JP2009040512A - 給紙装置及びこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】２次給紙時の給紙シャフトの空転トルクを小さく抑えて画像不良の発生を防ぐことができる給紙装置を提供すること。
【解決手段】用紙を給送する給紙ローラを支持する給紙シャフト３５と本体側駆動シャフト３４に係合して両者を連結するジョイント部材３６を給紙シャフト３５と本体側駆動シャフト３４の軸方向に移動可能に保持するとともに、該ジョイント部材３６をバネ３８によって軸方向に付勢して成る給紙装置において、前記バネ３８によって軸方向に付勢された前記ジョイント部材３６が最大飛び出し位置にあるときに該ジョイント部材３６が前記給紙シャフト３５及び前記本体側シャフト３４の何れにも当接しないよう構成する。
【選択図】図３

Description

本発明は、用紙を１枚ずつ画像形成部に向けて給送するための給紙装置とこれを備えた画像形成装置に関するものである。

電子写真方式によって用紙に画像を形成する複写機やプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置には、用紙を１枚ずつ画像形成部に向けて給送する給紙装置が設けられているが、この給紙装置によって送り出された用紙は、１次給紙によってレジストローラへと給送されて一時待機状態とされた後、２次給紙によってレジストローラによって適当なタイミングで転写部へと給送されて感光ドラム上のトナー像の転写を受ける。

ここで、従来の給紙装置の給紙ローラ駆動系の構成を図５に基づいて説明する。

図５は従来の給紙装置の給紙ローラ駆動系の構成を示す正断面図であり、同図において、１３４は本体側駆動シャフト、１３５は不図示の給紙ローラを支持する給紙シャフトであって、これらの本体側駆動シャフト１３４と給紙シャフト１３５とは同軸上に配置され、両者はこれらの外周に係合する円筒状のジョイント部材１３６によって連結されている。

上記ジョイント部材１３６は、給紙シャフト１３５及び本体側駆動シャフト１３４に対して軸方向にスライド可能であって、その外周に形成されたフランジ１３６Ａと本体フレーム１３７間に縮装されたバネ１３８によって給紙シャフト１３５側（図５の左側）に付勢されており、その軸方向一端面（図５の左端面）は給紙シャフト１３５の軸方向一端面（図５の右面）に圧接されている。

而して、画像形成装置本体側に設けられた不図示のモータによって本体側駆動シャフト１３４が回転駆動されると、その回転はジョイント部材１３６を介して給紙シャフト１３５に伝達され、該給紙シャフト１３５とこれに支持された給紙ローラが回転駆動されて用紙がレジストローラ対に向けて１次給紙される。尚、メンテナンスに際して給紙ローラを取り外す場合には、ジョイント部材１３５をバネ１３８の付勢力に抗して本体側駆動シャフト１３４の方向（図５の右方）にスライドさせて給紙シャフト１３５との係合を解除することによって、給紙シャフト１３５と給紙ローラを容易に取り外すことができる。
特開平１１−２２７９６３号公報 特開平１１−３３４９０４号公報 特開平６−１４４６０６号公報

ところで、図５に示す従来の給紙装置においては、１次給紙において給紙ローラによってレジストローラ対へと供給された用紙が２次給紙においてレジストローラ対によって転写部へと搬送されるとき、駆動伝達が停止されている給紙ローラが用紙によって回されて空転する。

ところが、バネ１３８によって付勢されたジョイント部材１３６が給紙シャフト１３５に当接してこれを常時軸方向に付勢しているため、給紙シャフト１３５のスラスト軸受が受けるスラスト荷重が大きくなり、２次給紙時の給紙シャフト１３５の空転トルクが大きくなり、レジストローラ対が用紙を引っ張り切れず、ジッタや画像倍率等に悪影響を与えて画像不良の発生を招く可能性があるという問題があった。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、２次給紙時の給紙シャフトの空転トルクを小さく抑えて画像不良の発生を防ぐことができる給紙装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、用紙を給送する給紙ローラを支持する給紙シャフトと本体側駆動シャフトに係合して両者を連結するジョイント部材を給紙シャフトと本体側駆動シャフトの軸方向に移動可能に保持するとともに、該ジョイント部材をバネによって軸方向に付勢して成る給紙装置において、前記バネによって軸方向に付勢された前記ジョイント部材が最大飛び出し位置にあるときに該ジョイント部材が前記給紙シャフト及び前記本体側シャフトの何れにも当接しないよう構成したことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、画像形成装置に請求項１記載の給紙装置を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、バネによって軸方向に付勢されたジョイント部材が最大飛び出し位置にあるときに該ジョイント部材が給紙シャフト及び本体側シャフトの何れにも当接しないよう構成したため、給紙シャフトはジョイント部材からスラスト荷重を受けることがなく、該給紙シャフトのスラスト軸受に作用するスラスト荷重が小さく抑えられて２次給紙時の給紙シャフトの空転トルクも小さく抑えられる。このため、レジストローラによって用紙が確実に引っ張られ、ジッタや画像倍率等に悪影響が及ぶことがなく、画像不良の発生が防がれて高質画像が安定的に得られる。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

［画像形成装置］
図１は本発明に係る画像形成装置の一形態としてのレーザビームプリンタの側断面図であり、図示のレーザビームプリンタ１は、箱状の装置本体１ａを備えており、該装置本体１ａの上面の中央部には傾斜した凹状の排紙トレイ３２が設けられている。又、装置本体１ａの前面（図１の右方が前方）上部には開閉可能な手差しトレイ８が設けられ、装置本体１ａの下部には本発明に係る給紙装置２を構成する給紙カセット７が設けられており、この給紙カセット７は手前側に引き出すことができる。

而して、本実施の形態に係るレーザビームプリンタ１は、装置本体１ａ内に設けられた搬送路Ｌに沿って用紙を搬送しながら、不図示の端末等から送信される画像データに基づいて用紙に画像を形成するものであって、前記搬送路Ｌは、装置本体１ａ内を前方から後方（図１の右方から左方）に略水平に延びる水平部Ｌ１と、該水平部Ｌ１の端部から略垂直に立ち上がる垂直部Ｌ２とで側面視略Ｌ字状に構成されている。

又、レーザビームプリンタ１は、装置本体１ａの下部に設けられた前記給紙装置２と、該給紙装置２の上方の装置本体１ａ内の略中央部に設けられた画像形成部３と、該画像形成部３の後方に配された定着部４と、該定着部４の上方の装置本体１ａの上面に設けられた凹状の排紙部５と、前記搬送路Ｌの水平部Ｌ１と前記給紙カセット７との間に設けられた再給紙搬送部６を備えている。

上記給紙装置２は、用紙を収納するとともに、その用紙を前記画像形成部３に向けて給送するものであって、前記給紙カセット７と前記手差しトレイ８を含んで構成されている。

ここで、給紙カセット７は、上面が開放された矩形箱状を成すものであって、その内部に積層して収容された不図示の用紙を１枚ずつ送り出す機能を果たし、これが図示のように装置本体１ａ内に装着されている状態では搬送路Ｌの水平部Ｌ１の下方に位置している。

又、給紙カセット７には、内底面に対して接離するリフト板９と、該リフト板９の接離動作に連動して昇降する用紙積載板１０と、前記リフト板９の前端（用紙の送出方向下流端）近傍に取り付けられて該リフト板９を図１の矢印方向に回動させるリフト駆動軸１１と、前記用紙積載板１０の後端（用紙の送出方向上流端）近傍を回動可能に軸支する軸１２を備えている。

更に、給紙装置２には、給紙カセット７内の用紙積載板１０上に積層された用紙を１枚ずつ取り出すピックアップローラ１３と、取り出された用紙を搬送路Ｌの水平部Ｌ１へと送り出す給紙ローラ１４〜１８と、送り出された用紙を一時待機させた後に所定のタイミングで画像形成部３の転写部へと供給するレジストローラ対１９の他、手差しトレイ８に載置された用紙を取り出すピックアップローラ２０が設けられている。

前記画像形成部３は、給紙装置２から供給された用紙に画像を形成するものであって、搬送路Ｌの水平部Ｌ１の前後方向略中央部に回転可能に配された像担持体としての感光ドラム２１、その周囲に配置された帯電器２２、現像装置２３、転写ローラ２４及びクリーニング装置２５、これらの上方に配置されたレーザスキャナユニット（ＬＳＵ）２６、トナーホッパー２７等を備えている。

又、前記定着部４は、画像形成部３において用紙に転写されたトナー像を当該用紙に定着させるためのものであって、互いに圧接されて回転する加熱ローラ２８と加圧ローラ２９を備えている。

更に、前記排紙部５は、定着部４においてトナー像が定着された用紙を装置本体１ａ外へと排出するためのものであって、搬送路Ｌの垂直部Ｌ２の途中に設けられた複数の搬送ローラ対３０と垂直部Ｌ２の末端に設けられた排紙ローラ対３１及び装置本体１ａ外へと排出される用紙を積載するための前記排紙トレイ３２を備えている。

又、前記スイッチバック部６は、用紙の両面に画像を形成する場合に使用されるものであって、搬送路Ｌの水平部Ｌ１の下方に配された別の搬送路Ｌ’とその適所に設けられた複数の搬送ローラ対３３を備えている。

次に、以上の構成を有するレーザビームプリンタ１の画像形成動作について説明する。

例えばパーソナルコンピュータ（パソコン）等の端末から当該レーザビームプリンタ１にプリント開始信号が送信されると、画像形成部３においては、感光ドラム２１は不図示の駆動手段によって図１の矢印方向（時計方向）に回転駆動され、その表面が帯電器２２によって所定の電位に一様に帯電される。そして、端末から送信された画像データに基づくレーザ光がレーザスキャナユニット２６から出力されて感光ドラム２１上に照射されると、該感光ドラム２１上には静電潜像が形成される。そして、この感光ドラム２１上に形成された静電潜像は、現像装置２３によって現像剤であるトナーを用いて現像されてトナー像として可視像化される。

同時に給紙装置２においては、例えば給紙カセット７内に収容された用紙は、ピックアップローラ１３によって最上位のものから１枚ずつピックアップされ、複数の給紙ローラ１４〜１８によってレジストローラ対１９に向かって１次給紙され、レジストローラ対１９によって一時待機状態とされる。その後、感光ドラム２１上のトナー像に同期する所定のタイミングでレジストローラ対１９が回転駆動され、用紙は、画像形成部３の感光ドラム２１と転写ローラ２４との当接部である転写部に向かって２次給紙される。尚、手差しトレイ８に積載された用紙に画像を形成する場合には、用紙は、ピックアップローラ２０によって１枚ずつ取り出され、給紙ローラ１６，１８によって搬送路Ｌの水平部Ｌ１へと送り出される。

画像形成部３においては、２次給紙によってレジストローラ対１９から感光ドラム２１と転写ローラ２４との間の転写部へと供給された用紙は、転写ローラ２４によって感光ドラム２１に押し付けられながら搬送されることによって、その表面（転写面）に感光ドラム２１上のトナー像が転写される。そして、トナー像が転写された用紙は、定着部４へと搬送され、この定着部４において加熱ローラ２８と加圧ローラ２９によって挟み込まれて搬送される過程で加熱及び加圧されてトナー像の定着を受ける。尚、用紙へのトナー像の転写後に感光ドラム２１の表面に残留するトナー（転写残トナー）はクリーニング装置２５によって除去される。

而して、定着部４にて表面にトナー像が定着された用紙は、搬送ローラ対３０によって搬送路Ｌの垂直部Ｌ２を上方へと搬送され、排紙ローラ対３１によって装置本体１ａの上部に設けられた排紙トレイ３２に排出されて積載される。

以上が用紙の片面に画像を形成する場合の一連の動作であるが、用紙の両面に画像を形成する場合には、定着部４にて片面にトナー像が定着された用紙を搬送ローラ対３０によって搬送路Ｌの垂直部Ｌ２へと送り込んだ後、搬送ローラ対３０を逆転させることによって用紙をスイッチバックさせて別の搬送路Ｌ’へと送り込む。そして、搬送路Ｌ’に設けられた複数の搬送ローラ対３３によって用紙を搬送路Ｌ’に沿って前方（図１の右方）へと搬送し、該用紙を給紙ローラ１６〜１８によって搬送路Ｌの水平部Ｌ１に再び送り込めば、該用紙の表裏が逆転し、以後、前記と同様の動作によって感光ドラム２１上のトナー像を用紙の表面（画像が形成されていない他方の面）に転写し、そのトナー像を定着部４において用紙に定着させれば、用紙の両面に画像が形成される。このようにして両面に画像が形成された用紙は、前記と同様に搬送ローラ対３０によって搬送路Ｌの垂直部Ｌ２を上方へと搬送され、排紙ローラ対３１によって排紙トレイ３２に排出される。

［給紙装置］
次に、本発明に係る前記給紙装置２における給紙ローラ１４の駆動系の構成を図２〜図４に基づいて説明する。

図２は本発明に係る給紙装置の給紙ローラの駆動系の構成を示す部分斜視図、図３は同駆動系の構成を示す正断面図、図４は同駆動系のジョイント部材部分の斜視図である。

図２及び図３において、３４は本体側駆動シャフト、３５は給紙ローラ１４を支持する給紙シャフトであって、これらの本体側駆動シャフト３４と給紙シャフト３５とは同軸上に配置され、両者はこれらの外周に係合する円筒状のジョイント部材３６によって連結されている。ここで、図４に示すように、ジョイント部材３６の軸方向一端内周にはＤカット部３６ａが形成されており、このＤカット部３６ａに給紙シャフト３５の軸方向一端外周が回転不能に係合している。尚、図示しないが、ジョイント部材３６の他端内周部にもＤカット部が形成されており、このＤカット部に本体側駆動シャフト３４の軸方向一端外周が回転不能に係合している。

上記ジョイント部材３６は、給紙シャフト３５及び本体側駆動シャフト３４に対して軸方向（図３の左右方向）にスライド可能であって、その外周に形成されたフランジ３６Ａと本体フレーム３７間に縮装された弾性部材であるバネ３８によって給紙シャフト３５側（図３の左側）に付勢されている。

そして、本実施の形態では、図３に示すように、バネ３８によって軸方向に付勢されたジョイント部材３６が最大飛び出し位置にあるときに該ジョイント部材３６が給紙シャフト３５及び本体側シャフト３４の何れにも当接しないよう構成されており、ジョイント部材３６と給紙シャフト３５との間には軸方向隙間δが形成されている。

而して、画像形成装置本体１ａ側に設けられた不図示のモータによって本体側駆動シャフト３４が回転駆動されると、その回転はジョイント部材３６を介して給紙シャフト３５に伝達され、該給紙シャフト３５とこれに支持された給紙ローラ１４が回転駆動されて用紙が図１に示すレジストローラ対１９に向けて１次給紙される。尚、メンテナンスに際して給紙ローラ１４を取り外す場合には、ジョイント部材３６をバネ３８の付勢力に抗して本体側駆動シャフト３４の方向（図１の右方）にスライドさせて給紙シャフト３５との係合を解除することによって、給紙シャフト３５と給紙ローラ１４を容易に取り外すことができる。

その後、レジストローラ対１９へと１次給紙された用紙は、一時待機状態とされた後、感光ドラム２１上のトナー像に同期するタイミングでレジストローラ対１９が回転駆動されることによって画像形成部３の感光ドラム２１と転写ローラ２４の間の転写部に向けて２次給紙されるが、この２次給紙時には給紙ローラ１４への駆動伝達はなされておらず、レジストローラ対１９によって搬送される用紙によって給紙ローラ１４が回されて空転する。

而して、本実施の形態では、前述のようにバネ３８によって軸方向に付勢されたジョイント部材３６が最大飛び出し位置にあるときに該ジョイント部材３６が給紙シャフト３５及び本体側シャフト３４の何れにも当接しないよう構成したため、給紙シャフト３５はジョイント部材３６からスラスト荷重を受けることがなく、該給紙シャフト３５の不図示のスラスト軸受に作用するスラスト荷重が小さく抑えられて２次給紙時の給紙シャフト３５の空転トルクも小さく抑えられる。このため、レジストローラ対１９によって用紙が確実に引っ張られ、ジッタや画像倍率等に悪影響が及ぶことがなく、画像不良の発生が防がれて高質画像が安定的に得られる。

尚、以上は本発明を特にレーザビームプリンタに適用した形態について説明したが、本発明は、プリンタの他、複写機やファクシミリ装置、それらの複合機等の他の任意の画像形成装置とこれに備えられた給紙装置に対しても同様に適用可能であることは勿論である。

本発明に係る画像形成装置（レーザビームプリンタ）の側断面図である。 本発明に係る給紙装置の給紙ローラの駆動系の構成を示す部分斜視図である。 本発明に係る給紙装置の給紙ローラの駆動系の構成を示す正断面図である。 本発明に係る給紙装置の給紙ローラの駆動系のジュイント部材部分の斜視図である。 従来の給紙装置の給紙ローラの駆動系の構成を示す正断面図である。

符号の説明

１ レーザビームプリンタ（画像形成装置）
１ａ 画像形成装置本体
２ 給紙装置
３ 画像形成部
４ 定着部
５ 排紙部
６ 再給紙搬送部
７ 給紙カセット
８ 手差しトレイ
９ リフト板
１０ 用紙積載板
１１ リフト駆動軸
１２ 軸
１３ ピックアップローラ
１４ 給紙ローラ
１５ リタードローラ
１６〜１８ 給紙ローラ
１９ レジストローラ対
２０ ピックアップローラ
２１ 感光ドラム
２２ 帯電器
２３ 現像装置
２４ 転写ローラ
２５ クリーニング装置
２６ レーザスキャナユニット（ＬＳＵ）
２７ トナーホッパー
２８ 加熱ローラ
２９ 加圧ローラ
３０ 搬送ローラ対
３１ 排紙ローラ対
３２ 排紙トレイ
３３ 搬送ローラ対
３４ 本体駆動シャフト
３５ 給紙シャフト
３６ ジョイント部材
３６Ａ ジョイント部材のフランジ
３６ａ ジョイント部材のＤカット部
３７ 本体フレーム
３８ バネ
Ｌ，Ｌ’ 搬送路
Ｌ１ 搬送路の水平部
Ｌ２ 搬送路の垂直部

Claims (2)

1. 用紙を給送する給紙ローラを支持する給紙シャフトと本体側駆動シャフトに係合して両者を連結するジョイント部材を給紙シャフトと本体側駆動シャフトの軸方向に移動可能に保持するとともに、該ジョイント部材をバネによって軸方向に付勢して成る給紙装置において、
   前記バネによって軸方向に付勢された前記ジョイント部材が最大飛び出し位置にあるときに該ジョイント部材が前記給紙シャフト及び前記本体側シャフトの何れにも当接しないよう構成したことを特徴とする給紙装置。
2. 請求項１記載の給紙装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
   

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