JP2010285252A - Manual paper feeder and image forming device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機等の画像形成装置に用いる手差し給紙装置及びその手差し給紙装置を備える画像形成装置に関する。 The present invention relates to a manual sheet feeding device used in an image forming apparatus such as a printer, a facsimile machine, and a copying machine, and an image forming apparatus including the manual sheet feeding device.
一般に、給紙機構において剛性の高い厚紙、又は平滑度の高いOHPシート等のシートは、シート搬送経路上、あるいはシートを摩擦分離するパッドやローラなどに搬送力を奪われやすい為特に高い搬送力を求められている。 Generally, a sheet such as a thick paper having high rigidity or an OHP sheet having a high smoothness in the sheet feeding mechanism has a particularly high conveying force because the conveying force tends to be lost on the sheet conveying path or by a pad or roller that frictionally separates the sheet. Is required.
係る高い搬送力を持たせるためには係給紙ローラニップにおける付勢圧を上げることにより搬送力を上げることができる。ただし、付勢圧を上げると当然摩擦力も上がることになりローラニップ部の磨耗は激しく、狙いの耐久寿命に対して大きなリスクを負うことになる。また用紙分離部にフリクションパッド方式を持つ機構などにおいては摩擦力が上がることにより、パッド部のスティックスリップ現象による用紙さばき音が起こりやすくなり、使用時に不快な騒音を生じることが知られている。よって、コシの強い用紙を給紙する必要がある場合のみユーザが操作可能な付勢圧の切り替えレバーなどの機構を設置している場合が多い。又はユーザによるアクション動作数を減らす為に、付勢力の切り替えをモータ、ソレノイドなどにより、自動的に切り替える制御方式を持つ機構も公知である。 In order to provide such a high conveying force, the conveying force can be increased by increasing the biasing pressure in the engaging paper feed roller nip. However, if the urging pressure is increased, the frictional force will naturally increase, and the roller nip portion will be heavily worn, which poses a significant risk for the intended durability life. Further, it is known that in a mechanism having a friction pad system in the paper separation unit, the frictional force increases, so that the paper handling sound due to the stick-slip phenomenon of the pad portion easily occurs and unpleasant noise is generated during use. Therefore, there are many cases where a mechanism such as an urging pressure switching lever that can be operated by the user is installed only when it is necessary to feed strong paper. Alternatively, a mechanism having a control system for automatically switching the urging force by a motor, a solenoid or the like in order to reduce the number of action operations by the user is also known.
これに対して、特許文献1の技術には、手差し給紙装置において手差しトレイを閉じたときにできる下方の開口部を一枚手差しとして利用可能としたことが開示されている。しかしながら、上述した給紙圧の可変機構を有していないので、手差しトレイを用いた場合に上述したシート搬送の問題がある。
On the other hand, the technique of
一方、手差しトレイに上述した従来の付勢圧の切り替え機構を設けると装置が複雑になると共に、ユーザ自身が紙種によりレバー操作等で付勢圧を切り替える機構では誤操作が起こり易く、また自動的に切り替える制御機構を備えると、部品数及び消費電力が上がるためコストアップに繋がる。また部品数が増えることにより装置が大型化するという問題がある。 On the other hand, providing the above-described conventional bias pressure switching mechanism on the manual feed tray complicates the apparatus, and a mechanism for switching the bias pressure by the user by lever operation or the like depending on the paper type is likely to cause an erroneous operation. If the control mechanism for switching to is provided, the number of components and power consumption increase, leading to an increase in cost. Moreover, there is a problem that the apparatus becomes larger due to the increase in the number of parts.
本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、ユーザ操作が容易でかつ簡易な構成で搬送力を切り換え可能な手差し給紙装置及び画像形成装置の提供を目的とする。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides a manual sheet feeding device and an image forming apparatus that can be easily operated by a user and that can switch a conveying force with a simple configuration.
本発明は、画像形成装置本体に水平軸を回転支点として開閉自在に設けられた手差しトレイと、手差しトレイに載置された用紙を画像形成装置本体へ給紙する給紙ローラと、給紙ローラに対向して設けた底板と、底板を給紙ローラ向けて付勢する付勢手段と、付勢手段の付勢力を変更する付勢力変更手段と、手差しトレイ7が開位置又は閉位置にあることを検知するトレイ開閉検知手段と、手差しトレイ7が閉じ位置にあるときに手差しトレイの下端から給紙ローラと底板との間にシートを挿入するシート挿入開口部とを備え、トレイ開閉検知手段が手差しトレイの開閉を検知すると、付勢力変更手段が底板を給紙ローラに向けて付勢する付勢力を変えることを特徴とする。
The present invention relates to a manual feed tray that is provided in an image forming apparatus main body so as to be freely opened and closed with a horizontal axis as a rotation fulcrum, a paper feed roller that feeds paper placed on the manual feed tray to the image forming apparatus main body, and a paper feed roller , A biasing means for biasing the bottom plate toward the paper feed roller, a biasing force changing means for changing the biasing force of the biasing means, and the
本発明によれば、手差しトレイを開いて手差しトレイからシートを搬送するときと、手差しトレイを閉じたままシート挿入開口部からシートを搬送するときとで、給紙ローラと底板との間の給紙圧を変えることができ、ユーザは手差し給紙をする場合に異なる搬送力を選択できる。 According to the present invention, when the sheet is conveyed from the manual feed tray with the manual feed tray opened, and when the sheet is conveyed from the sheet insertion opening with the manual feed tray closed, the sheet feeding roller and the bottom plate are fed. The paper pressure can be changed, and the user can select a different conveyance force when manually feeding paper.
以下に、添付図面の図1〜図4を参照して本発明の第1実施の形態を説明する。本実施の形態に係る画像形成装置Rは、トナーを用いて現像する複写機やプリンタ等の電子写真方式のカラー画像形成装置である。 Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The image forming apparatus R according to the present embodiment is an electrophotographic color image forming apparatus such as a copying machine or a printer that develops using toner.
図1に示すように、画像形成装置Rは、給紙部1Aと画像形成部1Bとを備えており、給紙部1Aにある給紙コロ1aにより給紙カセット41の積載シート束P2が1枚ずつ分離されてレジストローラ対2、3を経て転写駆動ローラ対4b、5に達する。また、手差しトレイ15のシートP1の載積シート束は給紙コロ1cにより搬送され、給紙コロ1bにより1枚ずつ分離されてレジストローラ対2、3を経て転写駆動ローラ対4b、5に達する。
As shown in FIG. 1, the image forming apparatus R includes a sheet feeding unit 1A and an image forming unit 1B, and the stacked sheet bundle P2 of the
画像形成部1Bでは、各色の現像剤(シアン、イエロ、マジェンタ、ブラック)に対応した感光体6〜9から中間転写ベルト4aに現像剤画像が形成されて転写ローラ4bにより用紙にカラー画像が転写され、定着ローラ対10、11により画像が加熱定着されて排紙ローラ対12、13により排紙部14にシートが排出される。
In the image forming unit 1B, a developer image is formed on the
手差し給紙装置1Cでは、図2及び図3に示すように、画像形成装置本体R1に対して開閉自在に取り付けられている手差しトレイ15は、回転支点16を画像形成装置本体R1に支持固定されており、回転支点16を中心に回動することにより開閉自在に設けてある。
In the manual sheet feeder 1C, as shown in FIGS. 2 and 3, the
手差しトレイ15に積載されている用紙(シート)P1は、先端が給紙ローラ(給紙コロ)1cと弾性部材(以下「給紙圧ばね」という)18により給紙ローラに圧接されている底板19により狭まれており、時計回りの給紙ローラ1cの搬送力を受け、下流に搬送される。
The bottom of the sheet (sheet) P1 loaded on the
手差しトレイ15には回転支点16の近傍でその下面から突出する突起部(係合凸部)20が一体に設けてあり、画像形成本体R1には突起部20が係合する被係合凹部20aが形成されている。
The
手差しトレイ15の下部に一体的に形成された突起部20は、手差しトレイ15の開閉と共に動くものであるが、図2においては、手差しトレイは開かれた状態にあって突起部20は被係合凹部20aに係合し且つ被係合凹部20aの下方に設けてある伝達機構17に係合している。
The
伝達機構17は、被係合凹部20aに挿入された突起部20に押圧されるラック部材21と、ラック部材21の側面に形成された歯形に歯合する歯車(ギア)24と、歯車24に歯合する連動部材25と、連動部材25の駆動により移動する支持部材26とから構成されている。ラック部材21は下端が支持部23に固定された第2弾性体22により上方に付勢してある。支持部材26は、下端が連動部材25の一端に設けてあるレバー25aが当接することにより上方に移動自在に設けてあり、給紙圧ばね18の下端を押し上げるようになっている。
The
図2に示す手差しトレイ15が開かれた状態から、図3に示すように手差しトレイ15を閉じると、被係合部20aに挿入されている突起部20が被係合部20aから除かれて、伝達機構17のラック部材21から離れる。これにより、ラック部材21は弾性部材22の付勢力に順じて上方へ押し上げられ、押し上げられたラック部材21は突起部20が挿入される被係合凹部20aの幅よも上面が大きく形成されていることにより被係合凹部20aの下端に当接して係止される。このようにしてラック部材21が上方へ移動することにより、ラック部材21に歯合している歯車24が反時計回りに回転する。更に歯車24に歯合している連動部材25が回転することにより、連動部材25のレバー25aが、支持部材26を上方に押し上げる。支持部材26が上方に移動すると前記給紙圧ばね18の下端を押し上げて給紙圧ばね18を加圧することになる。その結果、底板19に戴置された用紙P1は給紙ローラ1cとの付勢圧が高まり給紙ローラ1cと用紙P1の摩擦力が上昇し、結果的に搬送力が上がることになる。
When the
図3に示すように、手差しトレイ15を閉じたことにより、手差しトレイ15と画像形成装置本体R1との間にシート挿入開口部33が形成され、手差しトレイ15を閉じた状態でシート挿入開口部33からシートP3を挿入する場合には、手差しトレイ15を開いて手差しトレイ15からシートP1を搬送する場合よりも高い摩擦力でシートP3を搬送することができる。
As illustrated in FIG. 3, by closing the
この場合、図4に給紙圧(付勢圧)Qと用紙対応力Fとの関係を示すように、本装置における給紙圧(付勢圧)Qと用紙対応力Fとは直線Lで示すように、比例関係にある。用紙対応力Fとは、この数値Fが高いほどいわゆるシートのコシ(腰が)の強い紙種が搬送可能となるものである。本実施の形態では、手差しトレイ15を閉じることにより給紙圧Qが上昇し、これに比例して用紙対応力QはΔFだけ上昇する。
In this case, as shown in FIG. 4, the relationship between the paper feed pressure (biasing pressure) Q and the paper handling force F is a straight line L between the paper feeding pressure (biasing pressure) Q and the paper handling force F in this apparatus. As shown, there is a proportional relationship. The paper handling force F is such that the higher the numerical value F is, the more the paper type that is so strong in the sheet can be conveyed. In the present embodiment, the paper feed pressure Q is increased by closing the
また、手差しトレイ15の回転支点16と突起部20とラック21の接触点を結んだ長さが短いほど、伝達機構17を確実に駆動する上で好ましい。てこの原理によりラック部材21が手差しトレイ15から受ける荷重が高くなるためである。このことにより弾性部材22は手差しトレイ15に用紙が載っていないときの荷重により突起部20が最後まで押し込まれるための加圧条件を高く設定することができる。弾性部材22の上方向への加圧力は手差しトレイ15から受ける荷重を超えると手差しトレイ15の姿勢が安定しないためである。
Further, the shorter the length connecting the
伝達機構17は上述した構成に限らず、例えば、リンク機構を用いてラック部材21が下方に移動したときに支点を中心に回動するレバーの一端を連結し、レバーの他端が支持部材26を押し上げる構成としても良い。伝達機構17において、多段歯車、かさば歯車などを用いれば減速比率、作用点の方向などの設定が容易であるため、スペースを効率的に使用できる。
The
この第1実施の形態によれば、手差しトレイ15を開いて手差しトレイ15からシートP1を搬送するときと、手差しトレイ15を閉じたままシート挿入開口部33からシートP3を搬送するときとで、給紙ローラ1cと底板19との間の給紙圧を変えることができ、ユーザは手差し給紙をする場合に異なる搬送力を選択できる。
According to the first embodiment, when the
例えば、手差しトレイ15を開いてシートを手差しする場合には、通常の紙を挿入し、手差しトレイ15を閉じてシート挿入開口部33からシートを挿入するときには、コシが強い厚紙や郵政はがき、樹脂製シート等に印刷するのに最適である。
For example, when the
以下に他の実施の形態を説明するが、上述した第1実施の形態と同一の作用効果を奏する部分には、同一の符号を付することによりその部分の詳細な説明を省略し、以下の説明では上述した第1実施の形態と主に異なる点を説明する。 Other embodiments will be described below, but portions having the same operational effects as those of the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. In the description, differences from the first embodiment described above will be mainly described.
図5を参照して第2実施の形態を説明する。この第2実施の形態では、給紙部1Aにおいて、給紙カセット41の用紙P2を供給するカセット給紙部42と、手差しトレイ15の用紙P1及びシート挿入開口部33からの用紙P3を供給する手差し給紙部43とを給紙ユニット29内に一体に収納しており、給紙ユニット29を引き出し自在にしている。 そして、被係合凹部20aは給紙ユニット29に設けてあり、手差しトレイ15を開いて突起部20が被係合凹部20aに係合すると、給紙ユニット29を引き出せないように規制したものである。
A second embodiment will be described with reference to FIG. In the second embodiment, in the paper feeding unit 1A, the cassette
この第2実施の形態では、給紙ユニット29内にカセット給紙部42と手差し給紙部43を一体に収納しているので、スペースを効率的に利用できる為小サイズ可に寄与することができる。また、給紙トレイユニット29は手差しトレイ15を閉じているときには図5に示す矢印E方向に抜くことが可能であるが、手差しトレイ15を開いている間、即ち、手差し給紙を行なっている最中には給紙ユニット29を挿抜できないように突起部29が勘合しているので、結果的に印刷中の紙詰まりを防ぐことができることになる。即ち、手差しトレイ15が開いている場合には、カセット給紙部42からの給紙又は手差し給紙の何れの印刷動作を行なっている最中に、給紙ユニット29を抜いてしまうと搬送経路が分断されて生じる紙詰まりを防止できる。
In the second embodiment, since the cassette
尚、ロック部材としての機能を果たすためには突起部20は手差しトレイ15と一体に設けたものであればより部品数も少なくできるが、操作時の破損を防ぐならばより剛性の高い物性の材料で形成して手差しトレイに取り付けることが望ましい。
In order to fulfill the function as a locking member, the number of parts can be reduced if the
図6を参照して、第3実施の形態について説明する。この第3実施の形態では、第1実施の形態における伝達機構17を設けないで、被係合部凹部20aの横にフォトインタラプタなどの遮蔽検知センサ30を設け、被係合凹部20aに係合した突起部20を検知すると共に、遮蔽検知センサ30の検知信号を受けて制御部44がソレノイド45を駆動し、ソレノイド45の駆動により支持部材26を上方に移動するようになっている。
The third embodiment will be described with reference to FIG. In the third embodiment, the
第3実施の形態では、遮蔽検知センサ30のON、OFFにより本体側に設定された制御部44とソレノイド45を用いて底板19を給紙コロ1cに加圧する構成とすることにより、第1実施の形態に比較して簡易な構成にできると共に、加圧する力量の調整が容易である。また、制御部44を画像形成装置に設けてあるコントロールパネルをユーザが操作することにより、遮蔽検知センサ30が突起部20を検知してもソレノイド45を駆動しないようにすることにより、ユーザの使用するモードによっては給紙コロ1cにおける加圧力を高めない使用に選択幅することができ、選択の自由度を高めることができる。
In the third embodiment, the first embodiment is configured by pressurizing the
図7を参照して、第4実施の形態について説明する。この第4実施の形態では、手差しトレイ15の下端部にシート挿入開口部33を遮蔽するフラップ部材31を設けたことが上述した実施の形態と異なっている。
A fourth embodiment will be described with reference to FIG. The fourth embodiment is different from the above-described embodiment in that a
フラップ部材31は手差しトレイ15の下部に回転支点32により揺動自在に枢支されている。図7に示すように、手差しトレイ15が開いた状態にあるときは給紙ユニット29の前部に重なるように位置しているが、図7の手差しトレイ17開いた状態から閉じた状態になったときには、図8に示すように手差しトレイ15と給紙トレイユニット29との間に形成されるシート挿入開口部33を遮蔽し、内部機構が見えなくなるため、装置正面から見たときの外観品質を損ねることを防止できる。
The
更に、図8示すように、ねじりコイルばね34を設けてコイルばね34の弾性によりフラップ部材31は矢印Fに示す装置本体側に閉じるよう付勢されていればフラップ部材31の姿勢を安定にすることができる。このフラップ部材31は開いた姿勢においても手差しトレイ15より格段に小さく開閉操作が可能に設置できるため、省スペースにも貢献する。尚、シート挿入開口部33を使用する場合には、フラップ部材31を図8に示す閉じ状態から上方に回動するようにして開く。
Furthermore, as shown in FIG. 8, if the
図9を参照して、第5実施の形態について説明する。この第5実施の形態では、上述の第4実施の形態において、フラップ部材31を閉じた状態及び開いた状態で保持するように構成したものである。
A fifth embodiment will be described with reference to FIG. In the fifth embodiment, the
図9に示すように、フラップ部材31の回転軸の周囲部31cには突起部(被係止部)35が形成されており、フラップ部材の周囲部31cは、フラップ部材31の回転角度と同位相だけ回転する。手差しトレイ15には、略V字形状の板ばね37の一端部を支持する支持部36が設けてあり、板ばね37他端部に係止部材38が取り付けられている。係止部材38には凹部(係止部)が形成され、この凹部に対して突起部35が係止可能になっている。
As shown in FIG. 9, a protrusion (locked portion) 35 is formed on the
図9の実線では、フラップ部材31は手差しトレイ15を閉じた状態を示しているが、二点鎖線で示すように、フラップ部材31をその閉じた状態(実線)からθ2だけ回転して開くと、突起部35が係止部材38の凹部に係止して二点鎖線で示すように開き位置で保持される。
9, the
尚、図9には示していないが第5実施の形態では図8に示す第4実施の形態と同様にねじりコイルばね34が設けてあり、フラップ部材31を閉じ方向に付勢している。
Although not shown in FIG. 9, in the fifth embodiment, a
フラップ部材31は自重とねじりコイルばね34による閉じようとする力が働いているため、板ばね37はこの2つの合力による力量よりも高い圧力に設定されている。
Since the
更に、手差しトレイ15を開く動作中に前記フラップ部材31は当接部材46に当たって相対的に開き方向に回転するが、フラップ部材31が回転する最大角度がθ1であるとき、θ2>θ1の条件を満たすことにより、手差しトレイ15の開閉時にフラップ部材31が図9に二点鎖線で示す姿勢になることはないため、不本意にフラップ部材31を開き位置でロックすることがない。
Further, during the operation of opening the
即ち、手差しトレイ15を図9に示す閉じ位置から開いた場合に、フラップ部材31はシート挿入開口部33を閉じる位置に保持されるのである。
That is, when the
また、図9に実線で示すようにフラップ部材31がシート挿入開口部33を閉じているときにユーザが手で回動して二点鎖線で示すように開き位置にすると、突起部35が係止部材38に係止して、フラップ部材31の開き状態を保持することができる。
Further, when the
尚、第5実施の形態において、図6に示す第3実施の形態と同様に、手差しトレイ15の開閉を検知する遮蔽検知センサ30により、手差しトレイ15の開閉を検知すると、モータやソレノイドなどの駆動源によりフラップ部材31を開閉位置に回動するものであっても良い。この場合、ユーザが自分で開け閉めをする動作が必要ないから、操作性が向上する。
In the fifth embodiment, similarly to the third embodiment shown in FIG. 6, when the opening / closing of the
図10及び図11を参照して、第6実施の形態について説明する。この第6実施の形態では、シート挿入開口部33から挿入するシートP3を案内するものである。図10において、フラップ部材31には開いたときの下面に一対の用紙規制ガイド40a、40bが取り付けられている。
A sixth embodiment will be described with reference to FIGS. 10 and 11. In the sixth embodiment, the sheet P3 to be inserted from the
シート挿入開口部33より、一枚手差し口として利用する場合に前記用紙規制ガイド40a、40bに合わせれば画像位置精度が増すため、印刷品質が向上する。またこの用紙規制ガイド40a、40bはラックとピニオンにより用紙幅方向に自在に調整可能とする構成が望ましい。
When the
この第6実施の形態では、図11に正面図を示すように、手差しトレイ15は閉められた状態になっており、フラップ部材31は開いた状態になっているときに、シート挿入開口部33からの用紙セットを可能としている。
In the sixth embodiment, as shown in the front view of FIG. 11, when the
図12を参照して、第7実施の形態について説明する。この第7実施の形態では、上述した第6実施の形態において、シート挿入開口部33の巾を一定にしたものである。即ち、フラップ部材13の下面に取り付けられた規制ガイド40cは、第6実施の形態の規制ガイド40a、40bとは異なり、正面視四角形状の角穴となっており、この角穴がシートの挿入を案内する。したがって、幅方向は固定されているため、セットできるのはあらかじめ決められたサイズの用紙のみである。しかし、固定された規制ガイド40cは動くことはないため、幅方向に摺動するタイプの規制ガイド40a、40bよりもユーザ操作にばらつき、部品寸法ばらつき、保持力不足による給紙中のズレなどがないため、画像位置精度はより向上する。
A seventh embodiment will be described with reference to FIG. In the seventh embodiment, the width of the
更に、規制ガイド40cを角穴とすることにより、角穴の下面の存在により、複数枚のセットが可能となる。本実施の形態では、コシが強く定型のサイズとして利用する郵政はがき、年賀はがきなどの印刷に最適である。
Furthermore, by setting the
本発明は、上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。例えば、第1実施の形態において図に2示す用紙検知センサ48は普段は手差しトレイ15の給紙において用紙有り無し検知に使用しているが、ユーザがシート挿入開口部33から給紙動作を行なうときに、用紙検知センサ41がONした場合、あらかじめ設定された時間後にクラッチなどにより駆動力が給紙ローラ1cに伝えられ、用紙搬送を開始するようにしても良い。この制御により、手差しトレイ15に用紙をセットした後ユーザが印刷命令を出し、あるいは印刷命令を出した後、給紙ローラ1cの回転中に用紙補給するなどの操作ではなく、ユーザが用紙をセットした後、最適な設定時間後に自動的に給紙動作を行なわせることにより、操作性向の効果を得ることができる。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. For example, in the first embodiment, the
R 画像形成装置
R1 画像形成装置本体
1C 手差し給紙装置
15 手差しトレイ
16 回転支点
17 伝達機構(付勢力変更手段)
18 給紙圧ばね(弾性部材)
19 底板
20 突起部(係合凸部)
20a 被係合部(被係合凹部)
21 ラック部材
24 歯車(ギア)
26 支持部材
29 給紙ユニット
31 フラップ部材
33 シート挿入開口部
35 突起部(被係止部)
38 係止部材
R Image forming apparatus R1 Image forming apparatus main body 1C
18 Feeding pressure spring (elastic member)
19
20a Engagement part (engaged recess)
21
26
38 Locking member
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