部材ないしは装置が配置されている。帯電装置12は、感光体11の表面に帯電処理を行い、露光部では、画像情報を感光体11表面にレーザ光で照射する露光装置15からのレーザ光が照射される。現像装置13は、感光体11の表面に露光されて形成された静電潜像をトナー現像して可視化し、クリーニング装置14は転写後に感光体11の表面に残留したトナーを除去回収する。
作像プロセスとしては、各感光体11上の画像が中間転写ベルト9上に転写され、中間転写ベルト9上に4色の画像が重畳されて1つのカラー画像が形成される。そして、中間転写ベルト9上のカラー画像は、給紙部3から給紙されてきた用紙Pに転写装置16で転写され、定着装置17によって定着された後、排紙ローラ18によって排紙トレイ7に排紙される。
各給紙カセット4a〜4d、手差しトレイ8とレジストローラ19との間は、搬送路20により連結されており、任意の給紙場所から給紙された用紙Pは搬送路20を介してレジストローラ19まで搬送される。レジストローラ19は、用紙Pの搬送を一旦停止させ、中間転写ベルト9上のトナー像と用紙Pの先端との位置関係が所定の位置関係になるよう、タイミングをとって用紙Pを再度送り出す。レジストローラ19は手差しトレイ8から搬送されてくる用紙Pに対しても同様に機能する。
本発明に係る給紙装置としては、給紙カセット4a〜4d、手差しトレイ8の何れにも適用可能であるが、本実施の形態としては、手差しトレイ8における給紙装置30への適用例として説明する。
図2はカバーを兼ねる開閉自在な手差しトレイ8を開放させた状態で当該給紙装置30部分を抽出して示す斜視図、図3はその手差しトレイ8や給紙された用紙Pをガイドする部材を取り外して給紙装置30を示す斜視図、図4は給紙装置30の一部である加圧板を示す斜視図、図5は加圧板を背面側から示す斜視図である。
本実施の形態の手差し給紙用の給紙装置30は、フリクションパッド分離方式の給紙装置として構成され、基本的には、手差しトレイ8上に積載された用紙Pを給紙するための給紙コロ31、手差しトレイ8の給紙方向先端側付近に位置付けられ、積載された用紙Pを給紙コロ31に圧接させる圧接位置とその圧接を解除する退避位置とに移動可能な加圧板32、加圧板32よりも給紙方向下流側で給紙コロ31に対向接触して給紙される用紙Pを1枚ずつに分離する分離手段としてのフリクションパッド33等を備えている。フリクションパッド33は、ゴムやゴムコルク、発泡ウレタン、熱可塑性エラストマなどの高摩擦係数の素材により形成されている。手差しトレイ8上から給紙される用紙Pの給紙方向前方には、給紙される用紙Pの下面側をガイドする搬送ガイド板34aと搬送ガイド板34aの両側に立設された側面板34bとが一体形成された樹脂製の構造体34が設けられている。
給紙コロ31及びフリクションパッド33は、手差しトレイ8上に積載された用紙Pの給紙方向と直交する用紙幅方向の略中央に位置付けられ、給紙コロ31はその用紙幅方向に延びる給紙コロ軸35に固定されている。この給紙コロ軸35の両端は、軸受36を介して側面板34bに回転自在に取り付けられている。なお、給紙コロ31は円柱の外周部の一部を中心線と平行な面で切り欠いた形状に形成され(図3参照)、外周面が円形状であるコロ部31aと、切欠部31bとを有している。給紙コロ31の両端には、給紙コロ31のコロ部31aより小径である円板状のガイドローラ37が固定されている(図3では、片側のガイドローラ37を省略)。
給紙コロ軸35の両端部には、扇形に形成されたカム38が固定されている。また、給紙コロ軸35の一端側は、この給紙コロ軸35に駆動力を伝達するための欠け歯ギア39が固定されている。この欠け歯ギア39は、円形のギアの一部を切り欠いた形状のギアであり、欠け歯ギア39と入力ギア(図示せず)とが噛み合うことにより給紙コロ軸35や給紙コロ31が回転する。入力ギアが欠け歯ギア39の切り欠き部分と対向することにより、入力ギアから欠け歯ギア39への駆動力伝達が中断され、給紙コロ軸35や給紙コロ31の回転が停止される。給紙コロ軸35の他端側には、給紙コロ位置規制部材40が固定されている。この給紙コロ位置規制部材40には第1突起41が形成され、この第1突起41にソレノイド42のフラッパ43が係合することにより給紙コロ軸35や給紙コロ31の回転が規制される。また、給紙コロ位置規制部材40には第2突起44が形成され、この第2突起44には給紙コロ軸35や給紙コロ31を用紙Pの給紙方向に回転させる向きに付勢する引張バネ45が係止されている。
給紙コロ軸35及び給紙コロ31の回転は、以下のようにして間欠的に行われる。まず、欠け歯ギア39と入力ギアとが噛み合っていないタイミングのときにソレノイド42がオフになり、フラッパ43が第1突起41に係止される。これにより、給紙コロ軸35及び給紙コロ31が回転停止状態に維持される。その後、或るタイミングでソレノイド42がオンになり、フラッパ43の第1突起41に対する係止が解除される。すると、引張バネ45の付勢力によって給紙コロ軸35及び給紙コロ31が給紙方向に回転し、この回転により欠け歯ギア39が入力ギアと噛み合う。欠け歯ギア39が入力ギアとの噛み合うと、入力ギアが欠け歯ギア39と再び噛み合わなくなる位置まで欠け歯ギア39が略一回転し、給紙コロ31も略一回転する。欠け歯ギア39が略一回転して欠け歯ギア39と入力ギアとが噛み合わなくなったタイミングのときにソレノイド42がオフになり、フラッパ43が第1突起41に係止され、給紙コロ軸35及び給紙コロ31が回転停止状態に維持される。
搬送ガイド板34aにおける給紙コロ31に対応する部分は開口され、当該開口部分にフリクションパッド台33aが位置付けられている。このフリクションパッド台33aは軸33bを支点として回動自在に支持され、フリクションパッド台33aにおける給紙コロ31に対向する部分に平板状のフリクションパッド33が両面テープで接着されている。フリクションパッド台33aの下方には圧縮バネ46が配置され、この圧縮バネ46の加圧力によりフリクションパッド33が給紙コロ31の外周面に押圧されている。
加圧板32は樹脂により形成され、用紙Pの給紙方向と直交する方向の両側であって用紙Pの積載範囲外となる部分には、カム38と対向する円弧状突起32aが形成され、この円弧状突起32aには、カム38の周縁部に当接するガイドコロ47が取り付けられている。ガイドコロ47はポリアセタールなどの樹脂で形成されている。ガイドコロ47の取り付け部は、U字型の溝で入り口部がガイドコロ軸よりも若干狭くなっており、取り付ける時に溝を樹脂の弾性を利用して押し広げて取り付ける事で、ガイドコロ47が容易には抜けないように構成されている。
加圧板32における用紙Pの給紙方向と直交する方向の中央部であって給紙コロ31と対向する位置には凹状段差部48が形成され、この凹状段差部48に摩擦パッド49が貼り付けられている。凹状段差部48の横には、凹状溝50が形成されている。この凹状溝50は、加圧板32上(又は、手差しトレイ8上)に用紙Pが無くなった場合に、加圧板32上での用紙Pの有無を検知する用紙有無検知フィラー51が入り込むための溝である。凹状溝50は底面50aを有している。
用紙有無検知フィラー51は、加圧板32の上方に位置付けられて給紙コロ軸35と平行に延出した軸心回りに回動自在な支軸52の一端に固定されている。加圧板32上に用紙Pが積載されている場合であって加圧板32が退避位置に移動している場合には、図6の実線で示すように、用紙有無検知フィラー51の先端部分が最上位の用紙Pに当接されている。用紙Pが無くなった場合には、図6の仮想線で示すように、支軸52と共に用紙有無検知フィラー51が回動し、用紙有無検知フィラー51の先端部が凹状溝50内に入り込む。また、支軸52の他端側には、遮光用凸部52aが形成され、用紙有無検知フィラー51が凹状溝50内に入り込む位置に回動したときこの遮光用凸部52aがフォトインタラプタ52bの検出光を遮光するように位置付けられている。遮光用凸部52aがフォトインタラプタ52bの検出光を遮光し、フォトインタラプタ52bからの信号が制御部(図示せず)に入力されることにより、加圧板32上に用紙Pが無くなったことが検出される。
構造体34における側面板34bの近傍には、ガイドピン53が取り付けられている。これらのガイドピン53は、加圧板32が圧接位置と解除位置との間を移動する際にガイドとなる部材であり、加圧板32における用紙Pの給紙方向と直交する方向の両側には、ガイドピン53が挿通されるガイド穴54が形成される。これらのガイド穴54は、用紙Pの給紙動作を妨げないように用紙Pの積載範囲外となる部分に形成されている。
ガイド穴54は、用紙Pの給紙方向と直交する方向が長軸となる楕円形状に形成されている。このため、加圧板32が長手方向である給紙方向と直交する方向で反りが生じても、ガイドピン53とガイド穴54の縁部との干渉が発生せず、ガイドピン53とガイド穴54の縁部との干渉による加圧板32の圧接位置と退避位置との間での移動規制が発生しない。
加圧板32と構造体34との間には、加圧板32を給紙コロ31に向けて加圧する加圧手段である円錐状の圧縮バネ55が取り付けられている。この圧縮バネ55は、ガイドピン53の外周を囲むように位置付けられ、圧縮バネ55による加圧方向がガイド穴54と同軸上とされている。
このような構成において、上述したように、ソレノイド42のオン・オフの切替と入力ギアから欠け歯ギア39への駆動力伝達とにより給紙コロ軸35と給紙コロ31とが間欠的に回転駆動される。この間欠的な回転駆動時にカム38が一体に回転する。カム38が回転することにより、カム38が円弧状突起32aやガイドコロ47に当接し、又は、その当接状態が解除され、これに伴って、圧縮バネ55により給紙コロ31側に向けて加圧されている加圧板32が給紙コロ31に対して接離する方向に移動する。
具体的には、給紙コロ31のコロ部31aが加圧板32に対向している場合、カム38は円弧状突起32aやガイドコロ47に対して非当接状態となり、加圧板32は積載された用紙Pを給紙コロ31のコロ部31aに圧接させる圧接位置に移動している。一方、カム38が円弧状突起32aやガイドコロ47に当接することにより、加圧板32は給紙コロ31から離れる方向である退避位置に移動し、給紙コロ31に対する用紙Pの圧接が解除される。
ここで、加圧板32に作用する圧縮バネ55による加圧方向は、ガイドピン53が挿通されているガイド穴54と同軸上であり、しかも、このガイド穴54の近傍位置でカム38が円弧状突起32aやガイドコロ47に当接している。このため、加圧板32が圧接位置と退避位置との間を移動するときに加圧板32に作用する曲げ応力が小さくなる。このため、この加圧板32を樹脂で形成しても、圧縮バネ55の加圧力とカム38の制御とにより加圧板32が当接位置と退避位置との間で移動した場合における変形が生じにくく、加圧板32の耐久性が高くなり、変形による加圧板32の給紙性能の低下が防止される。
このため、加圧板32を樹脂で形成することが可能となり、樹脂製の加圧板32に形成される凹状溝50を、底面50aを有し、かつ、必要な深さ寸法に形成することができる。凹状溝50の深さ寸法を必要な深さに形成することにより、加圧板32上に用紙Pが無くなった場合の凹状溝50への用紙有無検知フィラー51の入り込み寸法“A”を大きくすることができ、用紙有無検知フィラー51を用いた用紙有無検知性能を高めることができる。しかも、この凹状溝50には底面50aが形成されているため、組立時やメンテナンス時に用紙有無検知フィラー51の先端側が凹状溝50を貫通して凹状溝50から突出するということが起こらず、用紙有無検知フィラー51が凹状溝50の縁部に干渉して傷付いたり破損したりすることを防止できる。
さらに、加圧板32を樹脂で形成することにより、用紙Pとの摩擦による静電気の発生、及び、発生した静電気の蓄積が少なく、静電気を逃がすためのアース処理が不要となる。
本発明の一実施の形態である複写機の全体構成を概略的に示す縦断正面図である。 手差しトレイを開放させた状態で給紙装置部分を抽出して示す斜視図である。 手差しトレイや給紙された用紙をガイドする部材を取り外して給紙装置部分を示す斜視図である。 給紙装置の一部である加圧板を示す斜視図である。 加圧板を背面側から示す斜視図である。 用紙の有無に応じた用紙有無検知フィラーの回動動作を示す正面図である。 従来例の給紙装置の一例を示す正面図である。 従来例において、用紙有無検知フィラーが貫通穴に落ち込んだ状態を示す正面図である。
符号の説明
2 プリンタエンジン
30 給紙装置
31 給紙コロ
32 加圧板
33 分離手段
38 カム
50 凹状溝
50a 底面
51 用紙有無検知フィラー
53 ガイドピン
54 ガイド穴
55 加圧手段

Claims (3)

  1. 用紙を給紙するための給紙コロと、積載された用紙を前記給紙コロに圧接させる圧接位置と当該圧接を解除する退避位置とに移動可能な加圧板と、前記加圧板を前記給紙コロに向けて加圧する加圧手段と、前記加圧板上の用紙積載範囲外の両側で前記加圧板に当接することにより前記加圧板の圧接位置と退避位置との間の移動を制御するカムと、前記加圧板より給紙方向下流側で前記給紙コロに対向接触して給紙される用紙を1枚ずつに分離する分離手段と、前記加圧板上での用紙の有無を検知するために最上位の用紙又は前記加圧板に当接する位置に回動可能な用紙有無検知フィラーと、を有し、
    前記加圧板が樹脂で形成され、
    前記加圧板における前記カムが当接する位置の近傍に位置付けられ、前記加圧板が圧接位置と解除位置との間を移動する際にガイドとなるガイドピンが挿通される一対のガイド穴が前記加圧板に形成され、
    加圧方向が前記ガイド穴と同軸上となる向きに前記加圧手段が位置付けられ、
    前記加圧板上に用紙がなくなったときに前記用紙有無検知フィラーが入り込む底面を有する凹状溝が前記加圧板に形成されている、
    給紙装置。
  2. 前記ガイド穴は、用紙の給紙方向と直交する方向が長軸方向となる楕円形状に形成されている請求項1記載の給紙装置。
  3. 請求項1又は2記載の給紙装置と、
    この給紙装置により給紙された用紙に対して画像形成を行うプリンタエンジンと、
    を備える画像形成装置。


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