JP2006315797A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 シート材給入口からのシート材の給入機構を備えつつ少なくとも画像形成装置の水平方向における小型化を可能とする画像形成装置を提供する。
【解決手段】 マルチパーパス機構に、MP給紙ローラ51とMP分離ローラ52とからなるツインローラ方式を採用した。給紙を行うMP給紙ローラ51MPをトレイ41近傍に残しつつ、MP分離ローラ52を後側に配して、MP分離ローラ52とMP分離パッド53との対向位置Yを合流点Xと最前部分Zとの間に配した。
【選択図】 図2
Description
なお、「画像形成装置」は、プリンタ(例えばレーザプリンタ)などの印刷装置だけでなく、ファクシミリ装置や、プリンタ機能及びスキャナ機能等を備えた複合機であってもよい。
「シート材」は、被記録媒体としての用紙やOHPシートなどが含まれる。
本構成では、積載トレイ上のシート材を給入し1枚ずつ分離する給入機構を、給入ローラと分離ローラとからなるツインローラ方式とした。これにより、各ローラを、上記特許文献1の構成の当該マルチパーパス給紙ローラよりも小さい径のものとすることができる。また、径の小さい分離ローラと分離部材との対向位置を、筐体の一側面側から見て、U字状の第1搬送路のうち当該一側面に最も接近する部分よりも奥側に配置することができる。一方、載置トレイ側にはその上の用紙に当接する径の小さい給入ローラを配することができる。従って、シート材給入口からのシート材の給入機構を備えつつ少なくとも画像形成装置の水平方向における小型化を図ることができる。
本構成によれば、分離部材及び分離ローラの対向位置を、合流点よりも下方に配することで、画像形成装置全体の上下方向の小型化も図ることができる。
本構成によれば、給入機構が給入ローラと分離ローラとからなるツインローラ方式であるため、その高さを低くできる。従って、その給紙機構の上にプロセスユニットの着脱路を設けても、その着脱路の水平方向に対する傾斜角度を緩やかにすることができる。
給紙ローラを常にシート材に当接する位置にしておく構成では、例えば積載トレイ上に1枚だけシート材がある場合、そのシート材の給入後に給入ローラがその対向部材に当接し、そのまま回転駆動されることで給入ローラが損傷するおそれがある。そこで、本構成では、シート材の後端が給入ローラとの当接位置を通過する前のタイミングで給入ローラを上昇させるようにした。また、請求項5のように、積載トレイ上に積載され得るシート材の最小サイズのものを基準に、上記給入ローラを上昇させるタイミングを決めておけば、それよりも大きなサイズのシート材給入時も給入ローラの損傷を防止することができる。
本構成によれば、画像形成装置の上下方向の大型化を抑制しつつ、給入ローラの上下動範囲を広く確保できる。
本構成によれば、給紙ローラは、分離部材及び分離ローラの対向位置よりも低い位置で上下動する構成だから、給紙ローラの上下動のために分離部材及び分離ローラの対向位置よりも上のスペースを確保する必要がない。なお、請求項6の構成との組み合わせにより、画像形成装置の上下方向における更なる小型化が可能となる。
本構成によれば、給入ローラと分離ローラとを別々の駆動源によって回動駆動させる構成に比べて構成を簡略化することができる。
本構成によれば、カム機構による簡単な構成で給入ローラを上下動させる駆動機構を構成することができる。
本構成によれば、共通コロによって、第1搬送路を経由するシート材と、第2搬送路を経由するシート材との両方をガイドすることができ、部品点数の低減、ひいては装置の小型化を図ることができる。
積載トレイ上のシート材の有無を検出する検出機構による検出位置が、給入ローラとシート材との当接位置よりもシート材搬送方向手前側に設定した構成では、積載トレイ上にシート材は有るが、給入ローラとシート材との当接位置にシート材がない場合であっても、給入動作が開始されてしまう。そうすると、給入ローラはその対向部材と直接接触した状態で回転駆動されることになり、給入ローラが損傷したり、給入ローラの駆動系に大きな負荷が係ることになり好ましくない。そこで、本構成では、検出機構による検出位置を、給入ローラとシート材との当接位置よりもシート材搬送方向下流側に設定した。この構成であれば、検出機構で積載トレイ上にシート材有りが検出された場合には、必ず給入ローラとの当接位置にシート材が存在することになるから、当接するシート材がない状態で給紙ローラが回転駆動されることを防止できる。
本構成によれば、揺動部材は常には自重により垂下した状態にあり、その下端部がシート材に押されることで第2搬送路から退避するように揺動し、この揺動位置に基づきシート材の有無を検出するようにした。この構成であれば、例えば付勢部材等を設けることなく比較的に簡単な構成で検出機構を実現することができる。
揺動部材は、給入ローラとシート材との当接位置付近に設ける必要がある。そこで、本構成では、揺動部材を上記当接位置付近に設ける一方で、検出手段を構成する遮光部材及び光学式センサをシート材搬送方向下流側に設けることにより、給入ローラ付近の大型化を抑制するようにしている。
本構成によれば、遮光部材の揺動角度範囲を小さくすることにより、シート材搬送方向下流側の小型化を図っている。
本構成によれば、積載トレイを閉姿勢にしたとき、その切り欠き部内に給入機構を収容させることができるため、画像形成装置の水平方向における小型化を図ることができる。
1.全体構成
図1は、本発明の画像形成装置としてのレーザプリンタの一実施形態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(請求の範囲の「筐体」に相当)内に、被記録媒体としての用紙3(請求の範囲の「シート材」に相当)を給紙するためのフィーダ部4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などを備えている。
本体ケーシング2において、一方側の側壁(請求の範囲の「一側面」に相当)には、後述するプロセスカートリッジ18を着脱するための着脱開口部6が形成されており、その着脱開口部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。
フィーダ部4は、本体ケーシング2内の底部に、着脱可能に装着される給紙トレイ8(請求の範囲の「シート材収容カセット」に相当)と、給紙トレイ8の前端部の上方に設けられる分離ローラ9および分離パッド10と、分離ローラ9の後側(分離パッド10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11とを備えている。
画像形成部5は、スキャナ部19、プロセスカートリッジ18、定着部20などを備えている。
(a)スキャナ部
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21、fθレンズ22、反射鏡23、レンズ24および反射鏡25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、図1の破線で示すように、ポリゴンミラー21で偏向されて、fθレンズ22を通過した後、反射鏡23によって後側へ光路が折り返され、さらにレンズ24を通過した後、反射鏡25によって光路が後側斜め下方向に屈曲されることにより、プロセスカートリッジ18の後述する感光ドラム28の表面上に高速走査にて照射される。
プロセスカートリッジ18は、スキャナ部19の下方において、本体ケーシング2に対して着脱可能に装着されている。このプロセスカートリッジ18は、ドラムカートリッジ26と、ドラムカートリッジ26に対して着脱可能に装着される現像カートリッジ27とを備えている。
定着部20は、プロセスカートリッジ18の後側に設けられ、加熱ローラ37および加圧ローラ38とを備えている。
図2は、マルチパーパストレイ(請求の範囲の「積載トレイ」に相当 以下、「MPトレイ41」)を開いた状態を示す要部側断面図である。レーザプリンタ1は、上記給紙トレイ8から第1搬送経路14を介して用紙3を上記転写位置へと転写する給紙機構の他に、レーザプリンタ1の前面側から手差しによって転写位置へと転写するマルチパーパス機構(手差し給紙機構)を有している。
フロントカバー7には矩形状の開口部7a(請求の範囲の「シート材給入口」に相当)が貫通形成されており、ここを覆うようにMPトレイ41が設けられている。具体的には、MPトレイ41は、本体ケーシング2の前面壁とされるカバー部43と、手差し用の用紙3が積載されるトレイ部44とを備えて構成されている。カバー部43は、図2に示すように、本体ケーシング2に対して下端部側が回転軸43aを介して軸支され、その回転軸43aを中心に開閉可能となっており、その内面部分43bを上方に向けた状態で係止され、この内面部分43bにトレイ部44が設けられている。
図2に示すように、MP給紙機構部42は、マルチパーパス給紙ローラ(請求の範囲の「給入ローラ」に相当 以下、「MP給紙ローラ51」という)と、マルチパーパス分離ローラ(請求の範囲の「分離ローラ」に相当、以下、「MP分離ローラ52」)と、そのMP分離ローラ52に対向した状態で押圧されるマルチパーパス分離パッド(請求の範囲の「分離部材」に相当、以下「MP分離パッド53」という)と、を備えている。MP分離ローラ52とMP分離パッド53とが対向接触した状態で、図示しない付勢部材の付勢力によってMP分離パッド53がMP分離ローラ52に向かって押圧される。つまり、本実施形態のマルチパーパス機構は、MP給紙ローラ51とMP分離ローラ52とからなるツインローラ方式として、MP給紙ローラ51をMPトレイ41側に配し、その後方に分離ローラ52を配した構成になっているのである。
図4,5は、MP給紙ローラ51の上下動駆動機構60(請求の範囲の「駆動機構」に相当)を示す斜視図である。これらの図では、紙面左上側がレーザプリンタ1の前側であり、紙面右下方向が用紙3の搬送方向であり、紙面右側がレーザプリンタ1の左側、紙面左側がレーザプリンタ1の右側である。また、図6,7は、上下動駆動機構の左側面図である。これらの図では、紙面右側がレーザプリンタ1の前側であり、紙面左方向が用紙3の搬送方向である。
より具体的には、図6に示すように、第1欠け歯ギア75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71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72の係止爪72bとセクターギア70の係止突起70aとが係合しているとき、第1欠け歯ギア75の欠け歯部分が入力ギア71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71からの駆動力がセクターギア70に伝達されない(図4,6参照)。
第2欠け歯ギア76は、第1欠け歯ギア75の左側(図4,5で紙面右上方向、図6,7で紙面奥方向)に配されている。また、第2欠け歯ギア76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、上記分離ローラ駆動ギア66と噛み合うことで、MP分離ローラ52を回動駆動させる役目を果たす。なお、図4,6の状態では、まだ、分離ローラ駆動ギア66とが噛み合っておらず、MP分離ローラ52は空回り可能になっている。
第2カム77は、第2欠け歯ギア76の左側(図4,5で紙面右上方向、図6,7で紙面奥側)に配されている。また、第2カム77は、回転軸73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77aの一端部分が突出した径大部77bとなっている。この第2カム77の近傍には、図6に示す状態で、第2カム77の径大部77bに押圧状態で接触するセクターバネ78が設けられている。このセクターバネ78は、ソレノイドスイッチ69がオン動作してソレノイドレバー72による係止が解除されたときに、第2カム77を図6の紙面時計回り方向に強制的に回転させて第1欠け歯ギア75と入力ギア71とが噛み合う位置までセクターギア70を回動させる役目を果たす。
第1カム74は、第1欠け歯ギア75の右側(図4,5で紙面左下方向、図6,7で紙面手前側)に配されている。また、第1カム74は、全周の約3分の1が連続的に径大となった径大部74aを有し、この第1カム74の手前に、上記押圧部材68の上端部が配置されている。図4,6の状態では、第1カム74の径大部74aが凹圧部材68の上端部に突き当たっており、当該上端部を前側の位置に係止している。
図8は、用紙有無センサ90を示す斜視図である。同図では紙面右下側がレーザプリンタ1の前側であり、紙面左上方向が用紙3の搬送方向である。
図9は、上記ローラユニット56及びMPトレイ41を前側から見た斜視図である。図10は、MPトレイ41を閉じた状態におけるトレイ部44を後側から見た図である。
(1)1つのマルチパーパス給紙ローラで給紙及び分離を行う上記特許文献1の構成では、その比較的に径が大きいマルチパーパス給紙ローラをマルチパーパストレイ近傍に配する必要がある。これに対して、本実施形態では、マルチパーパス機構に、MP給紙ローラ51とMP分離ローラ52とからなるツインローラ方式を採用した。これにより、両ローラ51,52にマルチパーパス給紙ローラよりも径の小さいローラを採用できた。そして、給紙を行うMP給紙ローラ51MPをトレイ41近傍に残しつつ、MP分離ローラ52を後側に配して、MP分離ローラ52とMP分離パッド53との対向位置Yを合流点Xと最前部分Zとの間に配した。
これにより、給紙を行うMP給紙ローラ51が従来のマルチパーパス給紙ローラに比べて径が小さい分だけ、レーザプリンタ1の水平方向における小型化を図ることができる。
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。
(1)上記実施形態では、MP給紙ローラ51の上昇位置への復帰タイミングを、セクターギア70等のギア制御によって行う構成としたが、これに限らず、ソフト的な制御で行う構成であってもよい。
2…本体ケーシング(筐体)
3…用紙(シート材)
7a…開口部(シート材給入口)
8…給紙トレイ(シート材収容カセット)
14…第1搬送経路(第1搬送路)
18…プロセスカートリッジ(プロセスユニット)
41…MPトレイ(積載トレイ)
42…MP給紙機構部(給入機構)
46a…切り欠き部
51…MP給紙ローラ(給入ローラ)
52…MP分離ローラ(分離ローラ)
53…MP分離パッド(分離部材)
54…第2搬送経路(第2搬送路)
60…上下動駆動機構(駆動機構)
61…軸受け部材
67…支持アーム
74…第1カム(カム)
90…用紙有無センサ(検出機構)
91…揺動部材
92…遮光部材
93…光電センサ(光学式センサ)
95…アーム
100…着脱路
X…合流点
Y…対向位置
Z…最前部分(一側面に最も近い部分)
Claims (15)
- 一側面側にシート材が給入されるシート材給入口を有する筐体と、
シート材給入口内に給入するシート材を積載する積載トレイと、
前記筐体の底部側に配され、シート材を収容するシート材収容カセットと、
前記筐体内に形成され、前記シート材収容カセットに収容されたシート材を前記筐体の前記一側面側からその反対側へとU字状に折り返し搬送する第1搬送路と、
前記筐体内に形成され、前記シート材給入口から給入されたシート材を前記第1搬送路の下流端側に合流させる第2搬送路と、
前記第2搬送路に設けられ、前記積載トレイに積載されたシート材を1枚ずつ分離して前記シート材給入口から前記第1搬送路と前記第2搬送路との合流点側に給入する給入機構と、
前記合流点よりもシート材の搬送方向下流側において、当該合流点を通過して搬送されたシート材に画像を形成するプロセスユニットと、を備え、
前記給入機構は、前記積載トレイ上のシート材と当接し回転することにより当該シート材を前記シート材給入口内へと給入する給入ローラと、
前記給入ローラよりも前記シート材給入口奥側に配される分離部材と、
前記分離部材に対向して配され回転することにより前記給入ローラから送られたシート材を1枚ずつ分離して前記合流点側に送り出す分離ローラと、を備えて構成され、
前記分離部材及び前記分離ローラの対向位置は、前記シート材給入口に対して、前記第1搬送路のうち前記一側面に最も接近する部分よりも奥側で、かつ、前記合流点よりも手前側に配されていることを特徴とする画像形成装置。 - 前記分離部材及び前記分離ローラの対向位置は、前記合流点よりも下方に位置していることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記プロセスユニットは、前記一側面側から見て、前記給入機構の後方において当該給入機構と重なる位置に装着され、
前記給入機構の上に、前記プロセスユニットを前記筐体から着脱させる着脱路が形成されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置。 - 前記給入ローラを上下動させる駆動機構を備え、
前記駆動機構は、前記積載トレイ上のシート材の給入動作当初は、前記給入ローラを前記シート材に当接可能な下降位置にさせて給入を開始させ、その給入しているシート材の後端が前記給入ローラとの当接位置を通過する前のタイミングで前記給入ローラをシート材から離間した上昇位置に上昇させることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の画像形成装置。 - 前記給入ローラを上昇させるタイミングは、前記積載トレイ上に積載され得る最小サイズの用紙の後端が前記給入ローラとの当接位置を通過する前のタイミングであることを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
- 前記給入ローラは、前記一側面側から見て前記第2搬送路のうち前記最も接近する部分より手前において上下動することを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の画像形成装置。
- 前記給入ローラは、前記分離部材及び前記分離ローラの対向位置よりも低い位置で上下動することを特徴とする請求項4〜請求項6のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記給入ローラは、前記分離ローラを中心に上下動可能に設けられるとともに、その分離ローラとギア連結されて当該分離ローラの回転駆動に対して従動的に回転することを特徴とする請求項4〜請求項7のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記駆動機構は、駆動モータからの駆動力を受けて回転するカムと、
一端部が前記給入ローラを軸受けする軸受け部材に係止されるとともに、他端部が前記カムに当接し、当該カムの回転に伴って前記給入ローラを上下動させる支持アームと、を備えて構成されていることを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。 - 前記第1搬送路と前記第2搬送路との合流点には、それら第1及び第2の両搬送路に外周面が露出し、前記両搬送路を通過するシート材をガイドする共通コロが回転可能に設けられていることを特徴とする請求項1〜請求項9のいずれかに記載の画像形成装置。
- 積載トレイ上のシート材の有無を検出する検出機構を備え、
前記検出機構は、前記給入ローラとシート材との当接位置よりもシート材搬送方向下流側の位置におけるシート材の有無に基づき前記積載トレイ上のシート材の有無を検出することを特徴とする請求項1〜請求項10のいずれかに記載の画像形成装置。 - 前記検出機構は、上端側を中心に揺動可能に軸支され、常には自重により下端部が前記シート材給入口から給入されるシート材の前端に当接可能な位置に垂下し、当該シート材に押されることで前記第2搬送路から退避する揺動部材と、
前記揺動部材の揺動位置に基づき前記シート材の有無を検出する検出手段と、を備えていることを特徴とする請求項11に記載の画像形成装置。 - 前記検出手段は、前記揺動部材よりもシート材搬送方向下流側において前記揺動部材とアームを介して連結され当該揺動部材の揺動に伴って揺動する遮光部材と、
前記遮光部材の揺動位置に応じて変化する入光状態と遮光状態とに基づき検出動作を行う光学式センサと、を備えて構成されていることを特徴とする請求項12に記載の画像形成装置。 - 前記揺動部材がシート材に押されて揺動する揺動角度範囲に対して、前記遮光部材の揺動角度範囲が小さいことを特徴とする請求項13に記載の画像形成装置。
- 前記積載トレイは、シート材を積載可能な開姿勢と前記一側面に沿う閉姿勢との間で開閉可能に設けられ、かつ、前記閉姿勢時に前記給入機構に対向する部分に切り欠き部が形成されていることを特徴とする請求項1〜請求項14のいずれかに記載の画像形成装置。
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