JP2009062119A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】給紙ユニットへの駆動伝達部分の外部からのアクセスを可能としてメンテナンス性を高めることができる画像形成装置を提供すること。
【解決手段】給紙ユニットＵ１とこれを駆動する駆動ユニットＵ２及び給紙カセット内の用紙の有無を検知する用紙有無検知センサ３６を含んで構成される給紙部を備えた画像形成装置において、前記用紙有無検知センサ３６を搬送ガイド３７と共に用紙有無検知ユニットＵ３として構成し、該用紙有無検知ユニットＵ３と前記給紙ユニットＵ１を前記駆動ユニットＵ２に対して着脱可能とする。又、前記用紙有無検知ユニットＵ３を前記給紙ユニットＵ１の給紙シャフト３３の軸受として共用する。更に、前記用紙有無検知センサ３６の検知レバー３８を給紙カセットの上流及び下流方向に退避可能に構成する。
【選択図】図４

Description

本発明は、給紙ユニットとこれを駆動する駆動ユニット及びカセット内の用紙の有無を検知する用紙有無検知センサを含んで構成される給紙部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は、用紙を１枚ずつ給送する給紙部と、画像情報に応じた静電潜像を形成する感光ドラム等の像担持体と前記静電潜像を現像する現像装置等を備えた画像形成部と、該画像形成部において用紙上に転写された現像像を定着させる定着部と、該定着部において現像像が定着された用紙を機外へと排出する排紙部を備えている。

前記給紙部は、給紙ユニットと、該給紙ユニットを駆動する駆動ユニットと、給紙カセット内の用紙の有無を検知する用紙有無検知センサ等を含んで構成されている。

ところで、特許文献１には、少ない部品点数で用紙の搬送の検出と給紙カセットの有無を検出することができる用紙搬送装置が提案されている。又、特許文献２には、用紙の給送経路に検知レバーの 先端が突出する用紙検出手段を備えた記録装置において、前記検知レバーの破損を防ぐために該検知 レバーを退避させる退避手段を設ける提案がなされている。
特開２００６−１８２５４９号公報 特開２００６−０８９２２０号公報

ところで、用紙搬送路としてＳ字搬送路を備えた画像形成装置においては、給紙ユニットは交換対象部品となっていることが多いため、外部からのアクセスが可能なように着脱可能な構成となっているが、給紙ユニットへの駆動伝達部分は外部からのアクセスができない構成が主流であったためにメンテナンス性が悪い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、給紙ユニットへの駆動伝達部分の外部からのアクセスを可能としてメンテナンス性を高めることができる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、給紙ユニットとこれを駆動する駆動ユニット及び給紙カセット内の用紙の有無を検知する用紙有無検知センサを含んで構成される給紙部を備えた画像形成装置において、前記用紙有無検知センサを搬送ガイドと共に用紙有無検知ユニットとして構成し、該用紙有無検知ユニットと前記給紙ユニットを前記駆動ユニットに対して着脱可能としたことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記用紙有無検知ユニットを前記駆動ユニットの駆動シャフトの軸受として共用することを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記用紙有無検知センサの検知レバーを給紙カセットの上流及び下流方向に退避可能に構成したことを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、用紙有無検知センサを搬送ガイドと共に用紙有無検知ユニットとして構成し、該用紙有無検知ユニットと給紙ユニットを駆動ユニットに対して着脱可能としたため、給紙ユニットへの駆動伝達部分の外部からのアクセスが可能となってメンテナンス性が高められる。

請求項２記載の発明によれば、用紙有無検知ユニットを給紙ユニットの給紙シャフトの軸受として共用するため、給紙シャフトを支持するための独立した軸受が不要となり、部品点数の削減と構造単純化を図ることができる。

請求項３記載の発明によれば、用紙有無検知センサの検知レバーを給紙カセットの上流及び下流方向に退避可能としたため、給紙カセットの着脱時に該給紙カセットの用紙カバーが検知レバーを通過する際に該検知レバーが退避して両者が干渉することがなく、給紙部の高さを低く抑えて省スペース化が可能となる。

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。

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、装置本体１ａの下部に設けられた給紙部２と、該給紙部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の上方に設けられた排紙部５と、用紙の両面に画像を形成する場合に用紙をその表裏を反転して前記画像形成部３に再給紙するための再給紙搬送部６を備えている。

上記給紙部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、給紙カセット７と手差しトレイ８を含んで構成されている。この給紙部２には、給紙カセット７内の用紙積載板９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１０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１１〜１５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１６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１７が設けられている。

前記画像形成部３は、給紙部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１８、その周囲に配置された帯電器１９、現像装置２０、転写ローラ２１及びクリーニング装置２２、これらの上方に配置されたレーザスキャナユニット（ＬＳＵ）２３、トナーホッパー２４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２５と加圧ローラ２６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２７と垂直部Ｌ２の末端に設けられた排紙ローラ対２８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排紙トレイ２９を備えている。

又、前記再給紙搬送部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３０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１８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１９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２３から出力されて感光ドラム１８上に照射されると、該感光ドラム１８上には静電潜像が形成される。そして、この感光ドラム１８上に形成された静電潜像は、現像装置２０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。

同時に給紙部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１０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１１〜１５によってレジストローラ対１６に向かって１次給紙され、レジストローラ対１６によって一時待機状態とされる。その後、感光ドラム１８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１６が回転駆動され、用紙は、画像形成部３の感光ドラム１８と転写ローラ２１との当接部である転写部に向かって２次給紙される。

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１６から感光ドラム１８と転写ローラ２１との間の転写部へと供給された用紙は、転写ローラ２１によって感光ドラム１８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１８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２５と加圧ローラ２６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１８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２２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２７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２８によって装置本体１ａの上部に設けられた排紙トレイ２９に排出されて積載される。

次に、本発明の要旨を図２〜図８に基づいて説明する。

図２及び図３は駆動ユニットと給紙ユニットを斜め上方から見た斜視図、図４は同駆動ユニットと給紙ユニットを斜め下方から見た斜視図、図５は給紙ユニットと用紙有無検知ユニットの斜視図、図６は用紙有り状態の給紙カセットの部分斜視図、図７は用紙無し状態の給紙カセットの部分斜視図、図８は給紙カセット着脱時に検知レバーが退避する様子を示す給紙カセットの部分斜視図である。

図２〜図５において、Ｕ１は前記給紙部２の一部を構成する給紙ユニットであって、この給紙ユニットＵ１は駆動ユニットＵ２によって駆動される。尚、駆動ユニットＵ２は、駆動源であるモータＭと、該モータＭの回転を駆動シャフト３１に伝達するギヤ列Ｇを含んで構成されている。

上記給紙ユニットＵ１は、図４及び図５に示すように、矩形の枠体３２に前記ピックアップローラ１０と給紙ローラ１１を回転可能に支持して構成されており、給紙ローラ１１は、駆動ユニットＵ２の駆動シャフト３１と同軸に配された給紙シャフト３３の端部に取り付けられているそして、駆動シャフト３１と給紙シャフト３３とは、これらの外周に係合する円筒状のカップリング３４によって連結されている。ここで、図示しないが、カップリング３４の軸方向両端部の内周にはＤカット部がそれぞれ形成されており、これらのＤカット部は駆動シャフト３１と給紙シャフト３３の軸方向一端外周にそれぞれ回転不能に係合している。

上記カップリング３４は、駆動シャフト３１及び給紙シャフト３３に対して軸方向（図４及び図５の左右方向）にスライド可能であって、これと駆動シャフト３１の外周に巻装されたスプリング３５によって給紙シャフト３３側（図４及び図５の左側）に常時付勢されている。

而して、本実施の形態は、図３〜図５に示すように、用紙有無検知センサ３６を搬送ガイド３７と共に用紙有無検知ユニットＵ３として構成し、該用紙有無検知ユニットＵ３と給紙ユニットＵ１を駆動ユニットＵ２に対して着脱可能としたことを特徴とする。

上記用紙有無検知センサ３６は、前記給紙カセット７（図１、図６〜図８参照）内の用紙Ｐ（図６参照）の有無を光学的に検知するものであって、図４及び図５に示すように、回動可能に支持された検知レバー３８と、該検知レバー３８と一体に回動する遮光板３９と、該遮光板３９による遮光の有無を検知するフォトセンサ４０を含んで構成されており、検知レバー３８は、スプリング４１によって図６に示すように給紙カセット７内の用紙Ｐを押圧する方向に付勢されている。

又、用紙有無検知ユニットＵ３を構成する前記搬送ガイド３７は、矩形枠状の部材であって、その内部に用紙有無センサ３６が組み込まれているが、これには給紙シャフト３３が回転可能に挿通支持されており、従って、該搬送ガイド３７は、給紙シャフト３３の軸受として共用されている。

而して、図６に示すように給紙カセット７内に用紙が収容されているときには、用紙有無検知センサ３６の検知レバー３８は、最上位の用紙Ｐに当接しており、このとき、図４及び図５に示す遮光板３９はフォトセンサ４０の発光部から出射される光を遮るため、光が受光部に到達せず、これによって給紙カセット７内に用紙Ｐが有ることが検知される。

他方、図７に示すように給紙カセット内に用紙Ｐが無い場合には、用紙有無検知センサ３６の検知レバー３８は、用紙積載板９に形成された溝９ａを通過して垂れ下がるため、該検知レバー３８と一体に回動する遮光板３９による遮光が解除され、フォトセンサ４０の発光部から出射された光が受光部に到達して検知され、これによって給紙カセット７内に用紙Ｐが無いことが検知される。尚、図７に示すように、本実施の形態では、用紙Ｐが検知レバー３８に突き刺さらないように、検知レバー３８のデフォルト角度αは６０°に設定されている。

ところで、本実施の形態では、用紙有無検知センサ３６の検知レバー３８は、給紙カセット７の上流及び下流方向に退避可能に構成されている。このため、図８に示すように、給紙カセット７の着脱時に該給紙カセット７の用紙カバー４２が検知レバー３８を通過する際に該検知レバー３８が退避して両者が干渉することがない。この結果、給紙部２の高さを低く抑えて装置本体１ａの省スペース化及びこれによる小型化が可能となる。

而して、図２及び図３に示す駆動ユニットＵ２のモータＭが起動され、その回転がギヤ列Ｇを介して駆動シャフト３１に伝達されると該駆動シャフト３１が回転駆動され、その回転はカップリング３４を介して給紙シャフト３３に伝達される。すると、給紙シャフト３３とこれに取り付けられた給紙ローラ１１が回転駆動され、給紙カセット７内の用紙Ｐが図１に示すレジストローラ対に向けて１次給紙される。

その後、レジストローラ対１６へと１次給紙された用紙Ｐは、一時待機状態とされた後、感光ドラム１８上のトナー像と同期するタイミングでレジストローラ対１６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１８と転写ローラ２１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１１への駆動伝達はなされておらず、レジストローラ対１６によって搬送される用紙Ｐによって給紙ローラ１１が回されて空転する。

ところで、メンテナンス等に際しては給紙ユニットＵ１と用紙有無検知ユニットＵ３を駆動ユニットＵ２に対して次の要領で取り外すことができる。即ち、カップリング３４をスプリング３５の付勢力に抗して駆動シャフト３１の方向（図４及び図５の右方）にスライドさせて給紙シャフト３３との係合を解除すると、給紙ユニットＵ１と用紙有無検知ユニットＵ３を駆動ユニットＵ２から取り外すことができる。その後、用紙有無検知ユニットＵ３を給紙シャフト３３から抜き取れば、該用紙有無検知ユニットＵ３を給紙ユニットＵ１から取り外すことができる。尚、用紙有無検知ユニットＵ３のフォトセンサ４０と装置本体１ａとの接合は、各々にコネクタを持ち、用紙有無検知ユニットＵ３の装置本体１ａへの着脱時に同時に行われる。

以上において、本実施の形態では、用紙有無検知センサ３６を搬送ガイド３７と共に用紙有無検知ユニットＵ３として構成し、該用紙有無検知ユニットＵ３と給紙ユニットＵ１を駆動ユニットＵ２に対して着脱可能としたため、給紙ユニットＵ１への駆動伝達部分の外部からのアクセスが可能となってメンテナンス性が高められる。

又、本実施の形態では、用紙有無検知ユニットＵ３を給紙ユニットＵ１の給紙シャフト３３の軸受として共用するため、給紙シャフト３３を支持するための独立した軸受が不要となり、部品点数の削減と構造単純化を図ることができる。

更に、磨耗するピックアップローラ１１と給紙ローラ１０をまとめて交換することができる給紙ユニットＵ１とし、磨耗と紙粉等で汚れが発生し易い駆動伝達の給紙シャフト３３の軸受と検知レバー３８の回転軸受部を構成した容姿有無検知ユニットＵ３として一体で交換できるようにしたため、サービスマンのメンテナンスの手間を軽減し、メンテナンスをユーザーが代行することができる。

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、他の任意の画像形成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。 本発明に係る画像形成装置の駆動ユニットと給紙ユニットを斜め上方から見た斜視図である。 本発明に係る画像形成装置の駆動ユニットと給紙ユニットを斜め上方から見た斜視図である。 本発明に係る画像形成装置の駆動ユニットと給紙ユニットを斜め下方から見た斜視図である。 本発明に係る画像形成装置の給紙ユニットと用紙有無検知ユニットの斜視図である。 本発明に係る画像形成装置の給紙カセットの用紙有り状態を示す部分斜視図である。 本発明に係る画像形成装置の給紙カセットの用紙無し状態を示す部分斜視図である。 本発明に係る画像形成装置において給紙カセット着脱時に検知レバーが退避する様子を示す給紙カセットの部分斜視図である。

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 給紙部
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 用紙積載板
９ａ 用紙積載板の溝
１０ ピックアップローラ
１１〜１５ 給紙ローラ
１６ レジストローラ対
１７ ピックアップローラ
１８ 感光ドラム
１９ 帯電器
２０ 現像装置
２１ 転写ローラ
２２ クリーニング装置
２３ レーザスキャナユニット（ＬＳＵ）
２４ トナーホッパー
２５ 加熱ローラ
２６ 加圧ローラ
２７ 搬送ローラ対
２８ 排紙ローラ対
２９ 排紙トレイ
３０ 搬送ローラ対
３１ 駆動シャフト
３２ 給紙ユニットの枠体
３３ 給紙シャフト
３４ カップリング
３５ スプリング
３６ 用紙有無検知センサ
３７ 搬送ガイド
３８ 検知レバー
３９ 遮光板
４０ フォトセンサ
４１ スプリング
４２ 用紙カバー
Ｇ ギヤ列
Ｌ，Ｌ’ 搬送路
Ｌ１ 搬送路の水平部
Ｌ２ 搬送路の垂直部
Ｍ モータ
Ｐ 用紙
Ｕ１ 給紙ユニット
Ｕ２ 駆動ユニット
Ｕ３ 用紙有無検知ユニット

Claims (3)

1. 給紙ユニットとこれを駆動する駆動ユニット及び給紙カセット内の用紙の有無を検知する用紙有無検知センサを含んで構成される給紙部を備えた画像形成装置において、
   前記用紙有無検知センサを搬送ガイドと共に用紙有無検知ユニットとして構成し、該用紙有無検知ユニットと前記給紙ユニットを前記駆動ユニットに対して着脱可能としたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記用紙有無検知ユニットを前記給紙ユニットの給紙シャフトの軸受として共用することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記用紙有無検知センサの検知レバーを給紙カセットの上流及び下流方向に退避可能に構成したことを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。

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