JP2006151655A - シート材供給装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 収容カセットの再セット時でも正常に供給動作を行うことが可能なシート材供給装置及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】 給紙カセット9の再装着時、押圧部材105の押圧部105bが、当接部材102の延出部102cの第2面102eに前方から当接し、押圧部材105に押されて当接部材102が待避位置から当接位置へと変位する。このとき、当接部材102の押付部102bが、円盤部材101の被押圧部101aを押圧して第3カム92自体を、同図中紙面反時計回りに回動させる。これにより、第3カム92によるリフトレバー85の係止状態が解除され、アーム部材77の端部77cの上方への移動が許容される。
【選択図】 図19
Description
請求項7の発明は、請求項4に記載のシート材供給装置において、前記装置本体側には、前記被押圧部に当接する当接位置と前記収納カセットの装着方向の後方側に待機した待機位置との間で移動可能に設けられた当接部材と、前記当接部材を前記待機位置側に付勢する第1付勢手段と、前記ギア機構によって回転し当該ギア機構が前記供給開始信号を待つ初期状態で前記当接部材の前記当接位置への移動を許容し、前記初期状態以外の状態で前記当接部材との干渉により前記当接位置への移動を規制するストッパ部材と、が設けられ、前記押圧部は、前記当接位置にある当接部材を押圧可能な押圧位置と前記待機位置にある当接部材と接触する接触位置との間で移動可能に設けられ、かつ、第1付勢手段よりも強い付勢力をもって第2付勢手段によって前記押圧位置側に付勢されていることを特徴とする。
本発明では、シート材補充等によって収納カセットが装置本体に再装着される際、送出ローラ強制変位手段によって送出ローラが初期位置から積載部に積載されたシート材に当接可能な送出位置に強制的に変位される。このとき、送出ローラは所定の高さ以下となり、積載部上昇機構によって積載部が上昇され、次のシート材供給開始時において当該シート材を早期に供給可能な状態にすることができる。
本構成によれば、送出ローラ切替手段を、メカ的構成によってタイミング制御する構成とした。これによりソフト制御のような誤動作を防止することができる。しかも、この制御を、送出ローラまたは分離ローラを回動制御するギア機構からの駆動力によって行う構成であるから、送出ローラまたは分離ローラの回動位置を基準に、切替手段による送出ローラの切替タイミングが設定し易くなる。なお、カムを、ギア機構のギアと同軸上で回転する構成とすることがより望ましい。
本構成によれば、シート材の供給動作が終了し、収納カセットを装置本体から引き出した時点では、カムによって送出ローラは初期位置に配されている。そして、収納カセットを装着する際、カム回転手段によってカムが遊び(クリアランス)を介して回転し、その結果、送出ローラが送出位置に移動される。従って、比較的に簡単な構成で送出ローラ強制変位手段を実現できる。
本構成によれば、シート材の供給動作が終了し、収納カセットを装置本体から引き出した時点では、カムによって送出ローラは初期位置に配されている。そして、収納カセットを再装着する際、この収納カセット側の押圧部によって被押圧部が遊びを介して回転し、その結果、送出ローラが送出位置に移動される。従って、比較的に簡単な構成で送出ローラ強制変位手段を実現できる。
例えばシート材の供給動作途中でそのシート材が搬送路に詰まったりする、供給異常が発生して停止したときにも、収納カセットが引き出され再装着されることがある。この場合、1枚のシート材に対する供給動作の途中でギア機構が停止することになる。このとき、本発明のようなギア機構ではどの状態でギア機構が停止しているかを把握できない。そこで、本発明では、ギア機構が再駆動され次のシート材の供給開始信号を待つ初期状態になったときに、規制手段(請求項6では回転部材)による規制を解除し送出ローラ強制変位手段によって送出ローラを初期位置から送出位置に移動させるようにした。これにより、供給異常後の収納カセットの再装着時においても円滑な供給動作を再開させることができる。
請求項4の発明の具体的構成として、本構成では、供給異常で収納カセットが再装着される際、ギア機構が初期状態にないときは、押圧部の押圧力に抗して規制手段としてのストッパ部材が当接部材と干渉し送出ローラの送出位置への変位動作が規制される。そして、ギア機構が初期状態になったときにストッパ部材による規制が解除され、押圧部の押圧力によって当接部材が被押圧部と当接しカムを回動させて送出ローラが送出位置に変位させる。
本構成によれば、規制手段を、メカ的構成によってタイミング制御する構成とした。これによりソフト制御のような誤動作を防止することができる。しかも、この制御を、送出ローラを回動制御するギア機構からの駆動力によって行う構成であるから、送出ローラの回動位置を基準に、規制手段による規制タイミングが設定し易くなる。
本構成によれば、画像形成装置において上記各構成の効果を得ることができる。
図1は、本発明の画像形成装置としてのレーザプリンタを示す要部側断面図である。このレーザプリンタ1は、本体ケーシング2と、その本体ケーシング2内に収容される、シート材としての用紙3を給紙するためのフィーダ部4(本発明の「シート材供給装置」に相当)や、給紙された用紙3に画像を形成するための画像形成部5(本発明の「画像形成手段」に相当)などを備えている。
本体ケーシング2の一方側の側壁には、後述するプロセスカートリッジ20を着脱するための着脱口6が形成されており、その着脱口6を開閉するためのフロントカバー7が設けられている。このフロントカバー7は、その下端部に挿通されたカバー軸(図示せず)に回動自在に支持されている。これによって、フロントカバー7をカバー軸を中心として閉じると、図1に示すように、フロントカバー7によって着脱口6が閉鎖され、フロントカバー7をカバー軸を支点として開くと(傾倒させると)、着脱口6が開放され、この着脱口6を介して、プロセスカートリッジ20を本体ケーシング2に対して着脱させることができる。
フィーダ部4は、本体ケーシング2内の底部に、引き出し可能に装着される給紙カセット9(本発明の「収納カセット」に相当)と、給紙カセット9の前端部の上方に設けられる分離ローラ10および分離パッド11(本発明の「分離手段」に相当)と、分離ローラ10の後側(分離パッド11に対して用紙3の搬送方向上流側)に設けられる給紙ローラ12(本発明の「送出ローラ」に相当)とを備えている。また、フィーダ部4は、分離ローラ10の前側上方(分離ローラに対して用紙3の搬送方向下流側)において対向配置される紙粉取りローラ8と、その紙粉取りローラ8に対向配置される対向ローラ13とが設けられている。
画像形成部5は、スキャナ部19、プロセスカートリッジ20、定着部21などを備えている。
スキャナ部19は、本体ケーシング2内の上部に設けられ、図示しないレーザ光源、回転駆動されるポリゴンミラー22、fθレンズ23、反射鏡24、レンズ25および反射鏡26などを備えている。レーザ光源から発光される画像データに基づくレーザビームは、鎖線で示すように、ポリゴンミラー22で偏向されて、fθレンズ23を通過した後、反射鏡24によって光路が折り返され、さらにレンズ25を通過した後、反射鏡26によってさらに光路が下方に屈曲されることにより、プロセスカートリッジ20の後述する感光ドラム29の表面上に照射される。
プロセスカートリッジ20は、スキャナ部19の下方において、本体ケーシング2に対して着脱自在に装着されている。このプロセスカートリッジ20は、筐体として、上フレーム27と、この上フレーム27と別体に形成されて、上フレーム27と組み合わされる下フレーム28とを備えている。また、プロセスカートリッジ20は、筐体内に、感光ドラム29、スコロトロン型帯電器30、現像カートリッジ31、転写ローラ32、およびクリーニングブラシ33を備えている。
定着部21は、プロセスカートリッジ20の後側に設けられ、定着フレーム48と、その定着フレーム48内に、加熱ローラ49および加圧ローラ50とを備えている。
図2は、ギア機構部分を前側から見た斜視図である。同図において、紙面右下方向がレーザプリンタ1の前端側であり、紙面左上方向がレーザプリンタ1の後端側である。
図2に示すように、上記回転軸体72の後方(同図では紙面左上方向)には、当該回転軸体72と平行をなし、略中央位置77aが回転可能に支持されたアーム部材77が設けられている。そして、アーム部材77は、この一方の端部77bが、軸受け部材70のうち給紙ローラ12が設けられた揺動端側に係合され、他方の端部77cがギア機構80に係合されている。
図1に示すように、分離パッド11は、矩形状の配置板11aに敷設されて、この配置板11aは前端部が支持軸11bにて回転可能に支持されることで、後端側が揺動可能となっている。そして、配置板11aの下方には、当該配置板11aの下面を下方から上方に向けてバネ部材78(例えばコイルバネ)が押し付けられており、このバネ部材78の付勢力によって分離バッド11が分離ローラ10に押圧されている。
次に、ギア機構80について説明する。このギア機構80は、本体ケーシング2側に設けられた駆動モータ(図示せず)からの駆動力を受けて回転する複数のギアを備え、主として、次の動作を制御する。
図7〜9は、ギア機構の構成を示した簡略図であり、これらの図面において紙面右方向がレーザプリンタ1の前端であり、紙面左方向がレーザプリンタ1の後端である。
セクターギア84は、同一の回転軸87に対して一体的に回転する、第1カム88と、第1欠け歯ギア89と、第2欠け歯ギア90と、第2カム91と、第3カム92(本発明の「カム」に相当)とから構成されている。
より具体的には、図7に示すように、第1欠け歯ギア89は、その一部分が連続的に欠け歯となっており、上記駆動モータからの駆動力が入力される入力ギア81と噛み合うことで回転駆動されるようになっている。ここで、ソレノイドレバー83の係止爪83bとセクターギア84の係止突起84aとが係合しているとき、第1欠け歯ギア89の欠け歯部分が入力ギア81と対向するように調整されている。つまり、このときは、入力ギア81からの駆動力がセクターギア84に伝達されない。
次に、第1カム88は、第1欠け歯ギア89の右側(図2で紙面左下方向、図7で紙面手前側)に配されている。また、第1カム88は、回転軸87に直交する断面が全体として略D字状をなし、その平坦部分88aの一端部分が突出した径大部88bとなっている。この第1カム88の近傍には、図7に示す状態で、第1カム88の径大部88bを押圧状態で接触するセクターバネ95が設けられている。このセクターバネ95は、ソレノイドスイッチ82がオン動作してソレノイドレバー83による係止が解除されたときに、第1カム88を図7の紙面時計回り方向に強制的に押し付けて第1欠け歯ギア86と入力ギア81とが噛み合う位置までセクターギア84を回動させる役目を果たす。
続いて、第2欠け歯ギア90は、第1欠け歯ギア89の左側(図2で紙面右上方向、図7で紙面奥方向)に配されている。また、第2欠け歯ギア90は、全周の略3分の1の部分が連続的に欠け歯となっており、上記分離ローラギア73と噛み合うことで、分離ローラ10を回動駆動させる役目を果たす。なお、図7の状態では、まだ、分離ローラギア73とが噛み合っておらず、分離ローラ10は空回り可能になっている。つまり、上述のローラ駆動動作を実行できないようになっている。
また、第2カム91は、第2欠け歯ギア90の左側に配されている。この第2欠け歯ギア90は、全周の略4分の1が連続的に径小部91aになっている。この第2カム91の近傍には、分離レバー86がその略中央位置を回転可能に支持された状態で設けられている。この分離レバー86の前端部は、バネ部材78による付勢力を変更するためのアーム部材79の端部79cに対して上方から当接している。一方、分離レバー86の後端部は、第2カム91の外周面に接触されている。このような構成により、分離レバー86の後端部が第2カム91の径小部91aから径大部91bに乗り上げることで、分離レバー86は、後端部が下降するように傾動し、これにより、バネ部材78を圧縮変形させて分離ローラ10と分離パッド11との間の圧力が強めるられるのである。つまり、上述の圧力の低減動作を実行することができる。
第3カム92は、第2カム91の左側に配されている。第3カム92は、全体として一方に突出した形状をなし、この第3カム92の近傍には、略L字状をなし、その中央位置85aが回転可能に支持されたリフトレバー85が設けられている。このリフトレバー85は、その基端部が第3カム92の突出端92aに当接した状態で、その先端部で、給紙ローラ12を昇降させるための上記アーム部材77の端部77cを上から下方へと押し下げた状態になる。つまり、このとき、給紙ローラ12は、上記初期位置に位置する。これに対して、第3カム92が回動し、その突出端92aがリフトレバー85の内側から離れたときには、このリフトレバー85による係止が解除され、給紙ローラ12は自重により上記給紙位置に移動する。つまり、上述の給紙ローラ切替動作を実行することができる。なお、図7に示すように、入力ギア81には、上記対向ローラ13を回動駆動させるための駆動ギア93が変速ギア94を介して連結されている。
図10は、ギア機構80及び給紙カセット9の右側側面図である。この図面において紙面右方向がレーザプリンタ1の前端であり、紙面左方向がレーザプリンタ1の後端である。
図11〜14は、フィーダ部の左側断面図であり、これらの図面において紙面左方向がレーザプリンタ1の前端であり、紙面右方向がレーザプリンタ1の後端である。
ここで、「ホームポジション」とは、ギア機構80が正常に給紙動作をし、次の画像形成動作の開始信号を待つ待機状態をいい、本発明の「初期状態」に相当する。これに対して、給紙動作途中のギア機構80の状態が本発明の「初期状態以外の状態」に相当する。
画像形成動作が開始され、1枚目の用紙3に対する画像形成動作の開始信号がソレノイドスイッチ82に与えられると、このソレノイドスイッチ82がオン動作する。すると、図8に示すように、ソレノイドレバー83による係止が解除され、セクターバネ95の付勢力によって、第1欠け歯ギア86と入力ギア81とが噛み合う位置までセクターギア84が回転し、これによりセクターギア84の回転駆動(つまり、入力ギア81からセクターギア84への駆動力の伝達)が開始される。
続いて、分離パッド11及び分離ローラ10によって分離された用紙3の先端が紙粉取りローラ8及び対向ローラ13のニップ位置まで到達したとき(本発明でいう「シート材が分離手段及び供給ローラの間を通過している間」に相当)に、図9に示すように、第3カム92の突出端92aが、リフトレバー85の基端部先端側に設けられたテーパ面85bに当接し始める。そして、このテーパ面85bに案内されるように、リフトレバー85が再びアーム部材77の端部77cを下方に押し下げる位置まで徐々に案内される。これにより、図14に示すように、給紙ローラ12は用紙押圧板15上に積載された用紙群から離間した初期位置に移動する(給紙ローラの昇降動作)。
図15は給紙ローラ強制変位手段に相当する構成を部分的に示したギア機構80及び給紙カセット9の斜視図(紙面右下側がレーザプリンタ1の前端)である。図16は装置本体4aのギア機構80部分を示した部分的拡大図(紙面左側がレーザプリンタ1の前端)である。図17は装置本体4aから引き出した状態の給紙カセット9の部分的側面図(紙面左側がレーザプリンタ1の前端)である。なお、図16はギア機構80がホームポジションにあり、かつ、給紙ローラ12が初期位置にある状態を示している。
図16に示すように、上記第3カム92は、全周の略2分の1の部分が連続的に径小となっている円盤部材101が一体化されている。また、セクターギア84等と一体的に回転する第2カム91には突起91bが設けられている。これに対して、第3カム92側には、上記突起91bを挿入可能で、かつ、第3カム92の回転方向において遊び(クリアランス)を有する円弧状開口部92bが形成されている。
給紙カセット9側には、図17に示すように、略中心部105aが軸支され、その上端部を給紙カセット9の後端側に傾斜させた押圧位置(図17の状態)と、上端部を給紙カセット9の前端側に傾斜させた接触位置との間で揺動可能な押圧部材105が設けられている。この押圧部材105は、下端部が第2バネ部材106に連結され、常には上記押圧位置に付勢されている。この第2バネ部材106は、上記第1バネ部材103よりも強い付勢力を有している。
(1)用紙補充時
図18,19は、ホームポジション時及び給紙ローラ強制変位動作時におけるフィーダ部の左側断面図である。これらの図面において紙面左側がレーザプリンタ1の前端で、紙面右側がレーザプリンタ1の後端である。
図20は、給紙ローラ強制変位動作の規制時におけるフィーダ部の左側断面図である。この図面において紙面左側がレーザプリンタ1の前端で、紙面右側がレーザプリンタ1の後端である。
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
3…用紙(シート材、被記録媒体)
4…フィーダ部(シート材供給装置)
5…画像形成部(画像形成手段)
9…給紙カセット(収納カセット)
4a…装置本体
10…分離ローラ
11…分離パッド(分離手段)
12…給紙ローラ(送出ローラ)
15…用紙押圧板(積載部)
80…ギア機構
92…第3カム(カム)
92b…円弧状開口部
101a…被押圧部
102…当接部材
102b…押圧部
103…第1バネ部材(第1付勢手段)
104…ストッパ部材(回転部材、規制手段)
105b…押圧部
105…押圧部材
106…第2バネ部材(第2付勢手段)
X…分離位置(分離手段と分離ローラとの間)
Claims (9)
- 装置本体と、
シート材が積載され上下動可能に設けられた積載部を有し、前記装置本体に対して引き出し可能に装着される収納カセットと、
上下動可能に設けられ、前記積載部に積載されたシート材の上面に当接した状態で回動することにより当該シート材をその搬送方向下流側に送り出す送出ローラと、
前記送出ローラに対して前記搬送方向下流側に設けられた分離手段と、
前記送出ローラによって送り出されたシート材を前記分離手段との間で挟み込んだ状態で回動することにより当該シート材を1枚ずつ分離して供給する分離ローラと、
前記送出ローラが前記積載部に積載されたシート材に当接可能な送出位置にある状態で、当該送出ローラの移動位置が所定の高さ以下になったことを条件に、前記積載部を上昇させる積載部上昇機構と、
シート材の供給開始信号を受けて前記送出ローラを回動制御するギア機構と、
前記供給開始信号を受けて前記送出ローラを前記載置部から離間させた初期位置から前記送出位置に変位させ、当該シート材が前記分離手段及び前記分離ローラの間を通過している間に前記初期位置に復帰させる送出ローラ切替手段と、
前記収納カセットが前記装置本体に装着される際、前記送出ローラを前記初期位置から前記送出位置に強制的に変位させる送出ローラ強制変位手段と、を備えることを特徴とするシート材供給装置。 - 前記送出ローラ切替手段は、前記ギア機構と連動し、その駆動によって回転するカムと、前記カムと当接し、その回転に基づき前記送出ローラを前記初期位置と前記送出位置との間で移動させる移動手段と、を備えることを特徴とする請求項1に記載のシート材供給装置。
- 前記カムは、その回転方向において前記ギア機構の回動に対して遊びを有して設けられ、
前記送出ローラ強制変位手段は、前記収納カセットの装着過程において前記カムを前記遊びを介して回転させることにより前記送出ローラを前記送出位置に移動させるカム回転手段を備えることを特徴とする請求項2に記載のシート材供給装置。 - 前記カム回転手段は、前記収納カセット側に設けられた押圧部と、前記カムと一体的に回転し前記収納カセットの装着過程において前記押圧部による押圧力を受けて前記カムを回転させる被押圧部と、を有していることを特徴とする請求項3に記載のシート材供給装置。
- 前記収納カセットが前記装置本体に装着される際、前記ギア機構が前記供給開始信号を待つ初期状態にないときには、当該ギア機構が初期状態になるまで前記送出ローラ強制変位手段の動作を規制する規制手段を備えることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載のシート材供給装置。
- 前記規制手段は、前記ギアと連動し、その駆動によって前記ギア機構が前記供給開始信号を待つ初期状態のときには前記送出ローラ強制変位手段と干渉しない待避位置にあり、前記初期状態にないときには前記送出ローラ強制変位手段と干渉する規制位置に移動する回転部材であることを特徴とする請求項5に記載のシート材供給装置。
- 前記装置本体側には、前記被押圧部に当接する当接位置と前記収納カセットの装着方向の後方側に待機した待機位置との間で移動可能に設けられた当接部材と、
前記当接部材を前記待機位置側に付勢する第1付勢手段と、
前記ギア機構によって回転し当該ギア機構が前記供給開始信号を待つ初期状態で前記当接部材の前記当接位置への移動を許容し、前記初期状態以外の状態で前記当接部材との干渉により前記当接位置への移動を規制するストッパ部材と、が設けられ、
前記押圧部は、前記当接位置にある当接部材を押圧可能な押圧位置と前記待機位置にある当接部材と接触する接触位置との間で移動可能に設けられ、かつ、第1付勢手段よりも強い付勢力をもって第2付勢手段によって前記押圧位置側に付勢されていることを特徴とする請求項4に記載のシート材供給装置。 - 前記ストッパ部材は、前記ギア機構のギアに対して同軸上に設けられ当該ギアの回転により一体的に回転することを特徴とする請求項7に記載のシート材供給装置。
- 前記請求項1〜請求項8のいずれかに記載のシート材供給装置と、このシート材供給装置から供給されたシート材としての被記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
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