JP2010168135A - シート給送装置および画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 簡単な構成でシート収納部の装置本体への装着時の衝撃によるシートのずれを防止する。
【解決手段】 装置本体の奥側フレームC2bに当接してシート収納部の挿入位置を制限する突き当て部62Bを、シート収納部100の挿入方向の奥側でかつシート収納部100の重心位置Gよりもシート給送方向に沿った上流側に設け、シート収納部100を装置本体に装着したときの衝撃によるシートの旋回をシート収納部100の筐体100aに固定されている先端規制部17で抑えることにより、確実にシートのずれを防止する。
【選択図】 図9

Description

本発明は、積載されたシートからシートを1枚ずつ給送するためのシート給送装置及びそのシート給送装置を備えた画像形成装置に関する。
従来、シートに画像を形成する画像形成装置としては、複写機、プリンタ、ファクシミリ等がある。ここで、複写機は、一般的に、原稿等の画像を読み取る機能を備え、読み取った画像を電子情報に変換し、この電子情報に基づいてシートに画像を形成するものである。なお、近年では通信機能等を備えて外部から送らてくれる画像の電子情報を受信する機能を備え、受信した画像の電子情報に基づいてシートに画像を形成するた複写機もある。
プリンタは、一般的に外部の装置、例えばコンピュータ等の装置から送られる画像の電子情報に基づいてシートに画像を形成するものである。また、ファクシミリは一般的に原稿等の画像を読み取る機能及び通信機能を備え、読み取った画像の電子情報を外部へ送り、また、外部から送られた画像の電子情報に基づいてシートに画像を形成するものである。そして、これらの画像形成装置には、装置本体の下部もしくは側面に、シートを積載収納するシート収納部と、シート収納部からシートを給送するシート給送部とを備えたシート給送装置が配置されている。このシート給送装置からシートが画像形成部に供給されて、画像形成部によってシートに画像が形成される。
このシート給送装置では、シート収納部からシートを給送する際に、給送されるシートの斜行や、シートにおけるシート給送方向と直交する方向(以下、幅方向という)のずれ(横ずれ)を防止する必要がある。このため、シート収納部には、収納されるシートの幅方向の位置を規制するためにシートの両側端に当接する一対の側端規制部材が設けられている。なお、複数サイズのシートを収納可能なシート収納部では、側端規制部材が収納されるシートのサイズに応じて幅方向に移動可能に設けられている。
ところで、いずれのサイズのシートでも幅方向の中央を搬送路の幅方向の中央と一致させて搬送させる、所謂中央基準搬送の画像形成装置では、操作性を良くするために一対の側端規制部材を連動可能としている。この連動させる機構としては、一対の側端規制部材のそれぞれに設けたラックとそれぞれのラックに噛合うピニオンとを用いているのが一般的である。この構成では、一対の側端規制部材の一方を移動させると一対の側端規制部材のラックがピニオンを回転させて他方の側端規制部材のラックを移動させて他方の側端規制部材を移動させる。
この構成の側端規制部材を備えたシート収納部においては、シートのサイズに応じて一対の側端規制部材の位置を決めた後は、側端規制部材が移動しないようにロック機構によりロックしている。このようなロック機構としては、シート収納部に固定されているラックギアに、側端規制部材に設けられ、ばねにより付勢されるラチェット歯を係合させて側端規制部材をロックするものが一般的である。
ところで、このような側端規制部材を備え、且つシート収納部の装置本体への挿入方向とシート収納部からシートを送り出す方向とが直交している画像形成装置では、次のような問題が生じている。
シートを補充したシート収納部を装置本体に急激に挿入すると、シート収納部が停止したときにシートの慣性で奥側の側端規制部材にシートから衝撃が加わる。そのため、奥側の側端規制部材がずれてしまうおそれがあり、ずれてしまうとシートの位置がずれてしまいシートと画像との位置が適正でない画像不良やシートが斜行して搬送路内でジャム(詰り)を起こすことがあった。特に、シートの収納量が多いシート収納部の場合には、シートの慣性力が大きくなるため顕著にこの問題が生じる。
そこで、この問題を解決するためには側端規制部材のロック機構のロックを確実にする必要がある。そのため、シート収納部を画像形成装置本体に装着する際の力を用いて、一対の側端規制部材を摩擦部材による摩擦力で固定するものが提案されている(特許文献1参照)。
また、複数のラックとピニオンで側端規制部材を移動させる構成において、ピニオンと同軸上にギアを設け、このギアを固定することにより側端規制部材をロックするようにしたものもある(特許文献2参照)。
特開平9−110193号公報 特開2008−280175号公報
シートのずれを防止するための従来の側端規制部材をロックする構成では、色々な部品を追加しなくてはならず、構造も複雑となってコストが増加する。
そこで、本発明は上記問題を解決し、従来の構成から大幅な変更をすることなく、簡単な構成でシートを規制する規制部材のずれの発生を防止することができるシート給送装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
本発明は、シートを収納し、シートの給送方向と直交する方向に挿入及び引き出し可能に装置本体に支持されるシート収納部と、前記シート収納部に固定されて設けられ、収納されるシートの給送方向下流側の位置を規制する先端規制部と、前記シート収納部に移動可能に設けられ、収納されるシートの給送方向上流側の位置を規制する後端規制部と、前記シート収納部に移動可能に設けられ、収納されるシートの給送方向と直交する方向の位置を規制する側端規制部と、前記シート収納部に設けられ、前記シート収納部の挿入方向における前記装置本体の奥側のフレームに当接して前記シート収納部の挿入位置を制限する挿入位置制限部と、を備え、前記挿入位置制限部を前記シート収納部の挿入方向の奥側でかつ前記シート収納部の重心位置よりもシート給送方向に沿った上流側に配置することを特徴とする。
シート収納部を装置本体に急激に押し込んだときに、シート収納部の挿入方向の奥側でかつシート収納部の重心位置よりもシート給送方向に沿った上流側に配置されている挿入位置規制部が装置本体に突き当たってシート収納部が停止する。その際、収納されているシートはシート収納部の先端規制部に突き当たるように旋回するが、先端規制部はシート収納部に固定されているため、確実にシートの旋回を規制することができる。そのため、シートの旋回によって側端規制部や後端規制部をずらしたり破損させたりすることがなくなる。
以下、本発明を実施するための実施の形態を図面を用いて詳細に説明する。図1は、本発明の第1の実施の形態に係るシート給送装置を備えた画像形成装置の一例であるプリンタの断面図である。
図1において、1000はプリンタであり、このプリンタ1000は、プリンタ本体1001と、プリンタ本体1001の上部に配置され、原稿を読み取るスキャナ2000とを備えている。スキャナ2000は、走査光学系光源201と、プラテンガラス202と、開閉する原稿圧板203と、レンズ204と、受光素子(光電変換)205と、を備えている。さらに、スキャナ2000は、画像処理部206と、画像処理部206において処理された画像処理信号を記憶するメモリ部208を備えている。
そして、原稿を読み取る際には、プラテンガラス202の上に載置された不図示の原稿に走査光学系光源201によって光を照射することにより原稿上の画像等を読み取る。そして、読み取った原稿像は画像処理部206により処理された後、電気的に符号化された電気信号207に変換されて作像手段たるレーザスキャナ111に伝送される。なお、画像処理部206にて処理され、符号化された画像情報を一旦メモリ部208に記憶させ、後述するコントローラ140からの信号によって、必要に応じてレーザスキャナ111に伝送することもできる。
プリンタ本体1001には、後述する画像形成部1005と、プリンタ1000を制御するための制御手段であるコントローラ140とを備えている。画像形成部1005の下部には画像形成部1005にシートSを供給するシート給送装置C1が配置され、シート給送装置C1から給送されたシートSはシート搬送装置1004によって画像形成部1005に搬送される。シート給送装置C1には、シートを一枚ずつ分離して級送するためのシート給送部1002を備えている。
C2はオプションとしてプリンタ本体1001に着脱自在に設けられているシート給送装置であり、大容量のシートが収容可能なペーパーデッキである。このシート給送装置C2も、シートSを画像形成部1005に向けて給送するするシート給送部1002を備えている。
ここで、シート給送装置C1とシート給送装置C2とは基本構成が同じであるため、シート給送装置C2を用いて本発明の特徴部分を説明する。
シート給送装置C2には、引き出し可能に設けられたシート収納部100が設けられており、シート収納部100は図1において紙面の手前側に引き出し可能となっている。また、シート給送部1002には、シートを送り出すピックアップローラ101と、シートを送り出す方向に回転するフィードローラ102と、シートを戻す方向に回転するリタードローラ103とを備えている。そして、ピックアップローラ101により送り出されたシートはフィードローラ102とリタードローラ103との間で一枚ずつに分離される。なお、プリンタ本体1001に設けられているシート給送装置C1も、同様にピックアップローラ101と、フィードローラ102及びリタードローラ103とを備えている。なお、フィードローラ102とリタードローラ103のシート搬送方向下流側近傍には給紙センサ104が設けられており、この給紙センサ104によりシートSの通過が検出できる。
シート搬送装置1004は、搬送ローラ対105と、搬送ガイド109と、レジスト前ローラ対130及びレジストローラ対110から構成されるレジストローラ部とを備えている。シート給送装置C1から給送されたシートSは搬送ローラ対105及びレジスト前ローラ対130により、停止しているレジストローラ対110に一旦突き当てられる。同様に、シート給送装置C2から送り出されたシートSもレジスト前ローラ対130により、停止しているレジストローラ対110に一旦突き当てられる。そして、このように停止しているレジストローラ対110にシートSの先端が突き当てられることにより、シート給搬送時にシートSに発生する斜行が矯正され、この後、レジストローラ対110が回転することにより、シートSは画像形成部1005に搬送される。
画像形成部1005は、感光ドラム112と、レーザスキャナ111と、現像器114と、転写帯電器115と、分離帯電器116等を備えている。そして、画像形成の際には、レーザスキャナ111からのレーザ光がミラー113によって折り返されて時計方向に回転する感光ドラム上の露光位置112aに照射されることにより、感光ドラム112上に潜像が形成される。さらに、感光ドラム112上に形成された潜像は、現像器114によってトナー像として顕像化される。
なお、レーザ光の照射位置は、コントローラ140からの制御信号により、レーザ書き込み位置制御回路を介して変更することが可能となっている。これにより感光ドラム112上の軸方向、いわゆる主走査方向の潜像形成開始位置を変更することができる。
感光ドラム112上のトナー像は、転写部112bにおいて、転写帯電器115により搬送されてくるシートSに転写される。さらに、このようにトナー像が転写されたシートSは、分離帯電器116により感光ドラム112から静電分離された後、搬送ベルト117により定着装置118に搬送されてトナー像が定着される。この後、トナー像が定着されたシートSは排出ローラ119によって装置の外に排出される。また、定着装置118と排出ローラ119の間の搬送経路中に排紙センサ120が設けられており、そこでのシートSの通過が検出できる。
本実施の形態においては、プリンタ本体1001とスキャナ2000とは別体であるが、プリンタ本体1001とスキャナ2000とが一体の場合もある。また、プリンタ本体1001はスキャナ2000と別体でも一体でも、レーザスキャナ111にスキャナ2000の処理信号を入力すれば複写機として機能し、FAXの送信信号を入力すればFAXとして機能する。さらに、パソコンの出力信号を入力すれば、プリンタとしても機能する。逆に、スキャナ2000の画像処理部206の処理信号を、他のFAXに送信すれば、FAXとして機能する。また、スキャナ2000において、原稿圧板203に変わって2点鎖線で示すような原稿自動送り装置250を装着するようにすれば、原稿を自動的に搬送して読み取ることもできる。
次に、シート給送装置C2のシート収納部100について説明する。図2はシート収納部100の斜視図であり、シート収納部100は装置の骨組みである装置本体としてのフレームC2aからスライドレール19、20に沿って引き出し可能となっている。この図中矢印Aに示すシート収納部100の引き出し方向は、図中矢印Bで示すシート給送方向と直交する方向(幅方向)である。そして、ユーザーによるシートSの補充は、シート収納部100を手前側(矢印A方向)へ引き出して行われる。
シート収納部100の概略平面図を図3に示す。プリンタ1000は中央基準でシートを搬送する方式であり、シート収納部100は画像形成部で画像形成が可能な最小サイズのシートから最大サイズのシートを収納可能としている。そのため、シート給送方向上流側のシートの位置を規制する後端規制部13とシートの側方の位置を規制する側端規制部16とは、シートの大きさに合わせて移動できるように、筐体100aにスライド移動可能に取り付けられている。後端規制部13は図3中H方向(シート給送方向と同一方向)にスライド移動可能であり、側端規制部16は図3中V方向(シート収納部の着脱方向と同一方向)にスライド移動可能となっている。後端規制部13及び側端規制部16は、一般的に用いられているロック機構によりスライドした位置で固定される。また、図2に示すように、筐体100aは後端側の一部が切り欠かれた箱状に形成されており、シート給送方向下流側には筐体100aの前壁を構成する先端規制部17が固定されて設けられている。そして、リフター12に積載されたシートSの先端は先端規制部17によって位置が規制される。
リフター12は、不図示のリフト機構によりシート収納部100内で鉛直方向に昇降可能に設けられており、積載されているシートSの最上位を給送可能な位置に移動させることができる。
上述したように、後端規制部13は種々のサイズのシートに対応するためにスライド移動可能に設けられているが、リフター12の強度を保つため、後端規制部13の幅W1は最小サイズのシートの幅よりも小さく構成されている。すなわち、後端規制部13を移動可能とするためにリフター12に切り欠き12aが形成されているが、この幅を極力小さくしてリフター12の強度を保つため、後端規制部13の幅を小さくしている。
また、本実施の形態においては、シート収納部100は最大約2000枚のシートを収納可能である。そのため、後端規制部13は収納されたシートSの後端を上下方向の全域で規制する必要があるため、図4に示すように高さ方向に細長く構成されている。その結果、後端規制部13は、側端規制部16やシート収納部100の筐体100aを構成する先端規制部17と比較して強度の確保が難しくなっている。
次に、シート収納部100を装置本体としてのフレームC2aに格納したときにフレームC2aの内部で固定するためのロック機構について説明する。図5及び図6は、引き出されているシート収納部100をフレームC2a内に挿入していく様子を示している。図5は、シート収納部100の上視図であり、図6は右側面図である。シート収納部100の後述する突き当て部62にロックローラ61が設けられており、フレームC2aには、図中Lを中心に図6(a)中矢印R方向に回動可能に支持されたフック部60が設けられている。フック部60は図示しないロックばねにより図6(a)に示す状態に維持されている。
このロック機構によるロック動作を説明する。シート収納部100を図5中C方向に押し込んでいくと、フレームC2aに取り付けられているばね59とシート収納部100とが接触し、シート収納部100を押し込んでいく際のショックを吸収する。その後、回動可能に支持されたフック部60にロックローラ61が突き当たる。
図6(b)において、フック部60がロックローラ61に突き当たるとスロープ60Aによって図示しないロックばねの弾性力に抗して図6(b)中矢印R1方向に回動する。そして、さらにシート収納部100が押し込まれると、最終的にはロックローラ61がフック部60の溝部60Bに嵌まり込む。図7(a)において、シート収納部100は、ばね59によって図中矢印Aの方向に付勢されるが、フック部60には不図示のロックばねによって図7(a)中R2方向に付勢されていることで位置決めされる。
本実施の形態の場合には、ユーザーがシート収納部100を引き出せるように、ハンドル等の操作に連動してロックばねによる付勢を解除し、ばね59の力によって自動的にばね59のストローク分、シート収納部が押し出されるように構成されている。
ところで本実施の形態では、シート収納部100はシートSを約2000枚収納可能であり、収納可能なシートの大きさは最大で幅13inch(約330mm)、長さ19inch(約483mm)である。そして、最大サイズのシートを最大枚数収納した場合には、坪量が大きいシートであればその総重量は約40kgに達する。
このような重量物をフレームC2a内に挿入する際の操作感を損なわないようにするために、シート収納部100をスライドレールによって出し入れできるようにしている。しかしながら、シート収納部100をスライドレールによって滑らかにスライド移動可能とすると、ユーザーがシート収納部100を大きな力で押し込んだ場合に、シートの重量による慣性でフレームC2aに大きな衝撃がかかる。ばね59によってこのような衝撃を緩和するようにしているが、衝撃を確実に吸収するためには非常に強い弾性力のばねを用いなければならない。しかし、強い弾性力のばねを用いた場合には、ユーザーがシート収納部100を押し込むために必要な押し込み力増え、逆に操作感を損なってしまうため強い弾性力のばねを用いることができない。
図7(b)に示すように、ロック機構のフック部60とロックローラ61との係合のばらつきを考慮してシート収納部100のオーバーストロークV1が設定されている。そのため、ばね59でシート収納部100の押し込み力を吸収しきれない場合には、シート収納部100がオーバーストロークV1分後方に移動してしまう。
従来は、オーバーストロークV1は、図8に示すシート収納部100の奥側の左右に設けた挿入位置制限部としての突き当て部62A、62AとフレームC2aの後側フレームC2bとで設定される。すなわち、シート収納部100の突き当て部62A、62Aが後側フレームC2bに当接する位置までシート収納部100がオーバーストローク可能となっている。
この構成では、シート収納部100を急激にフレームC2a内に押し込んでオーバーストロークをして停止させられた場合には、シートS1は慣性により奥側の側端規制部16Aに衝突(押圧)して破損させるおそれがある。また、図8に示すように、側端規制部16は大きなサイズを規制する場合に、給送方向のシートの前側を規制するがシートの後側を規制しない。そのため、シートは側端規制部16に衝突した際に図8の2点鎖線で示すS2のように反時計回りに旋回しようとする。そして、このシートの旋回を後端規制部13で規制することになるが、前述したように後端規制部13は構造上強度が弱く大きな衝撃には耐えることができない。したがって、衝撃に耐えるためには部品を追加したり、形状を工夫するなどしたりする必要があり、コストが大幅に増加してしまうおそれがある。
また衝撃に耐えたとしても、それぞれの規制部にずれが生じると、積載されているシートSが所定の位置からずれたり傾いたりするおそれがある。シートのずれや傾きは、シートのジャムを発生させたり、シートと画像形成位置とがずれて品質を低下させたりするなどの問題がある。
そこで、本実施の形態では図9に示すように、シート収納部100の挿入方向の奥側でかつシート収納部100の重心位置Gよりもシート給送方向に沿った上流側に挿入位置制限部としての突き当て部62Bを設けている。この突き当て部62Bは、シート収納部100がフレームC2a内に挿入されてオーバーストロークしたときに後側フレームC2bに突き当たるように長さが設定されている。なお、シート収納部100の重心位置Gは、積載されるシートのサイズや枚数により変化するが、突き当て部62Bは必ず重心位置Gよりもシート給送方向に沿った上流側で後側フレームC2bに突き当たるように位置が設定されている。
このように構成することによって、図9において、向かって右側が急激に停止することでシートS1は図中に2点鎖線で示すS3のように時計周りに旋回しようとする。しかし、シートS1の旋回を奥側の側端規制部16Aと固定配置されている先端規制部17で規制することになり、シートS1の旋回が抑えられる。
先端規制部17は他の規制部とは異なり移動させる必要がないので筐体100aに固定されている。また本実施の形態の場合には、先端規制部17はシート収納部100の筐体100aの一部を構成している。筐体としては相応の剛性を備える必要があり、その結果先端規制部17の強度も高くなっている。よって、図8に示す場合のように規制部の中でもっとも剛性の確保が難しい後端規制部13に頼らずに先端規制部17でシートの旋回を抑えるため確実にシートのずれを防止することが可能となる。
このように構造的に強い部分を先端規制部として用いることでシートのずれを確実に防止できる。また、その結果、シートのジャムの発生や画像品位の低下を防止できる。さらに、規制部の強度アップや複雑なロック機構、ダンパー等を設ける必要がないためコストダウンが可能となる。さらに衝撃を吸収するばねも強くする必要がないため、シート収納部がロックされるまで押し込むための力が少なくてすみ、ユーザーの操作性が向上する。
ところで、シート収納部100の押し込み時に発生した衝撃によってシートによるずれを先端規制部によって防止できたとしても、その衝撃でシート収納部全体および、スライドレールやフレームを損傷させるおそれがある。そこで、この対策のために、図10に示す他の実施の形態に示すように、図中向かって左側のシート収納部100の挿入方向奥側にも補助挿入位置制限部としての補助突き当て部62Cを設けてもよい。この補助突き当て部62Cの先端部は突き当て部62Bの先端部よりもTだけ、シート収納部100の挿入方向における手前側に位置している。
この構成によると、シート収納部100を押し込んでオーバーストロークが発生して突き当て部62Bが後側フレームC2bに突き当たったときの衝撃によって、シート収納部100が全体的に時計回りに回転する。しかし、シート収納部100が回転しても突き当て部62Cが後側フレームC2bに当接してシート収納部100の回転を制限することによって、部品や装置の損傷を防止することができる。なお、左右の突き当て部62B、62Cにおける先端位置の差Tは構成する部品の寸法ばらつき、組み付け作業時に発生する位置ずれを考慮して最小限度の値に設定している。
本実施の形態においては、図2におけるシートの給送方向が図中矢印B方向であり、先端規制部が図9において向かって左側に配置されているシート給送装置C2について説明した。シート給送装置C1のようにシートの給送方向および先端規制部の位置がシート給送装置C2とは逆になる場合は、突き当て部の先端位置の関係も左右逆にする。
本発明の実施の形態の画像形成装置の断面図 図1に示したシート給送装置の斜視図 図1に示したシート給送装置に設けられているシート収納部の平面図 図3に示したシート収納部の斜視図 図3に示したシート収納部の筐体への格納動作を説明する平面図 図3に示したシート収納部の筐体への格納したときのロック機構を説明する側面図 図3に示したシート収納部の筐体への格納したときのロック機構を説明する側面図 従来のシート収納部の格納動作を説明する平面図 本発明のシート収納部の格納動作を説明する平面図 本発明の他の実施の形態のシート収納部の格納動作を説明する平面図
C2a フレーム(装置本体)
C2b 奥側フレーム
13 後端規制部
16 側端規制部
16A 奥側側端規制部
17 先端規制部
62B 突き当て部(挿入制限部)
62C 補助突き当て部(補助挿入位置制限部)
100 シート収納部
100a 筐体

Claims (4)

  1. シートを収納し、シートの給送方向と直交する方向に挿入及び引き出し可能に装置本体に支持されるシート収納部と、
    前記シート収納部に固定されて設けられ、収納されるシートの給送方向下流側の位置を規制する先端規制部と、
    前記シート収納部に移動可能に設けられ、収納されるシートの給送方向上流側の位置を規制する後端規制部と、
    前記シート収納部に移動可能に設けられ、収納されるシートの給送方向と直交する方向の位置を規制する側端規制部と、
    前記シート収納部に設けられ、前記シート収納部の挿入方向における前記装置本体の奥側のフレームに当接して前記シート収納部の挿入位置を制限する挿入位置制限部と、を備え、
    前記挿入位置制限部を前記シート収納部の挿入方向の奥側でかつ前記シート収納部の重心位置よりもシート給送方向に沿った上流側に配置することを特徴とするシート給送装置。
  2. 前記先端規制部は、シート収納部の箱状の筐体を構成する部品であることを特徴とする請求項1に記載のシート給送装置。
  3. 前記シート収納部の挿入方向の奥側でかつ前記シート収納部の重心位置よりもシート給送方向に沿った下流側に補助挿入位置制限部を設け、前記補助挿入位置制限部における前記装置本体の奥側のフレームと当接する位置は前記挿入位置制限部における当接する位置よりも前記シート収納部の挿入方向で手前側に設定されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のシート給送装置。
  4. 前記請求項1乃至3のいずれか1項に記載のシート給送装置と、前記シート給送装置から送り出されたシートに画像を形成する画像形成部と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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