JP2009132520A - リタードローラの押圧調整機構、給紙装置、及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置を大型化することなく、かつ容易にリタードローラの押圧を調整することを可能とする。
【解決手段】用紙の搬入方向に回転するフィードローラ１０に対向するリタードローラ１１に所定の押圧を印加するスプリング２５１と、段階的に回転する操作プレート２５３ｂ、多段カム２５３ｃを有し、調整ダイヤル２５３の回転の段階に応じてスプリング２５１の押圧の大きさを段階的に変化させる調整ダイヤル２５３及びステージ部材２５２を備えた、リタードローラの押圧調整機構２５。
【選択図】図２

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ＦＡＸ等の画像形成装置等において利用される給紙装置、画像形成装置に内蔵されるリタードローラの押圧調整機構等に関する。

従来より複写機やプリンタ等の画像形成装置においては、画像形成の対象となる用紙を供給する給紙装置が内蔵されている。図８は、そのような画像形成装置の模式的構成図である。

図８に示すように、画像形成装置１００は、画像をトナー像として生成し、手差しトレイ１１０又は給紙装置１２０から供給された用紙上に形成させる画像形成部１３０、及び用紙上のトナー像を定着して印刷物とする画像定着部１４０を備えている。

又、画像形成部１３０等の下部には複数の給紙装置１２０が積層して備えられている。

各給紙装置１２０は、用紙を積載するトレイ１２５と、トレイ１２５からの用紙を画像形成部１３０へ導くための、図中囲み点線にて示す給紙機構２００とが備えられており、トレイ１２５及び給紙機構２００から搬出された用紙は、共通の搬送路を通って画像形成部１３０へ搬入される。

次に、図９は、給紙装置１２０の要部の構造を示す模式的側面図である。図９に示すように、給紙装置１２０内部において、トレイ１２５は図示しないバネ等の作用により所定角で傾斜している。

又、ピックローラ２１１は、後述するフィードローラ２１２とともに樹脂製の筐体部２１０に格納されている。筐体部２１０は、給紙装置１２０の図示しない筐体上面に弾性部材２１３を介して取り付けられており、弾性部材２１３からの押圧によってフィードローラ２１２の回転軸を中心として図中下向きに回動する。これによりピックローラ２１１が傾斜したトレイ１２５に載置された用紙表面に接触する。なお、図９においては、トレイ１２５に用紙は載置されておらず、トレイ１２５の表面が直接ピックローラ２１１に接触している状態を例示した。

次に、筐体部２１０に内蔵されたフィードローラ２１２に対向するように、リタードローラ２１５が給紙装置１２０の筐体側に設けられている。リタードローラ２１５はバネ２１６によりフィードローラ２１２の表面に向かう付勢力が加えられ、フィードローラ２１２に所定圧で押圧される。

フィードローラ２１２は図示しない外部駆動力により常時回転するローラであり、中間ギア２１４を介してピックローラ２１１を自らと同一回転方向に従動させる。又、リタードローラ２１５は、通常はフィードローラ２１２の回転方向と逆方向に回転し、図示しないトルクリミッタに加わる負荷に応じて順方向に回転するローラである。

フィードローラ２１２及びリタードローラ２１５は、用紙の重送を防ぐための機構である。複数枚の用紙がフィードローラ２１２とリタードローラ２１５のニップに送り込まれると、リタードローラ２１５の作用により、リタードローラ２１５に接触する用紙は、フィードローラ２１２に接触する用紙とは逆方向の力が加わるため、これら用紙は分離する。

なお、一枚の用紙が入力したときは、当該用紙はフィードローラ２１２とリタードローラ２１５の両方からそれぞれ逆向きの力が加えられることとなるが、リタードローラ２１５は、トルクリミッタに一定以上の負荷が加えられた場合はフィードローラ２１２と同じ向きに回転するため、用紙はフィードローラ２１２とリタードローラ２１５の両方によって外部へ搬送される。

以上のようなフィードローラ２１２及びリタードローラ２１５を用いた機構においては、リタードローラ２１５がフィードローラ２１２に接する圧力（以下、押圧力と呼ぶ）の調整が重要である。リタードローラ２１５の押圧力は用紙の分離性能に大きな影響を与える。すなわち、押圧力が過大であればトルクリミッタに上記一定以上の負荷が加わり用紙を分離することができなくなる恐れがある。一方押圧力が過少であれば、用紙の不送りやローラ自体の摩耗を招く恐れがある。

そこで従来より、リタードローラの押圧力を調整するための各種の技術が提案されている。

図１０は、フィードローラ３０２と接触するリタードローラ３０１を支持する支持リンク部材３０４がスプリング３０３によって付勢されることでリタードローラ３０１に押圧力を与えるようにした構成において、スプリング３０３に接続され、支持リンク部材３０４にねじ込まれた調整ボルト３０５のねじ込み長を調整することによってスプリング３０３の弾性を調整するようにしたものである（例えば、特許文献１参照）。

又、図１１は、リタードローラ４０１に図中矢印Ａ方向の付勢力を与えるねじりコイルバネ４０２を備えた構成である（例えば、特許文献２参照）。図１１に示すように、ねじりコイルバネ４０２の一端４０２ａはリタードローラ４０１の壁面に、ローラの回転に追従しないように固定され、他端４０２ｂは、底面部材４０３の開口部４０４に設けられたスリット４０４ａ、４０４ｂ及び４０４ｃに係止される。スリット４０４ａ、４０４ｂ及び４０４ｃはそれぞれ異なる長さを有しており、各スリット毎に係止位置を変えることによって、ねじりコイルバネ４０２の弾性力を段階的に調整することができる。
特開平１１−４９３９４号公報 特開２００３−８１４７１号公報

しかしながら、上記の従来のリタードローラの押圧力の調整においては、以下のような課題があった。すなわち、図１０に示す構成例は、調整ボルト３０５を操作するためには、装置の底面に開口した挿入穴３０６を介して工具を挿入する必要があり、メンテナンス業者等の利用者であっても容易に調整を行うことが困難であった。

又、図１１に示す構成は、リタードローラ４０１周囲の筐体部分の内側に設けられたものであり、実際に調整を行うためには、給紙装置を分解して調整箇所を露出させる必要があった。又、ねじりコイルバネ４０２及びその係止の為の構造は、リタードローラ４０１と併置して設ける必要があるため、給紙装置を大型化していた。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、装置を大型化することなく、かつ容易にリタードローラの押圧を調整することができる、リタードローラの押圧調整機構及びそれを用いた給紙装置、画像形成装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、第１の本発明は、用紙の搬入方向に回転するフィードローラに対向するリタードローラに所定の押圧を印加する弾性部材と、
段階的に回転可能な操作部を有し、前記操作部の回転の段階に応じて前記弾性部材の前記押圧の大きさを段階的に変化させる押圧調整部とを備えた、リタードローラの押圧調整機構である。

又、第２の本発明は、前記押圧調整部は、
前記操作部と同一の回転軸上に設けられ、前記回転軸からの距離が段階的に変化する複数の接触面を有する多段カムと、
前記多段カムを前記フィードローラに対する一定位置で回転させるための保持部材と、
一方の主面が前記多段カムの前記複数の接触面のいずれかに接触し、他方の主面が前記弾性部材と接触し、かつ前記押圧を前記リタードローラに印加するように前記弾性部材を支持する支持板とを有する、第１の本発明のリタードローラの押圧調整機構である。

又、第３の本発明は、前記支持板は、前記操作部の回転に伴い、前記押圧が増加する方向又は減少する方向に移動可能に保持されている、第２の本発明のリタードローラの押圧調整機構である。

又、第４の本発明は、前記操作部は、所定の厚みを有する円形状部材であり、その外周縁部に人間の指により操作可能な凹凸が形成されている、第１の本発明のリタードローラの押圧調整機構である。

又、第５の本発明は、用紙を積載するトレイ上に積載された用紙を摘出するピックローラと、前記ピックローラにより摘出された前記用紙を搬送する、用紙の搬入方向に回転するフィードローラ及び前記フィードローラに対向するリタードローラ、及び前記リタードローラの前記フィードローラに対する押圧を調整する押圧調整部を有する搬送部とを備え、
前記押圧調整部として、第１から第４のいずれかの本発明のリタードローラの押圧調整機構を有する、給紙装置である。

又、第６の本発明は、第５の本発明の給紙装置と、
前記給紙装置から搬送された用紙上に画像を形成する画像形成部とを備えた、画像形成装置である。

以上のような本発明によれば、装置を大型化することなく、かつ容易にリタードローラの圧力を調整することができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の実施の形態１の押圧調整機構が組み込まれた給紙装置の要部を模式的に示す、側部断面図である。

図１において、給紙装置１は、フィードローラ１０と、フィードローラ１０に対向して設けられたリタードローラ１１と、用紙を摘出するピックローラ１２と、フィードローラ１０の駆動力をピックローラ１２に伝達する伝達ギア１３と、用紙の残量を検知するためのアクチュエータ１４と、リタードローラ１１のトルクリミッタ１５とを備える。

次に、図２は、本実施の形態の給紙装置１における、リタードローラ１１近傍の構成を示す図である。

図２において、リタードローラ１１は、ハウジング２０内に、その回転軸１１ａごと収納されている。ハウジング２０は、リタードローラ１１の外形回りにブラケット上の形状を有し、リタードローラ１１の駆動軸２１を延長した軸２２を回転軸として回転する。軸２２は、ハウジング２０と給紙装置の本体部２４とを接続する役割も有する。リタードローラ１１は駆動軸２１に設けられたギア２３からギア１５ｂが駆動力を伝達されハウジング２０内で回転する。

又、ハウジング２０は、本体部２４の載置面２４ａに設けられた一対の押圧調整機構２５と接続されており、押圧調整機構２５からの押圧によって軸２２回りにハウジング２０が回動することにより、リタードローラ１１は図示しないフィードローラ１０に所定のニップ圧で接触する。

押圧調整機構２５は、ハウジング２０に弾性力を与えるスプリング２５１、スプリング２５１を載置するステージ部材２５２、ステージ部材２５２の高さを調整する調整ダイヤル２５３、及び調整ダイヤル２５３の回転軸を載置面２４ａに固定する固定部材２５４ａ及び２５４ｂから構成される。

次に、図３（ａ）は、押圧調整機構２５の構成を示す側面図であり、図４（ａ）（ｂ）は調整ダイヤル２５３の構成を示す斜視図であり、図５（ａ）（ｂ）はステージ部材２５２の構成を示す斜視図であり、これら各図を参照して押圧調整機構２５の構成を説明する。

図４（ａ）（ｂ）に示すように、調整ダイヤル２５３は、主軸２５３ａと同軸に設けられた、利用者が円盤状の操作プレート２５３ｂ及び多段カム２５３ｃを備える。操作プレート２５３ｂの縁部には利用者が直接指を触れる際の滑り止めとなるリブ４１が設けられている。又、多段カム２５３ｃは不等辺多角形の柱状形状を有する。本実施の形態においては、六角柱としたが任意の多角形柱としてよい。面積の互いに異なる６つの側面のうち、大きな面積のものから順に５つの側面が、後述するステージ部材２５２と接触する接触面４２に用いられる。各接触面４２の中央には共通形状の断面弧状の凹溝４２ａが設けられており、主軸２５３ａの中心軸と一致する多段カム２５３ｃの回転中心Ｏとそれぞれの各凹溝４２ａとの距離ｄ１、ｄ２、ｄ３、ｄ４。ｄ５との間には、ｄ１＜ｄ２＜ｄ３＜ｄ４＜ｄ５の関係があり、これは回転中心Ｏと各接触面４２との距離の関係に一致する。

次に、図５（ａ）（ｂ）に示すように、ステージ部材２５２は、スプリング２５１を収納する収納筒５１及び収納筒５１の下部に設けられた支持板５２及び脚部５３を備える。

収納筒５１には、スプリング２５１の外形に対応した凹部５１ａがくりぬかれており、凹部５１ａの底面５１ｂには、スプリング２５１と嵌合する凸部５１ｃが設けられている。

又、支持板５２は、調整ダイヤル２５３の接触面４２と対向する接触面５２ａ、及び凹溝４２ａの形状に対応した凸部５２ｂが形成されている。又、脚部５３は、調整ダイヤル２５３の主軸２５３ａを跨ぐ間隙５４を挟んで設けられている。

図２に示すように、ハウジング２０は、スプリング５０を間に挟んでステージ部材２５２と接触しているが、図３（ａ）に示すように、ステージ部材２５２と調整ダイヤル２５３とは、支持板５２が多段カム２５３ｃの接触面４２に接触し、かつ凸部５２ｂが凹溝４２ａに嵌合することにより一体的に結合され、ハウジング２０を一定の位置に支持する台座として機能する。

以上の構成において、押圧調整機構２５は本発明の押圧調整機構に相当し、スプリング２５１は本発明の弾性部材に相当する。又、ステージ部材２５２、調整ダイヤル２５３、及び固定部材２５４ａ、２５４ｂは、本発明の押圧調整部に相当し、操作プレート２５３ｂは本発明の操作部に相当し、多段カム２５３ｃは本発明の多段カムに相当し、多段カム２５３ｃにおける接触面４２は本発明の接触面に相当する。又、リブ４１は本発明の凹凸に相当する。

又、固定部材２５４ａ、２５４ｂは、本発明の保持部材に相当する。又、ステージ部材２５２の支持板５２は本発明の支持板に相当し、接触面５２ａは一方の主面に相当し、収納筒５１の底面５１ｂは本発明の他方の主面に相当する。

以上のような構成を有する本発明の実施の形態による給紙装置１におけるリタードローラの押圧調整機構２５の動作を、図２〜５を参照して説明する。

図３（ａ）に示す状態においては、多段カム２５３ｃの回転中心Ｏとの距離が最も短いｄ１を有する接触面４２が支持板５２の接触面５２ａと当接することにより、ステージ部材２５２は、本体部２４の載置面２４ａに対して最も低い位置に保たれている。

一方、図２及び図４（ａ）（ｂ）に示すように、調整ダイヤル２５３は、外部から利用者が操作プレート２５３ｂを回転させることにより回動させることができる。このとき、ステージ部材２５２と調整ダイヤル２５３との結合は、スプリング５０からの弾性力により支持板５２が多段カム２５３ｃに圧力が加えられることによってなされているが、図３（ａ）に示すように、凹溝４２ａと凸部５２ｂとの接触部分は断面が弧状となっているため、多段カム２５３ｃの回転方向に対して摺動させることができる。

したがって、調整ダイヤル２５３を操作すると、凹溝４２ａと凸部５２ｂとの嵌合は徐々に解除され、凸部５２ｂとの接触を保ちつつ多段カム２５３ｃを回転させることができる。回転を継続すると、凸部５２ｂは多段カム２５３ｃの他の凹溝４２ａに嵌合して、当該凹溝４２ａを含む接触面４２と支持板５２の接触面５２ａとが当接し、ステージ部材２５２と調整ダイヤル２５３とは再び一体的に結合される。なお、凸部５２ｂと凹溝４２ａとの嵌合はクリック感として利用者の指に伝わるため、利用者は調整ダイヤル２５３の回転が段階的な回転角でなされていることを直感的に把握することができる。

ここで図３（ｂ）は、調整ダイヤル２５３の回転により接触面４２を変更したあとのステージ部材２５２の状態の変化を示す図である。多段カム２５３ｃの回転中心Ｏとの距離が最も長いｄ５を有する接触面４２が支持板５２の接触面５２ａと当接することにより、収納筒５１は、本体部２４の載置面２４ａに対して最も高い位置に保たれている。

以上説明したように、押圧調整機構２５は、調整ダイヤル２５３の操作により多段カム２５３ｃを回転させて、支持板５２の接触面５２ａと、複数の接触面４２のいずれかとを接触させることで、ステージ部材２５２の高さを段階的に可変できる構造となっている。図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、載置面２４ａを基準としたステージ部材２５２の高さの変化は収納筒５１の高さの変化となり、スプリング２５１は図中上部に持ち上げられるが、図１に示すように、リタードローラ１１は、給紙装置１内においてはフィードローラ１０と一定距離で配置される構成となっているため、上記調整によって図２に示すようにスプリング２５１はハウジング２０と押圧調整機構２５との間における長さが変化し、弾性力を変化させる。これにより、リタードローラ１１の押圧力が変化する。

以上の動作において、押圧調整機構２５の動作は利用者が直接調整ダイヤル２５３の操作プレート２５３ｂを指で操作することによってのみ行われる。又、押圧の調節は多段カム２５３ｃの接触面４２の個数に応じて段階的に行われている。したがって、定期的なメンテナンス等を行う場合であっても、技術者は押圧の調整を簡易かつ直感的に実現することが可能である。又、押圧調整機構２５はハウジング２０の直下に設けられているため、給紙装置１内における占有空間を小さくすることができる。

このように、本実施の形態のリタードローラの押圧調整機構２５によれば、装置を大型化することなく、かつ容易にリタードローラの圧力を調整することができる効果が得られる。

なお、上記の説明においては、ハウジング２０の両端部に一対の押圧調整機構２５を設けた構成としたが、それぞれの押圧調整機構２５において同一の押圧が得られるように、操作プレート２５３ｂの縁部又はリブ４１に対し、多段カム２５３ｃの各接触面４２に応じた目印を設けるようにすることが望ましい。利用者が押圧の大きさを視覚的に把握することができ、調整をより容易に行うことができる。目印としては、接触面４２の数に応じた色分け又は番号を表示させるようにすることができる。又、接触面４２と回転中心Ｏとの距離に応じて、押圧の程度を示す目盛りを刻むようにしてもよい。更に、リブ４１の形状を、各接触面４２に応じて異ならせるようにしてもよい。で利用者が押圧の大きさを触覚的に把握することができる効果がある。

又、図６に示すように、押圧調整機構２５の調整ダイヤル２５３同士を結合軸６０で結合させる構成としてもよい。調整動作を連動させることができ、より容易な調整が可能となる。このとき、さらに一方の押圧調整機構２５において操作プレート２５３ｂを省略した構成としてもよい。

又、上記の説明においては、２つの押圧調整機構２５を設けた構成としたが、図７に示すように、ハウジング２０の中央部に１つの押圧調整機構２５を設けた構成としてもよい。要するに、本発明のリタードローラの押圧調整機構は、給紙装置内における位置、個数等によって限定されるものではない。

又、上記の各実施の形態においては、リタードローラ１１の押圧調整機構２５を中心に説明を行ったが、本発明は、本発明のリタードローラの押圧調整機構を搭載した給紙装置として実現してもよい。このとき、ピックローラ２１１は本発明のピックローラに相当する。又、フィードローラ１０及びリタードローラ１１は本発明のフィードローラ及びリタードローラにそれぞれ相当し、押圧調整機構２５は本発明の押圧調整部に相当し、これらは本発明の搬送部を構成することとなる。

又、図８に示す画像形成装置において、給紙装置として本発明の給紙装置を備えた画像形成装置も、本発明に含まれる。このとき画像形成部１３０は本発明の画像形成部に相当する。

本発明は、装置を大型化することなく、かつ容易にリタードローラの圧力を調整することができる効果を有し、リタードローラの押圧調整機構、及びそれを用いた給紙装置、画像形成装置等において有用である。

本発明の実施の形態１の押圧調整機構２５が組み込まれた給紙装置１の要部を模式的に示す側部断面図である。 本発明の実施の形態１の押圧調整機構２５が組み込まれた給紙装置１における、リタードローラ１１近傍の構成を示す図である。 （ａ）本発明の実施の形態１の押圧調整機構２５の構成及び動作を説明するための側面図である。（ｂ）本発明の実施の形態１の押圧調整機構２５の構成及び動作を説明するための側面図である。 （ａ）調整ダイヤル２５３の構成を示す斜視図である。（ｂ）調整ダイヤル２５３の構成を示す斜視図である。 （ａ）ステージ部材２５２の構成を示す斜視図である。（ｂ）ステージ部材２５２の構成を示す斜視図である。 押圧調整機構２５の他の構成例を示す図である。 押圧調整機構２５の他の構成例を示す図である。 画像形成装置１００の構成を模式的に示す図である。 給紙装置１２０の要部を模式的に示す側面図である。 従来の技術によるリタードローラの押圧力を調整するための技術を示す図である。 従来の技術によるリタードローラの押圧力を調整するための技術を示す図である。

符号の説明

１ 給紙装置
１０ フィードローラ
１１ リタードローラ
１１ａ 回転軸
１２ ピックローラ
１３ 伝達ギア
１４ アクチュエータ
１５ トルクリミッタ
１５ｂ、２３ ギア
２０ ハウジング
２１ 駆動軸
２２ 軸
２４ 本体部
２４ａ 載置面
２５ 押圧調整機構
４２ 接触面
４２ａ 凹溝
５１ 収納筒
５１ａ 凹部
５１ｂ 底面
５１ｃ 凸部
５２ 支持板
５２ａ 接触面
５２ｂ 凸部
５３ 脚部
５４ 間隙
２５１ スプリング
２５２ ステージ部材
２５３ 調整ダイヤル
２５３ａ 主軸
２５３ｂ 操作プレート
２５３ｃ 多段カム
２５４ａ、２５４ｂ 固定部材

Claims (6)

1. 用紙の搬入方向に回転するフィードローラに対向するリタードローラに所定の押圧を印加する弾性部材と、
   段階的に回転可能な操作部を有し、前記操作部の回転の段階に応じて前記弾性部材の前記押圧の大きさを段階的に変化させる押圧調整部とを備えた、リタードローラの押圧調整機構。
2. 前記押圧調整部は、
   前記操作部と同一の回転軸上に設けられ、前記回転軸からの距離が段階的に変化する複数の接触面を有する多段カムと、
   前記多段カムを前記フィードローラに対する一定位置で回転させるための保持部材と、
   一方の主面が前記多段カムの前記複数の接触面のいずれかに接触し、他方の主面が前記弾性部材と接触し、かつ前記押圧を前記リタードローラに印加するように前記弾性部材を支持する支持板とを有する、請求項１に記載のリタードローラの押圧調整機構。
3. 前記支持板は、前記操作部の回転に伴い、前記押圧が増加する方向又は減少する方向に移動可能に保持されている、請求項２に記載のリタードローラの押圧調整機構。
4. 前記操作部は、所定の厚みを有する円形状部材であり、その外周縁部に人間の指により操作可能な凹凸が形成されている、請求項１に記載のリタードローラの押圧調整機構。
5. 用紙を積載するトレイ上に積載された用紙を摘出するピックローラと、
   前記ピックローラにより摘出された前記用紙を搬送する、用紙の搬入方向に回転するフィードローラ及び前記フィードローラに対向するリタードローラ、及び前記リタードローラの前記フィードローラに対する押圧を調整する押圧調整部を有する搬送部とを備え、
   前記押圧調整部として、請求項１から４のいずれかに記載のリタードローラの押圧調整機構を有する、給紙装置。
6. 請求項５に記載の給紙装置と、
   前記給紙装置から搬送された用紙上に画像を形成する画像形成部とを備えた、画像形成装置。

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