JP2010064804A - 給紙装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記録紙を適正位置へ誘導し、給送不良及び操作不良を防ぐ。
【解決手段】給紙方向下流側を弾性的に持ち上げるように給紙方向上流側端部が回動可能に支軸６２に支持された記録紙Ｐを積載する積載板５３を備えた給紙トレイ４１から給紙ローラによって記録紙Ｐを引き出す給紙装置において、給紙トレイ４１には給紙方向と逆方向に給紙トレイ４１を挿入したとき、積載板５３の給紙方向下流側を下方に押し下げる段差部６３ａと押し下げ状態を維持するための摺動部６３とが形成され、給紙トレイ４１を装置本体にセットする際には段差部６３ａを乗り越えてセットする。
【選択図】図２

Description

本発明は、用紙などのシート状記録媒体を給紙トレイから引き出して給紙する給紙装置、及びこの給紙装置を備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの内の２つの機能を備えた画像形成装置に関する

従来、用紙などのシート状記録媒体（以下、記録紙と称する）を複数枚積載して収容するシート積載装置を備えた給送装置では、ばね等の押圧装置により最上の記録紙が給送ローラに当接するように付勢する回動可能なシート積載板を備え、最上の記録紙が給送ローラにより送り出されるとともに、フリクションパッドなどで構成された分離装置により１枚ずつに分離されるようになっている。

図３は従来から実施されている給紙装置の構成を示す図であり、記録紙Ｐの給紙部と分離装置の関係を示している。同図において、給紙トレイの給紙方向最下流側の装置本体には、給紙ローラ４８が設けられ、給紙トレイには給紙方向下流側に記録紙Ｐを分離するためのフリクションパッド４９が配置されている。フリクションパッド４９は少なくとも記録紙間の動摩擦抵抗よりも大きな動摩擦抵抗が発生する材料で形成され、保持部材５１を介して所定圧をスプリング５２によって付与されることにより、予め設定した動摩擦抵抗が発生するようになっている。これにより、記録紙Ｐが２枚重送された場合、記録紙間の動摩擦力が記録紙Ｐとフリクションパッド４９との間の動摩擦力より小さいので、給紙ローラ４８に接している側の記録紙Ｐがフリクションパッド４９に接している側の記録紙Ｐから分離されて送り出される。

フリクションパッド４９、保持部材５１及びスプリング５２が設けられた給紙トレイ内には、上面に記録紙Ｐを積載する積載板５３が配設されている。この記録紙積載板５３の給紙ローラ４８側端部はスプリング５４によって上方に弾性的に付勢されており、記録紙の積載量に限らず、常に給送ローラ４８方向へ付勢されている。

この状態で、給紙トレイの操作時の慣性等により、積載された記録紙が適正な位置に位置せず、多数枚の記録紙がフリクションパッド４９を超えているような状態で給送動作を行った場合、記録紙を分離することができずに重送が発生する。また、同様に積載された記録紙が適正な位置に位置しておらず、給送面と給送ローラの間に想定以上の記録紙が入っている状態で給送動作を行った場合、給送ローラに過大な負荷がかかり回転動作が行えず、不送りが発生する。さらに、この過大な負荷によるシートへのダメージや、給紙装置自体に過大な負荷がかかることにより、挿抜操作が不能になるといった不具合が発生する場合がある。

このように、積載した記録紙が適正位置外にセットされてしまうことを防ぐために、積載板が下がった状態でロックでき、給紙トレイを本体装置へ収納するとロックが解除されるような機構を設けた給紙装置が提供されており、記録紙のセット時にはユーザに積載板をロックさせるという操作方法をとらせている。

図４は従来例における積載板を下方位置にロックさせたときの積載板の給紙ローラ側端部の状態を示す図である。なお、符号４１は給紙トレイである。この場合、記録紙Ｐをセットする際は積載板５３をユーザが押し下げ、定位置にてロックさせる。この状態で本体装置へ収納させることにより記録紙の位置を正規位置に保ったまま給送動作を開始させることができる。

しかしながら、ユーザの誤操作により積載板５３をロックさせずに、本体装置への挿入動作を行ってしまうことがある。図５は従来例における積載板を下方位置にロックさせない状態を示す図である。積載板２の給紙方向下流側には記録紙Ｐを規制する部材が存在しないため、給紙トレイ４１の挿抜により記録紙Ｐは適正な位置から外れてしまう。

このような状態で本体装置へ収納すると図６に示すような状態になる。図６は従来例における積載板を下方にロックしない状態で本体装置にセットした場合を示す図である。図示するように、フリクションパッド４９の用紙搬送方向上流側の端部を超える位置に多数枚の記録紙Ｐが入り込んでしまうため、給送動作を開始すると重送が発生してしまう。また、入り込んだ記録紙の量によっては、給送ローラ４８に過多な負荷がかかり、給送動作が行えず、不送りや記録紙のダメージが発生する可能性がある。さらにシート給送装置側に同様の過多な負荷がかかると、挿抜動作が不能になってしまう可能性がある。このように、上記不具合の発生は、積載板のロック作業を実施するか否かというユーザ操作に依存してしまう。また、本体装置への給紙トレイの収納動作に応じて、シート積載板が下降し、積載シートを正規位置へ誘導する方法もあるが、ユーザの給紙トレイの収納操作力量によっては記録紙に対して慣性力が生じ、適正位置へ誘導できない場合がある。

そこで、例えば特許文献１には、給紙カセットにおいて用紙の誤セットがあった場合に、用紙の位置に応じてエンドフェンスの位置が変わるようにし、用紙誤セットされた場合に記録紙の破損を防止することが記載されている。また、例えば特許文献２には、画像形成装置本体の一部に下方に突出させた規制部材を設け、画像形成装置本体に対して記録紙積載装置を挿入したときに、シート材の先端が分離斜面に乗り上げて積載位置がずれることに起因するシート材の搬送不良を防止することが記載されている。
特開平５−９７２５５号公報 特開２００３−２４６４８０号公報

前記各特許文献に開示された技術では、重送の防止を意図しているが、まだ確実に重送を防止することはできなかった。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、記録紙を適正位置へ誘導し、給送不良及び操作不良を防ぐことにある。

前記目的を達成するため、第１の手段は、複数枚のシート状記録媒体を積載し、給紙方向下流側が持ち上げられるように前記給紙方向上流側端部が回動可能に回転軸に支持された積載部材を備えたシート収容手段と、積載された前記シート状記録媒体を引き出して給紙する給紙部材とを備えた給紙装置において、前記シート収容手段には前記給紙方向と逆方向に前記シート収容手段を挿入したとき、前記積載部材の給紙方向下流側を下方に押し下げる段差部と押し下げ状態を維持するための摺動部とが形成され、前記シート収容手段を装置本体にセットする際には前記段差部を乗り越えてセットされることを特徴とする。

第２の手段は、第１の手段において、前記段差部と摺動部が前記積載部材を弾性的に支持する付勢部材によって係止部材に押圧されていることを特徴とする。

第３の手段は、第１又は第２の手段において、前記段差部と摺動部が前記積載部材と一体的に設けられていることを特徴とする。

第４の手段は、第１ないし第３の手段のいずれかにおいて、前記段差部が前記積載部材の前記回動軸と前記積載部材の先端を結ぶ直線より上方に設けられていることを特徴とする。

第５の手段は、第１ないし第４の手段のいずれかにおいて、前記給紙部材への前記積載部材の付勢力をＦ、前記積載部材と前記摺動部における摺動負荷をｆ、前記積載部材の前記回動軸から付勢位置までの距離をＬｓ、前記回動軸から前記段差部までの距離をＬとしたとき、Ｌｓ／Ｌ＞ｆ／Ｆの関係を満たしていることを特徴とする。

第６の手段は、第１ないし第５の手段のいずれかにおいて、前記シート収容手段には積載された前記シート状記録媒体の上端を規制する規制部材が設けられ、前記積載部材における前記シート状記録媒体が給送される面から前記規制部材までの高さをＹ、前記段差部の高さをｙ、前記積載部材の前記回動軸から前記積載部材の先端位置までの距離をＬｔ、前記回動軸から前記段差部までの距離をＬとしたとき、Ｌｔ／Ｌ＞Ｙ／ｙの関係を満たしていることを特徴とする。

第７の手段は、第１ないし第６の手段のいずれかにおいて、前記段差部が円弧状をしており、前記積載部材の前記回転軸と同心であることを特徴とする。

第８の手段は、第１ないし第７の手段に係る給紙装置を画像形成装置が備えていることを特徴とする。

後述の実施の形態において、シート状記録媒体は記録紙Ｐに、回転軸は支軸６２に、積載部材は積載板５３に、シート収容手段は給紙トレイ４１に、給紙部材は給紙ローラ４８に、段差部は符号６３ａに、摺動部は摺動面６３に、付勢部材はスプリング５４に、係止部材はリブ６４に、規制部材は符号６５に、それぞれ対応する。

本発明によれば、シート収容手段を本体装置挿入時する際、挿入時の操作力を増加させ、正規位置に位置していないシート状記録媒体に慣性力を生じさせるので、記録紙を適正位置に誘導し、給送不良及び操作不良を防ぐことができる。

以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。

図１は本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。この画像形成装置は、像担持体の外周面上に１つの現像装置を配置した作像部がシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の４色の作像部が４つ並んだ間接転写方式のタンデム型カラー画像形成装置であり、プリンタとして構成されている。以下の説明で上記の４色はＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋで表す。図１では、画像形成装置本体に現像装置及び像担持体ユニットを装着した状態を示す。

図１において、カラー画像形成装置１は、光書き込み部２、作像部３、給紙部４、定着部５、排紙部６及び両面搬送部７から基本的に構成されている。

光書き込み部２の詳細は図示していないが、光源としてのＬＤユニットから各色毎にレーザ光を出射し、出射された各レーザ光をポリゴンミラー及び複数の反射ミラーを介して作像部３の各作像ユニット３０Ｃ，３０Ｍ，３０Ｙ，３０Ｋの像担持体である感光体ドラム３１Ｃ，３１Ｍ，３１Ｙ，３１Ｋに照射し、レーザ書き込みを行うものである。レーザ書き込みは、書き込みデータに基づいて作成された変調信号によって変調されたレーザ光を照射することにより行われ、後述のように感光体ドラム３１Ｃ，３１Ｍ，３１Ｙ，３１Ｋの表面に潜像を形成する。

作像部３は画像形成装置１の本体中央部に配置され、ＣＭＹＫ各色の作像ユニット３０Ｃ，３０Ｍ，３０Ｙ，３０Ｋと、像担持体としての中間転写ベルト３８と、２次転写ローラ３９とから構成されている。作像ユニット３０Ｃ，３０Ｍ，３０Ｙ，３０Ｋは各色毎に設けられた感光体ドラム３１Ｃ，３１Ｍ，３１Ｙ，３１Ｋを核として電子写真作像要素が当該感光体ドラム３１Ｃ，３１Ｍ，３１Ｙ，３１Ｋの外周に沿って配置されている。各色毎に同一の構成なので、ここではブラック（Ｋ）色のみ符号を付し、他の色については符号を省略するが、４色同じ構成の作像ユニットが中間転写ベルト３８の移動方向に沿って直列に配置されている。また、総括的に各要素を表す場合には、色を示すＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋは省略する。

感光体ドラム３１Ｋの外周には、図示時計方向に沿って感光体ドラム３１Ｋ表面を帯電する帯電ローラ３２Ｋ、トナーを含む現像剤を収容し、感光体ドラム３１Ｋ上の潜像をトナー現像する現像器３３Ｋ、感光体ドラム３１Ｋ上のトナー画像を中間転写ベルト３８に１次転写させる１次転写ローラ３４Ｋ、１次転写後の残トナーを掻き取るクリーニングブレードを備えたクリーニングユニット３５Ｋ、１次転写後に感光体ドラム３１Ｋ表面に残った電荷を除電する除電ユニット（不図示）が作像要素として配置されている。レーザ光２１Ｋは帯電ローラ３２Ｋと現像器３３Ｋの配設部の間に設定された露光部３６Ｋから感光体ドラム３１Ｋ上に光書き込みを行う。そして、中間転写ベルト３８の移動方向（矢印Ａ方向）に沿って作像ユニット３０Ｃ，３０Ｍ，３０Ｙ，３０Ｋがこの順で配置されている。なお、１次転写ローラ３４Ｋは中間転写ベルト３８を挟んで感光体ドラム３１Ｋと対向した位置に設けられている。符号３７は廃トナーを回収する廃トナー回収部である。

また、図においてシアンの作像ユニット３０Ｃの中間転写ベルト３８の給紙方向上流側には給紙部４からの記録紙搬送路４２を挟んで２次転写ローラ３９が設けられ、中間転写ベルト３８上のトナー画像を記録紙Ｐに転写するようになっている。なお、２次転写ローラ３９の転写後残存したトナーは、当該２次転写ローラ３９の中間転写ベルト３８の給紙方向下流側であって、シアンの作像ユニット３０Ｃの上流側に設置された中間転写ベルトクリーニングユニット３８ａによってクリーニングされ、下流側の作像ユニットに送られる。

各現像器３３の現像ローラ３３ａ（図では３３ａＫ）の芯金にはここでは図示しないバイアス電源から交流と直流の重畳したマイナス電位のバイアス電圧が印加される。また、各帯電ローラ３２には他のバイアス電源から直流のマイナス電圧が印加される。

クリーニングユニット３５のクリーニングブレードは感光体ドラム３１の外周面上に残留するトナー汚れを清掃する。帯電ローラ３２は前記清掃された感光体ドラム３１の外周面を一様な高電位に帯電させて初期化する。そして、各色の作像ユニット３０の感光体ドラム３１にレーザビーム２１がそれぞれ照射され、一様な高電位帯電している各色の感光体ドラム３１の外周面が画像データに基づいて変調されたレーザ光により選択的に露光され、この露光により電位の減衰した低電位部と前記初期化による高電位部とからなる静電潜像が形成される。現像部３３は前記静電潜像の低電位部（又は高電位部）にトナーを転移させてトナー像を形成（現像）する。感光体ドラム３１はトナー像を回転搬送して中間転写ベルト３８に転写する。

この中間転写ベルト３８上の前記トナー像は感光体ドラム３１との当接部に来るタイミングに合わせて、各色の作像ユニット３０が動作して現像器３３による現像、１次転写ローラ３４による１次転写が中間転写ベルト３８の移動に応じて実行され、ＣＭＹＫ４色のトナー画像が重畳されて４色のフルカラー画像が形成される。

中間転写ベルト３８上のカラー画像は２次転写ローラ３９によって給紙部４から搬送路４０に沿って搬送されてきた記録紙Ｐに転写され、定着部５で過熱及び加圧により定着され、排紙部６の排紙ローラ６ａによって排紙トレイ６ｂに排紙される。その際、給紙部４の記録紙を積載して収容する給紙トレイ４１において、記録紙Ｐは給紙ローラ４８とフリクションパッド４９により１枚ずつ分離され、レジストローラ４６へと搬送され、記録紙Ｐの先端がレジストローラ４６のニップに突き当たり、先端整合を行う。レジストローラ４６は、記録紙Ｐの搬送を一時止め、中間転写ベルト２８のトナー像と記録紙Ｐの先端との位置関係が所定の位置になるようにタイミングをとって回転を開始する。

記録紙Ｐの両面に画像を形成する場合には、２次転写ローラ３９により記録紙Ｐの第１面に画像が転写され、定着部５で定着された記録紙Ｐの後端が切り替え分岐点７１を通過した時点で排紙ローラ６ａの回転方向を反転させ、記録紙Ｐの先端と後端を入れ替えて両面搬送経路７２へと搬送する。そして記録紙Ｐは再給送路７４を通ってレジストローラ４６へと再び搬送され、レジストローラ４６で中間転写ベルト３８上に形成されたトナー画像とタイミングを合わせて２次転写ローラ３９側に送り出し、記録紙Ｐの第２面にトナー像を転写させる。第２面に画像が転写された記録紙Ｐは、定着部５で定着され、排紙ローラ６ａから排紙トレイ６ｂに排紙される。なお、切り替え分岐点７１の記録紙の給紙方向上流側直近には、用紙検知用のフィラー７３が設けられている。なお、符号４４は給紙トレイ４１から供給される用紙、あるいは再給紙路７４を通って給紙される用紙の通過を検知するフィラーである。

給紙部４には、未使用の記録紙Ｐが収容される給紙トレイ４１が設けられている。この給紙トレイ４１は給紙ローラ４８、記録紙有無検知センサ４５等を装置本体に残して、図１において右方向に前記再給紙路７４の設置部及び後述のフリクションパッド４９部分と一体に引き出し可能に配置されている。

図２は給紙装置における給紙トレイ及びその近傍の装置本体の構成を示す図である。給紙トレイ４１内に設置される積載板５３は、給紙方向に向って両側部に側壁６１が設けられている。この側壁６１の給紙方向上流側の端部には、両端が装置本体に取り付けられた支軸６２が挿通され、積載板５３はこの支軸６２を支点に回動可能になっている。積載板５３の給紙方向下流側の裏面には、スプリング５４が配置されており、これによって積載板５３は上方に弾性的に付勢され、この端部が給紙ローラ４８に弾性的に接触するように支持されている。

積載板５３の側壁６１は給紙方向下流側が積載板５３の端部の手前まで延び、その上端縁には図示略水平に延び、装置本体に設けられたリブ６４の下面と接触する摺動面６３が形成されている。摺動面６３は側壁６１の上部に形成されていることから、摺動面６３と積載板５３は一体に動く。積載板５３を図３に示すように下方にロックした状態のときはリブ６４と接触しない高さ位置に設定されている。一方、積載板５３をロックしない状態で装置本体にセットしたときは、挿入時に装置本体に設けられたリブ６４と接触する円弧状の段差部６３ａが摺動面６３に形成され、この段差部６３ａを過ぎるとリブ６４によって積載板５３がロック位置まで押し下げられるように摺動面６３は高くなっている。なお、符号６５は積載された記録紙Ｐの上端を規制する規制部材で、給紙トレイ４１の側壁に設けられている。

段差部６３ａは積載板５３の支軸６２と積載板５３の先端を結ぶ直線より上方に設けられている。これにより、記録紙Ｐに慣性力を与えると同時に、積載板５３を下げる動作を行うことにより記録紙Ｐと規制部材６５の摺動負荷を軽減させ、慣性力による記録紙Ｐの移動量を上げることができる。また、段差部６３ａは円弧状とし、積載板５３の回動軸である支軸６２と同心であるので、積載板５３の角度によらず、段差部６３ａにおける反力を一定に保つことができる。

また、給送ローラ４８への積載板５３の付勢力をＦ、給紙トレイ４１と本体装置の摺動部における摺動負荷をｆ、積載板５３の支軸６２から付勢位置までの距離をＬｓ、支軸６２から段差部６３ａまでの距離をＬとしたとき、
Ｌｓ／Ｌ＞ｆ／Ｆ
の関係を満たすようにすれば、積載板５３の付勢力を利用し、記録紙Ｐの正規位置への移動に必要な段差部における反力を得ることができる。

さらに、給紙トレイ４１が、積載された記録紙Ｐの上端を規制する規制部材６５を有しているので、給紙トレイ４１における記録紙Ｐが給送される面から規制部材６５までの高さをＹ、段差部６３ａの高さをｙ、支軸６２から積載板５３の先端位置までの距離をＬｔ、支軸６２から段差部６３ａまでの距離をＬとしたとき、
Ｌｔ／Ｌ＞Ｙ／ｙ
の関係を満たすようにすれば、給紙トレイ４１を本体装置へ挿入する際に積載された記録紙Ｐの最上面を給送面より下げることにより、記録紙Ｐを正規位置に留まらせることができる。
このように、給紙トレイを本体装置へ挿抜させる際に、積載板５３が本体装置に設けられているリブ６５と摺動し、かつ積載板５３の摺動面６３上に段差部６３ａが設けられているので、積載板５３をロックした状態で給紙トレイ４１を本体装置へ挿入する際には摺動面６３及び段差部６３ａはリブ６５と接触しないが、積載板５３をロックしないで給紙トレイ４１を本体装置へ挿入すると段差部６３ａがリブ６５に当たり、積載板５３に反力が生じる。この反力により記録紙Ｐに慣性力がかかり、給紙トレイ４１の挿入方向（記録紙後端を規制する位置）へ移動する。よって、積載板５３をロックせずに給紙トレイ４１を挿入した場合でも適正な位置に記録紙Ｐを動かし、前記不具合を防ぐことが可能となる。また、段差部６３ａがリブ６５へ当たると、積載板５３が下がる方向へ回動するため、 シート上端の規制部１２と記録紙Ｐの摺動負荷が軽減し、前記慣性力に対する損失を抑え、記録紙Ｐの十分な移動量を確保することができる。

本発明の一実施の形態における画像形成装置の概略構成を示す図である。 給紙装置における給紙トレイ及びその近傍の装置本体の構成を示す図である。 従来から実施されている給紙装置の構成を示す図である。 従来例における積載板を下方位置にロックさせたときの積載板の給紙ローラ側端部の状態を示す図である。 従来例における積載板を下方位置にロックさせない状態を示す図である。 従来例における積載板を下方にロックしない状態で本体装置にセットした場合を示す図である。

符号の説明

１ カラー画像形成装置
２ 光書き込み部
３ 作像部
４ 給紙部
５ 定着部
６ 排紙部６
４１ 給紙トレイ
４８ 給紙ローラ
４９ フリクションパッド
５１ 保持部材
５２，５４ スプリング
５３ 積載板
６２ 支軸
６３ 摺動面
６３ａ 段差部
６４ リブ
６５ 規制部材
Ｐ 記録紙

Claims (8)

1. 複数枚のシート状記録媒体を積載し、給紙方向下流側が持ち上げられるように前記給紙方向上流側端部が回動可能に回転軸に支持された積載部材を備えたシート収容手段と、積載された前記シート状記録媒体を引き出して給紙する給紙部材とを備えた給紙装置において、
   前記シート収容手段には前記給紙方向と逆方向に前記シート収容手段を挿入したとき、前記積載部材の給紙方向下流側を下方に押し下げる段差部と押し下げ状態を維持するための摺動部とが形成され、前記シート収容手段を装置本体にセットする際には前記段差部を乗り越えてセットされることを特徴とする給紙装置。
2. 請求項１に記載の給紙装置において、
   前記段差部と摺動部は前記積載部材を弾性的に支持する付勢部材によって係止部材に押圧されていることを特徴とする給紙装置。
3. 請求項１又は２に記載の給紙装置において、
   前記段差部と摺動部は前記積載部材と一体的に設けられていることを特徴とする給紙装置。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項に記載の給紙装置において、
   前記段差部は前記積載部材の前記回動軸と前記積載部材の先端を結ぶ直線より上方に設けられていることを特徴とする給紙装置。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載の給紙装置において、
   前記給紙部材への前記積載部材の付勢力をＦ、前記積載部材と前記摺動部における摺動負荷をｆ、前記積載部材の前記回動軸から付勢位置までの距離をＬｓ、前記回動軸から前記段差部までの距離をＬとしたとき、
   Ｌｓ／Ｌ＞ｆ／Ｆ
   の関係を満たしていることを特徴とする給紙装置。
6. 請求項１ないし５のいずれか１項に記載の給紙装置において、
   前記シート収容手段は積載された前記シート状記録媒体の上端を規制する規制部材を有し、前記積載部材における前記シート状記録媒体が給送される面から前記規制部材までの高さをＹ、前記段差部の高さをｙ、前記積載部材の前記回動軸から前記積載部材の先端位置までの距離をＬｔ、前記回動軸から前記段差部までの距離をＬとしたとき、
   Ｌｔ／Ｌ＞Ｙ／ｙ
   の関係を満たしていることを特徴とする給紙装置。
7. 請求項１ないし６のいずれか１項に記載の給紙装置において、
   前記段差部は円弧状に形成され、前記積載部材の前記回転軸と同心であることを特徴とする給紙装置。
8. 請求項１ないし７のいずれか１項に記載の給紙装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。

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