JP2005263346A - シート給送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 非通電時でも装置本体にシート収納カセットを自動で引き込むことができるコンパクトな機構を提供する。
【解決手段】 シート収納カセット６の装置本体への挿入途中でシート収納カセット６に取り付けたラック１３がカセット搬送手段１６の中間ギア１４に噛み合う。中間ギア１４はトグルバネ１７が取り付けられている欠け歯ギア１８に噛み合っている。トグルバネ１７が中立状態より少し手前の状態でラック１３と中間ギア１４とが噛み合い、さらにシート収納カセット６を挿入することによりトグルバネ１７が中立状態を超えることにより欠け歯ギア１８を回転させ、中間ギア１４を介してラック１３に駆動が伝わりシート給送カセット６が装着位置に自動的に引き込まれる。
【選択図】 図４

Description

本発明はシート給送装置に関し、特にシート収納カセットの動作に関する

シート収納カセットを有する画像形成装置においては、装置本体の供給位置に配置されたシート収納カセットの内部に積載されたシートを順次画像形成部へ供給し、画像形成部においてシートへの画像形成を行っている。

そして、シート収納カセットは、シート充填のため又はシートサイズ変更のためユーザーの手作業により装置本体に対して着脱される。

ところが、上記のような従来技術ではシート収納カセットの装置本体に対しての挿入動作がユーザーの手動により行われているため、シート収納カセットにシートを充填後、シート収納カセットの重量が大きくなると挿入動作にユーザーに大きな負担を与えるといった問題がある。また、シート充填後のシート収納カセットは重いため、装置本体への挿入動作の際に勢いがつけられる事が多く、その様な場合に中に充填されたシートの位置がズレたり又は装置本体にぶつかってシート収納カセットが破損されるといった問題も発生している。

これらの問題を解決する従来の手段の一例として、シート収納カセットの挿入が検知手段により検知されると、モータ等の駆動手段によりシート収納カセットを搬送するカセット搬送手段を駆動し、シート収納カセットを自動搬送することによりユーザーにシート収納カセットの挿入操作を行わせない構成のものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平２−１９８９２５号公報

しかしながら、上記の構成のものでは、装置本体の電源が入ってない場合、又は画像形成装置の使用が長時間なく、省エネルギーモードによる待機状態となり駆動手段への電力供給が行われない場合にシート収納カセットを駆動できない、もしくは駆動させるにはエネルギーを貯蓄するチャージ機構が必要となり、装置自体が複雑で大きくなるといった問題がある。

そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、シート収納カセットを非通電時でも自動で引き込むことができるコンパクトな機構を提供し、電力供給の有無にかかわらず操作性を改善、乱暴操作を防止することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、シートを収納し装置本体に対して着脱可能に設けられたシート収納カセットを備えるシート給送装置において、前記シート収納カセットを前記装置本体に挿入する際に、前記シート収納カセットを所定の位置まで挿入したときに係合し、係合した状態からさらに挿入したときにトグルバネの弾性力により前記シート収納カセットを装着完了位置まで搬送するカセット搬送手段を設けたことを特徴とする。

以上説明したように、本発明によれば、トグルバネを用いたシート収納カセットカセット搬送手段によりシート収納カセットの装置本体への挿入操作を自動化することができる。シート収納カセットの挿入動作を自動化させることにより操作性が改善され、操作者による乱暴な挿入操作を抑止することができる。そして、乱暴な挿入操作に起因するシートの位置ズレおよびシート収納カセットの破損を防止することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示すものである。

同図において、１は画像形成装置本体である。また、１Ａは画像形成装置本体１に設けられ、電子写真方式により画像形成を行う画像形成部であり、この画像形成部１Ａはトナー像を形成する感光体ドラム２、感光体ドラム２に形成されたトナー像をシートＳに転写する転写ローラ３などを備えている。そして、このような構成の画像形成部１Ａにおいて、画像形成動作が開始されると、まずレーザースキャナー４により画像信号に応じた光が感光体ドラム２に照射され、このような画像信号に応じた光が照射されることにより、感光体ドラム上に潜像が形成される。次に、この潜像トナーカートリッジ５に収納されたトナーで現像することにより、感光体ドラム上にトナー画像（可視像）が形成される。

また、このようなトナー画像形成動作に並行してシート収納カセット６からシートＳが給送されると、このシートＳは、搬送ローラ７及びレジストローラ７Ａによって感光体ドラム２に形成された画像と同期をとって感光体ドラム２と転写ローラ３とにより構成される転写部に搬送される。そして、この転写部において、転写ローラ３へバイアスを印加することによってトナー画像がシートＳへ転写されるようになっている。

なお、このようなトナー画像が転写されたシートＳは、この後、定着手段８へ搬送され、この定着手段８において加熱されることによりトナー画像が定着され、さらにこの後、排出ローラ９によって装置上部の排出部１０へ排出される。

次に、図２はシート収納カセット６の裏側の斜め上から見た斜視図を示したものである。なお、各段のシート収納カセット６は同じ構成である。シート収納カセット６は任意のシートのサイズに対応すべくスライド調節可能で、シートの幅方向の位置を規制するためのサイド規制板１１とシートの後端を規制するための後端規制板１２を備えている。シート収納カセット６の裏側にはシート収納カセット６の搬送を行う際に、装置本体に配置された中間ギア１４に噛合い可能に設けられ、該中間ギア１４からのカセット搬送駆動力の伝達を受けるラック１３を備えている。

そして、シート収納カセット６は、図３に示されたように画像形成装置及びシート給送装置内のシート収納カセット収容部Ｃに収納され、スライドガイド１５に沿って装置本体に対して着脱可能となっている。このとき、シート収納カセット６は挿入操作がユーザーにより行われ、シート収納カセット６の後側板に取り付けられたラック１３が装置本体の後側版に取り付けられたカセット搬送手段１６の位置まで到達すると、残りの区間はカセット搬送手段１６によりシート収納カセット６はシートの給送が可能な装着完了位置まで搬送される。

図４はシート収納カセット６のカセット搬送手段１６を示した斜視図であり、カセット搬送手段１６は、シート収納カセット６に取り付けられたラック１３と噛み合い、動力を伝達する中間ギア１４と、搬送駆動の動力源となるトグルバネ１７と、中間ギア１４と噛み合ってトグルバネ１７により発生した動力を伝達する駆動部材としての欠歯ギア１８及び欠歯ギア１８を支えるアーム１９と、そしてシート収納カセット６がカセット搬送手段１６により引き込まれてきた際の速度調整及びユーザーがシート収納カセット６の挿入操作においてシート収納カセット６に勢いをつけて挿入された場合のブレーキとしてのピストン型エアダンパー２０とから構成されている。

ここで、トグルバネ１７を用いたカセット搬送手段１６では、図５、図６、図７に示すように基台２１に立てられた支点軸２２を回動支点として回転するアーム１９に支軸としてのバネ掛け軸Ａ２３が立てられ、このバネ掛け軸Ａ２３と基台２１に立てられて支軸としてのバネ掛け軸Ｂ２４の間にトグルバネ１７が係り、このトグルバネ１７の収縮力によりアーム１９は回転力を得ている。

そして、図６のように支点軸２２と、バネ掛け軸Ａ２３とバネ掛け軸Ｂ２４とを結ぶ支軸線とが一直線上に並んだ配置では、トグルバネ１７の伸びは最大となるがアーム１９の回転力は生まない中立状態となり、この中立状態を境にアーム１９に対して時計方向又は反時計方向にトグルバネ１７からの外力が加わり、中立状態の位置関係がくずれると、中立状態が外れた方向にトグルバネ１７の収縮力によりアーム１９は回転する。そして、その回転力はアーム１９により支持されている欠歯ギア１８より中間ギア１４に伝えられ、シート収納カセット６の搬送力となる。

そして、このカセット搬送手段１６によるシート収納カセット６の搬送の流れは図５、図６、図７で説明されるように動作する。図５はシート収納カセット６がシートの補給位置に引き出され、カセット搬送手段がシート収納カセット６の自動搬入を開始するのを待機している様子を示している。この時、トグルバネ１７はトレイ搬送力を発生する時とは中立状態に対して反対方向（一方向）に少しずれた待機位置で図示しないストッパにより停止した状態であり、衝撃等の外的要因により中立状態を超えてアーム１９が回転してしまうことを防いでいる。

この状態で、シート収納カセット６がユーザーの操作によりシート収納カセット収容部Ｃ内へ挿入され、ラック１３の先端が中間ギア１４と噛み合う位置に達し、中間ギア１４が回転を開始するとその回転が欠歯ギア１８に伝達され、アーム１９は図６に示される中立状態の位置へと回転移動する。

そして、さらにシート収納カセット６が挿入動作を受け、アーム１９が中立状態を超えて他方向まで回転されると、トグルバネ１９の荷重作用方向が反転し、アーム１９は図７に示されるようにトグルバネ１７の収縮力により回転力を得て、欠歯ギア１８及中間ギア１４を介してラック１３に駆動が伝達され、シート収納カセット６が装着完了位置に向けて搬送される。また、シート収納カセット６の搬送が開始されるとピストン型ダンパー２０が作動し、シート収納カセット６の搬送の速度調整を行う。このピストン型ダンパー２０はシート収納カセット６に勢いがついて挿入されてきた際にはブレーキとして作用する。

このように、シートを補給するための引き出し位置からシート収納カセット６が収納され、カセット搬送機構のトグルバネ１９が中立状態から離れる位置までシート収納カセット６が移動させると、トグルバネ１９の収縮力によりシート収納カセット６の装着完了位置への引き込みが自動的に行なわれる。さらに、ピストン型エアダンパー２０により速度調整を行う。

これにより、電力供給を必要としないコンパクトな手段でシート収納カセット挿入の際のユーザー負担を軽減し、かつ乱暴な操作の対策が行える。さらに、挿入完了位置近傍で自動的にシート収納カセット６を確実に装着完了位置まで移動させることができため、装着不良の発生を防止でき、ジャム等のシート給送不良を防止することができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、例えば、中間ギア１４を用いずに直接ラック１３と欠歯ギア１８とを噛み合わせるようにしてもよい。この場合には、上記実施の形態に対してトグルバネ１７によるアーム１９の回転方向が逆になるように構成される。

本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略図を示す図。 本発明の実施の形態に係るシート収納カセットの斜視図。 本発明の実施の形態に係るシート給送装置よりシート収納カセットが引き出された状態を示す斜視図。 本発明の実施の形態に係るカセット搬送手段の斜視図。 本発明の実施の形態に係るカセット搬送手段がシート収納カセットの搬送開始を待機している状態を示す上面図。 本発明の実施の形態に係るカセット搬送手段においてトグルバネが中立状態に位置した状態を示す上面図。 本発明の実施の形態に係るカセット搬送手段がシート収納カセットを給送位置まで搬送した状態を示す上面図。

符号の説明

１ 画像形成装置
１Ａ 画像形成部
２ 感光体ドラム
３ 転写ローラ
４ レーザースキャナー
５ 潜像トナーカートリッジ
６ シート収納カセット
７ 搬送ローラ
８ 定着手段
９ 排出ローラ
１０ 排出部
１１ サイド規制板
１２ 後端規制板
１３ ラック
１４ ギア
１５ スライドガイド
１６ カセット搬送手段
１７ トグルバネ
１８ 欠歯ギア
１９ アーム
２０ ピストン型エアダンパー
２１ 基台
２２ 支点軸
２３ バネ掛け軸Ａ
２４ バネ掛け軸Ｂ
Ｓ シート

Claims (6)

1. シートを収納し装置本体に対して着脱可能に設けられたシート収納カセットを備えるシート給送装置において、
   前記シート収納カセットを前記装置本体に挿入する際に、前記シート収納カセットを所定の位置まで挿入したときに係合し、係合した状態からさらに挿入したときにトグルバネの弾性力により前記シート収納カセットを装着完了位置まで搬送するカセット搬送手段を設けたことを特徴とするシート給送装置。
2. 前記カセット搬送手段は、回動可能な駆動部材と、一端が支軸により装置本体に支持され、他端が支軸により前記駆動部材に支持されたトグルバネと、を備え、前記トグルバネの両端をそれぞれ支持する支軸を結ぶ支軸線が前記駆動部材の回動支点と一致する中立状態を境にして、前記支軸線が回動支点の一方側に位置している状態から前記支軸線が前記中立状態を超えて他方側に移動した後の前記トグルバネの弾性力を用いて前記シート収納カセットを搬送す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. 前記シート収納カセットの挿入によって前記支軸線が一方側から前記中立状態を超えて他方側に移動することを特徴とする請求項２に記載のシート給送装置。
4. 前記駆動部材はギアであり、該ギアは、前記シート収納カセットに装着方向に延設されたラックと直接又は中間ギアを介して係合可能であることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のシート給送装置。
5. 前記カセット搬送手段により前記シート収納カセットを搬送するときに該シート収納カセットの移動速度を減速させるダンパーを設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のシート給送装置。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のシート給送装置と、
   前記シート給送装置により送り出されるシートに画像を形成する画像形成部と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
   

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