JP2005255361A - 給紙装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 給紙トレイの底板上に積載される記録媒体のサイズを変更した場合であっても、給紙コロへの記録媒体の押し当て力を簡単な構造で安定化させる。
【解決手段】 給紙トレイ１３は、記録媒体Ｐが積載される底板１８、サイドフェンス１９、支軸２０の回りに上下方向回動可能なアーム２１、アーム２１と底板１８との間に連結された付勢体２２を有する。さらに、給紙トレイ１３を装置本体２内に装着したときに、底板１８に作用する付勢体２２の付勢力をサイドフェンス１９のスライド位置に応じて可変するように支軸２０の位置を移動させる支軸位置移動機構２３を有する。このため、底板１８上に記録媒体Ｐを積載した給紙トレイ１３を装置本体２内に装着したとき、記録媒体Ｐのサイズに応じて付勢体２２の付勢力を可変させることができ、底板１８上に積載された記録媒体Ｐの給紙コロ１５への押し当て力を安定化させることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、給紙装置及びこの給紙装置を備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。

画像形成装置が備える給紙装置の一例として、装置本体内に抜き差し可能に装着された給紙トレイを備え、給紙トレイ上に積載する記録媒体のサイズを必要に応じて変更するようにしたものが知られている。

このような給紙トレイは、積載する記録媒体の横幅方向の位置を規制するスライド可能なサイドフェンス、上下方向に回動可能に設けられて記録媒体が積載される底板、底板上に積載された記録媒体を給紙コロに押し当てるために底板を上方に回動する向きに付勢するバネ（引張バネ又は圧縮バネ）等を備えている。

記録媒体が積載された底板がバネの付勢力により上方向きに回動することにより、底板に積載された記録媒体が給紙コロに押し当てられ、給紙コロが回転駆動されることにより積載された記録媒体が最上位のものから順に一枚ずつ分離給紙される。

ところで、底板を付勢するバネの付勢力が常に一定であると、底板上に積載された記録媒体のサイズ（つまり、積載された記録媒体の重量）により、記録媒体を給紙コロに押し当てる押し当て力が変動することになる。例えば、記録媒体のサイズが大きい場合（記録媒体が重量である場合）には、バネの付勢力が不足し、給紙コロへの記録媒体の押し当て力が小さくなる。一方、記録媒体のサイズが小さい場合（記録媒体が軽量である場合）には、バネの付勢力が過大となり、給紙コロへの記録媒体の押し当て力が大きくなる。給紙コロへの記録媒体の押し当て力が小さ過ぎる場合には記録媒体の不送りが生じ易くなり、給紙コロへの記録媒体の押し当て力が大き過ぎる場合には記録媒体の重送が生じ易くなる。

そこで、特許文献１に記載の発明では、底板を押し上げる押上げ機構をモータで駆動し、記録媒体のサイズが異なる場合でも給紙コロへの記録媒体の押し当て力が一定となるように制御している。

特開２００２−１６７０５８公報

しかし、特許文献１に記載された発明では、底板の押上げにモータを用いる必要があるため、電気的制御が必要となり、部品点数が増加し、全体的にコストが高くなるという問題がある。また、特許文献１に記載された発明は、記録媒体の搬送方向と直交方向へ給紙トレイを引き出す構成の画像形成装置における発明であるため、小型プリンタなど機器本体の小型化が必要な画像形成装置においては、給紙トレイの引出方向が給紙コロによる記録媒体の送り出し方向の下流側ヘ向かう方向（例えば、給紙トレイの抜き出し方向と記録媒体の搬送方向とが同一）にすることが必要となるため最適とはいえない。

本発明の目的は、給紙トレイの底板上に積載される記録媒体のサイズを変更した場合であっても、給紙コロへの記録媒体の押し当て力を簡単な構造で安定化させることである。

請求項１記載の発明の給紙装置は、装置本体に形成された装着口から前記装置本体内へ抜き差し可能に装着される給紙トレイと、前記給紙トレイ内に設けられて上下方向へ回動可能な底板と、前記装置本体内に設けられ、前記底板上に積載された記録媒体が押し当てられて押し当てられた記録媒体を給紙する方向へ回転駆動される給紙コロと、支軸を支点として上下方向へ回動可能に前記給紙トレイに取り付けられたアームと、一端が前記底板に連結されて他端が前記アームに連結され、前記底板に対してこの底板上に積載された記録媒体を前記給紙コロに押し当てる向きに回動させる付勢力を付与する付勢体と、前記装着口の奥側へ向かうにつれて次第に上方に傾斜して前記装置本体内に設けられ、前記装置本体への前記給紙トレイの抜き差し時に前記アームを前記支軸の回りに回動するようにガイドするガイド部材と、前記底板上に積載された記録媒体の横幅方向へスライド可能に前記給紙トレイに設けられたサイドフェンスと、前記サイドフェンスと前記アームとを連結し、前記給紙トレイが前記装置本体内に装着されたときに前記底板に作用する前記付勢体の付勢力を前記サイドフェンスのスライド位置に応じて可変するように前記支軸の位置を移動させる支軸位置移動機構と、を有する。

したがって、底板上に積載する記録媒体のサイズに応じてサイドフェンスをスライドさせると、支軸位置移動機構によりサイドフェンスと連結されている支軸の位置が移動する。この支軸の移動により、給紙トレイを装置本体内に装着したときにおけるアームの付勢体に連結されている箇所の位置が移動し、底板に作用する付勢体の付勢力が変化する。このため、サイドフェンスのスライド操作に伴って、底板上に積載される記録媒体のサイズが大きくなるにつれ（即ち、底板上に積載される記録媒体の重量が増加するにつれ）、底板に作用する付勢体の付勢力が大きくなるように支軸を移動させることにより、底板上に積載される記録媒体のサイズを変えた場合でも底板上に積載された記録媒体の給紙コロへの押し当て力を安定化させることができる。これにより、各種サイズの記録媒体を底板上に積載して給紙する場合において、不送りや重送の発生が防止される。しかも、給紙コロへの記録媒体の押し当て力の安定化を、モータや電気制御部品を用いることなく簡単な構成で安価な構成で行える。

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、前記支軸位置移動機構は、前記サイドフェンスのスライド動作に伴って中心線回り回転するウォームギアと、一端に前記支軸が取り付けられて他端に中心線回りに回転可能な回動軸が固定されたリンク部材と、前記回動軸に連結されて前記ウォームギアと噛み合うギアと、を有する。

したがって、サイドフェンスのスライド操作に伴ってウォームギアが回転し、ウォームギアと噛み合うギアが回転する。このギアが回転することにより回動軸とリンク部材とが回動軸の中心線回りに回動し、リンク部材の一端に取り付けられている支軸が移動する。

ウォームギアとギアとの噛合い部では、ウォームギアが回転することによりギアは容易に回転するが、ギアが回転してもウォームギアは回転しにくい。このため、リンク部材に付勢体の付勢力が作用しても、その付勢力によってギアやウォームギアが回転することはなく、リンク部材の支軸の位置固定が別個に固定機構を設けることなく達成される。

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、前記給紙装置により給紙された記録媒体に対して画像形成を行うプリンタエンジンと、を有する。

したがって、底板上に積載する記録媒体のサイズを変更した場合でも記録媒体の不送りや重送の発生を防止して安定した給紙が行われ、安定した給紙性能の下で画像形成が行われる。

請求項１記載の発明の給紙装置によれば、各種サイズの記録媒体を底板上に積載して給紙する場合において、記録媒体の給紙コロへの押し当て力を安定化させて不送りや重送の発生を防止でき、しかも、押し当て力の安定化をモータや電気制御部品を用いることなく簡単で安価な構成で行うことができる。

請求項２記載の発明の給紙装置によれば、アームの支軸の位置固定を別個に固定機構を設けることなく達成できる。

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記載の給紙装置を有するので、記録媒体のサイズを変更した場合でも記録媒体の不送りや重送の発生を防止して安定して給紙される記録媒体に対して画像形成を行うことができる。

本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。図１及び図２は、画像形成装置であるプリンタを示す縦断側面図である。図６及び図７は、給紙トレイを装置本体外に抜き出した状態のプリンタを示す縦断側面図である。但し、図１、図６は給紙トレイの底板上に積載された記録媒体が大きいサイズの場合であり、図２、図７は給紙トレイの底板上に積載された記録媒体が小さいサイズの場合である。図３及び図４は支軸位置移動機構の構成を示す斜視図、図５はガイド部材とアームの先端に設けられた摺動部との摺接状態を示す斜視図である。

プリンタ１の装置本体２内には、プリンタエンジン３、給紙装置４、定着装置５等が設けられている。プリンタエンジン３は、感光体６、帯電装置７、露光装置８、現像装置９、転写装置１０、クリーニング装置１１等を備えた公知の構成であり、電子写真プロセスに従ってトナー画像を形成し、形成したトナー画像を給紙装置４から給紙された記録媒体Ｐに転写する。トナー画像が転写された記録媒体Ｐは定着装置５で定着処理された後、装置本体２の上部に形成された排紙トレイ１２上に排紙される。また、装置本体２の下部には、後述する給紙トレイ１３が抜き差しされる装着口１４が形成されている。

給紙装置４は、装置本体２に形成された装着口１４から装置本体２内へ抜き差し自在に装着される給紙トレイ１３、装置本体２内に設けられた給紙コロ１５及びガイド部材１６等により構成されている。

給紙トレイ１３は、上方が開放された箱形状のトレイ本体１７、トレイ本体１７内の底面部に設けられた底板１８、一対のサイドフェンス１９、支軸２０を支点として回動可能な一対のアーム２１、付勢体である引張バネ２２、支軸２０の位置を移動させる支軸位置移動機構２３等より構成されている。

底板１８は、支軸２４を支点として上下方向へ回動可能に設けられ、この底板１８上には各種サイズの記録媒体Ｐが積載される。支軸２４は給紙トレイ１３の奥側に位置付けられ、底板１８は手前側（底板１８上から給紙される記録媒体Ｐの給紙方向前方側）が上方へ移動するように回動する。記録媒体Ｐを積載した底板１８が支軸２４を支点として上方へ回動することにより、記録媒体Ｐの給紙方向先端側が給紙コロ１５に押し当てられる（図１、図２参照）。

サイドフェンス１９は、底板１８上に積載された記録媒体Ｐの横幅方向（給紙方向と直交する方向）に沿ってスライド可能に設けられている。スライドしたサイドフェンス１９が記録媒体Ｐの側面に当接され、記録媒体Ｐの積載位置が位置決めされる。各サイドフェンス１９にはラックギア２５が固定され、これらのラックギア２５は一つのピニオンギア２６を挟む位置に位置付けられ、そのピニオンギア２６と噛み合っている。対向して位置する一対のラックギア２５がピニオンギア２６と噛み合うことにより、一対のサイドフェンス１９は互いに接離する方向へ同じ寸法ずつスライドする。

アーム２１は、一端が支軸２０の回りに回動自在に取り付けられ、アーム２１の他端には円柱状の摺動部２７が形成されている。この摺動部２７は、給紙トレイ１３を装置本体２内に装着したとき、図５に示すようにガイド部材１６のガイド面１６ａに当接するように位置付けられている。支軸２０はリンク部材２８の一端に固定され、リンク部材２８の他端は中心線回りに回転可能に支持された回動軸２９の端部に固定されている。なお、回動軸２９は底板１８上に積載された記録媒体Ｐの横幅方向へ延出され、その両端部にそれぞれリンク部材２８が固定されている。

引張バネ２２は、一端が底板１８における上下方向に移動する側の端部に連結され、他端がアーム２１の摺動部２７側の端部に連結されている。この引張バネ２２は、給紙トレイ１３が装置本体２内に装着され、アーム２１がガイド部材１６に沿って上方へ回動したとき、底板１８に対してこの底板１８上に積載されている記録媒体Ｐを給紙コロ１５に押し当てる向きに回動させる付勢力を付与する。この付勢力により底板１８が支軸２４を支点として上方へ回動し、底板１８上に積載された記録媒体Ｐの給紙方向先端側が給紙コロ１５に押し当てられる。

支軸位置移動機構２３は、サイドフェンス１９とアーム２１とを連結し、給紙トレイ１３が装置本体２内に装着されたときに底板１８に作用する引張バネ２２の付勢力をサイドフェンス１９のスライド位置に応じて（つまり、底板１８上に積載された記録媒体Ｐのサイズに応じて）可変するように支軸２０の位置を移動させる機構である。この支軸位置移動機構２３は、一方のサイドフェンス１９に固定されたラックギア３０、このラックギア３０と噛み合うピニオンギア３１、一端にピニオンギア３１が連結されて他端にウォームギア３２が連結された連結軸３３、回動軸２９、回動軸２９の両端に固定されたリンク部材２８、回動軸２９に固定されてウォームギア３２と噛み合う扇形形状のギア３４等により構成されている。

給紙コロ１５は、装置本体２内に設けられ、給紙トレイ１３を装置本体２内に装着したときに、底板１８上に積載されている記録媒体Ｐの給紙方向先端側の上面が押し当てられる位置に位置付けられている。給紙コロ１５には図示しない駆動モータが連結され、駆動モータにより駆動された給紙コロ１５が回転することにより底板１８上に積載されている記録媒体Ｐが一枚ずつ分離給紙される。

ガイド部材１６は、装置本体２内に設けられ、装置本体２内に装着された給紙トレイ１３の両端側上方に位置付けられている。このガイド部材１６は、装着口１４の奥側へ向かうにつれて次第に上方に傾斜してガイド面１６ａを有し、給紙トレイ１３の抜き差し時にはアーム２１の端部に形成されている摺動部２７がこのガイド面１６ａに沿って摺動する。

このような構成において、給紙トレイ１３を装置本体２外へ抜き出しているときには（図６、図７参照）、アーム２１は支軸２０を支点として下方向きに回動し、図示しないストッパによる回動規制位置で位置固定されている。この状態では引張バネ２２の付勢力は底板１８に作用しておらず、底板１８は最下方位置へ回動している。

底板１８上に記録媒体Ｐを積載した給紙トレイ１３を装着口１４から装置本体２内に装着すると、アーム２１の端部に形成されている摺動部２７がガイド部材１６のガイド面１６ａに当接する。給紙トレイ１３を装置本体２内の奥側へ押し込むにつれて摺動部２７がガイド面１６ａに沿って上方へ摺動し、アーム２１は支軸２０を支点として上方へ回動する。アーム２１が支軸２０の回りに上方へ回動することに伴い、引張バネ２２の付勢力が底板１８に作用するとともにその付勢力が次第に大きくなり、底板１８が支軸２４の回り上方へ回動する。そして、装置本体２内への給紙トレイ１３の装着が終了したときには、底板１８上に積載された記録媒体Ｐの給紙方向先端側の上面が給紙コロ１５に押し当てられる（図１、図２参照）。

図１又は図２に示した状態から給紙コロ１５が回転駆動されることにより、底板１８上に積載された記録媒体Ｐは一枚ずつ分離給紙され、プリンタエンジン３で形成されたトナー画像が各記録媒体Ｐに転写され、トナー画像を転写された記録媒体Ｐは定着装置５で定着され、定着後に排紙トレイ１２上に排紙される。

ここで、給紙コロ１５による記録媒体Ｐの分離給紙に際して、不送りや重送を防止するためには、記録媒体Ｐの給紙コロ１５への押し当て力を適性値に維持することが必要である。具体的には、底板１８上に積載された記録媒体Ｐのサイズが大きい（積載された記録媒体Ｐの重量が大きい）場合は、引張バネ２２の付勢力を大きくし、底板１８上に積載された記録媒体Ｐのサイズが小さい（積載された記録媒体Ｐの重量が小さい）場合は、引張バネ２２の付勢力を小さくする。本実施の形態では、底板１８上に積載された記録媒体Ｐのサイズに応じた引張バネ２２の付勢力の調節を、支軸位置移動機構２３により実現している。

この支軸位置移動機構２３の動作について説明する。底板１８上に記録媒体Ｐを積載し、その記録媒体Ｐのサイズに応じてサイドフェンス１９を記録媒体Ｐの横幅方向（記録媒体Ｐの給紙方向と直交する方向）へスライドさせる。サイドフェンス１９と一体にラックギア３０もスライドし、ラックギア３０と噛み合っているピニオンギア３１が回転する。ピニオンギア３１の回転は連結軸３３を介してウォームギア３２に伝達され、ウォームギア３２の回転に伴ってウォームギア３２と噛み合っているギア３４が回動する。ギア３４が回動することによりギア３４が固定されている回動軸２９が中心線回りに回動し、回動軸２９に固定されているリンク部材２８も一体に回動する。そして、リンク部材２８が回動軸２９の中心線回りに回動することにより、支軸２０の位置が移動する。

支軸２０の位置の移動方向は、装置本体２内への給紙トレイ１３の抜き差し方向に沿った方向である。具体的には、底板１８上に積載された記録媒体Ｐのサイズが大きいためにサイドフェンス１９を外側へスライドさせた場合には、リンク部材２８は支軸２０の位置が給紙トレイ１３を装置本体２内に差し込む方向に向けて移動する（図１、図６参照）。一方、底板１８上に積載された記録媒体Ｐのサイズが小さいためにサイドフェンス１９を内側へスライドさせた場合には、リンク部材２８は支軸２０の位置が給紙トレイ１３を装置本体２から抜き取る方向に向けて移動する（図２、図７参照）。

底板１８上に積載した記録媒体Ｐのサイズが大きいために、図６に示すように支軸２０の位置が給紙トレイ１３の差し込み方向へ移動した場合には、給紙トレイ１３を装置本体２内に装着したときの摺動部２７の位置が高くなる（図１参照）。一方、底板１８上に積載した記録媒体Ｐのサイズが小さいために、図７に示すように支軸２０の位置が給紙トレイ１３の抜き取り方向へ移動した場合には、給紙トレイ１３を装置本体２内に装着したときの摺動部２７の位置が低くなる（図２参照）。

給紙トレイ１３を装置本体２内に装着したとき、摺動部２７の位置が上方であると引張バネ２２の伸び量が大きくなり、底板１８に作用する引張バネ２２の付勢力が大きくなる。一方、摺動部２７の位置が下方であると引張バネ２２の伸び量が小さくなり、底板１８に作用する引張バネ２２の付勢力が小さくなる。

このようにして、底板１８に積載された記録媒体Ｐのサイズが大きい（底板１８に積載された記録媒体Ｐの重量が大きい）場合には引張バネ２２の付勢力を大きくし、底板１８に積載された記録媒体Ｐのサイズが小さい（底板１８に積載された記録媒体Ｐの重量が小さい）場合には引張バネ２２の付勢力を小さくすることにより、引張バネ２２の付勢力と底板１８上に積載された記録媒体Ｐの重量とにより決定される記録媒体Ｐの給紙コロ１５への押し当て力を、記録媒体Ｐのサイズが異なる場合でも安定化させることができる。これにより、給紙トレイ１３内から給紙される記録媒体Ｐの不送りや重送を防止することができる。

また、給紙コロ１５への記録媒体Ｐの押し当て力を安定化させるための支軸位置移動機構２３の動作は、記録媒体Ｐのサイズに応じてサイドフェンス１９をスライドさせることにより自動的に行われるので、オペレータが操作を忘れたり操作を間違えたりするということがなく、給紙コロ１５への記録媒体Ｐの押し当て力の安定化を確実に実現することができる。

しかも、この支軸位置移動機構２３は、モータや電気制御部品を用いることなく簡単で安価な構成とすることができる。

さらに、この支軸位置移動機構２３では、サイドフェンス１９のスライド位置に応じて引張バネ２２の付勢力を無段階に変えることができるので、各種サイズの記録媒体Ｐに対応することができる。

本発明の一実施の形態の画像形成装置であるプリンタを示す縦断側面図である。 給紙トレイの底板上にサイズの小さい記録媒体を積載した状態のプリンタを示す縦断側面図である。 支軸位置移動機構の構成を示す斜視図である。 支軸位置移動機構の構成を示す斜視図である。 ガイド部材とアームの先端に設けられた摺動部との摺接状態を示す斜視図である。 給紙トレイを装置本体外に抜き出した状態を示す縦断側面図である。 給紙トレイを装置本体外に抜き出した状態を示す縦断側面図である。

符号の説明

２ 装置本体
３ プリンタエンジン
１３ 給紙トレイ
１４ 装着口
１５ 給紙コロ
１６ ガイド部材
１８ 底板
１９ サイドフェンス
２０ 支軸
２２ 付勢体
２３ 支軸位置移動機構
２８ リンク部材
２９ 回動軸
３２ ウォームギア
３４ ギア
Ｐ 記録媒体

Claims (3)

1. 装置本体に形成された装着口から前記装置本体内へ抜き差し可能に装着される給紙トレイと、
   前記給紙トレイ内に設けられて上下方向へ回動可能な底板と、
   前記装置本体内に設けられ、前記底板上に積載された記録媒体が押し当てられて押し当てられた記録媒体を給紙する方向へ回転駆動される給紙コロと、
   支軸を支点として上下方向へ回動可能に前記給紙トレイに取り付けられたアームと、
   一端が前記底板に連結されて他端が前記アームに連結され、前記底板に対してこの底板上に積載された記録媒体を前記給紙コロに押し当てる向きに回動させる付勢力を付与する付勢体と、
   前記装着口の奥側へ向かうにつれて次第に上方に傾斜して前記装置本体内に設けられ、前記装置本体への前記給紙トレイの抜き差し時に前記アームを前記支軸の回りに回動するようにガイドするガイド部材と、
   前記底板上に積載された記録媒体の横幅方向へスライド可能に前記給紙トレイに設けられたサイドフェンスと、
   前記サイドフェンスと前記アームとを連結し、前記給紙トレイが前記装置本体内に装着されたときに前記底板に作用する前記付勢体の付勢力を前記サイドフェンスのスライド位置に応じて可変するように前記支軸の位置を移動させる支軸位置移動機構と、
   を有する給紙装置。
2. 前記支軸位置移動機構は、前記サイドフェンスのスライド動作に伴って中心線回り回転するウォームギアと、一端に前記支軸が取り付けられて他端に中心線回りに回転可能な回動軸が固定されたリンク部材と、前記回動軸に連結されて前記ウォームギアと噛み合うギアと、を有する請求項１記載の給紙装置。
3. 請求項１又は２記載の給紙装置と、
   前記給紙装置により給紙された記録媒体に対して画像形成を行うプリンタエンジンと、
   を有する画像形成装置。
   
   
   

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