JP2011001186A - シート送り装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成にてピックアップローラを退避することができる技術を提供する。
【解決手段】給紙カセットの挿抜（着脱）に応じて揺動機構１４の重心Ｇ１の位置を揺動変位させる。これにより、重心Ｇ１に作用する重力による揺動モーメントの向きが変化してピックアップローラが揺動変位するとともに、その揺動モーメントによりピックアップローラの位置が保持されることとなるので、ピックアップローラを退避位置で拘束するための機構を必要としない。したがって、簡易な構成にてピックアップローラを退避させることができる。
【選択図】図５

Description

本発明は、積層状態で載置されたシートを搬送供給するシート送り装置、及びこのシート送り装置を用いた画像形成装置に関するものである。

画像形成装置等に用いられている一般的なシート送り装置では、給紙カセット等の載置部に載置されている用紙のうち積層方向上端に位置する用紙に、ピックアップローラを接触させた状態でピックアップローラを回転させることにより、用紙を画像形成部等に搬送供給している。

そこで、例えば特許文献１に記載の発明では、ピックアップローラが揺動して用紙と接触して給紙するとともに、給紙カセットの挿抜時にピックアップローラが給紙カセットと干渉してしまうことを防止するため、給紙カセットに係合するレバー等を設け、給紙カセットの挿抜時にピックアップローラを退避位置にて拘束している。

特開２００１−８０７５９号公報

しかし、特許文献１に記載の発明では、ピックアップローラを退避位置で拘束するための機構を必要とし、複雑な構成となっている。一方、近年、画像形成装置において製造原価低減が強く望まれているが、特許文献１に記載の構成は複雑であるので、製造原価低減を図ることが難しい。

本願発明は、上記点に鑑み、特許文献１に記載の発明等に比べて、簡易な構成にてピックアップローラを退避することができる技術を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、積層状態で載置されたシートを搬送供給するシート送り装置であって、水平方向に着脱自在に装置本体（１Ａ）に装着され、シートが積層状態で載置されるシートカセット（１１）と、シートカセット（１１）に載置されているシートに接触して回転することによりシートを送り出すピックアップローラ（１２）と、装置本体（１Ａ）に揺動可能に組み付けられ、重心（Ｇ１）が揺動中心（Ｏ１）を通る鉛直線（Ｌ１）を挟んで一方側と他方側との間を行き来するようにシートカセット（１１）の着脱に連動して揺動する揺動体（１４）と、シートカセット（１１）が装置本体（１Ａ）に装着される際には、揺動体（１４）の重心（Ｇ１）を鉛直線（Ｌ１）に対して一方側に変位させ、シートカセット（１１）が装置本体（１Ａ）から取り外される際には、揺動体（１４）の重心（Ｇ１）を鉛直線（Ｌ１）に対して他方側に変位させる揺動体変位手段（１１Ｂ〜１１Ｄ）と、揺動体（１４）の重心（Ｇ１）に作用する重力によって発生する揺動モーメント（Ｍ１）を受けて揺動するとともに、一端側が装置本体（１Ａ）に揺動可能に組み付けられ、他端側にピックアップローラ（１２）が組み付けられたホルダアーム（１３）とを備え、揺動体（１４）の重心（Ｇ１）が一方側に位置する際には、揺動モーメント（Ｍ１）の向きは、ピックアップローラ（１２）をシートカセット（１１）に近接させる向きとなり、揺動体（１４）の重心（Ｇ１）が他方側に位置する際には、揺動モーメント（Ｍ１）の向きは、ピックアップローラ（１２）をシートカセット（１１）から離間させる向きとなることを特徴とする。

これにより、請求項１に記載の発明では、シートカセット（１１）の挿抜（着脱）に応じて揺動体（１４）の重心位置が変位することによって揺動モーメント（Ｍ１）の向きが変化してピックアップローラ（１２）が揺動変位するとともに、その揺動モーメント（Ｍ１）によりピックアップローラ（１２）の位置が保持されることとなるので、ピックアップローラ（１２）を退避位置で拘束するための機構を必要としない。

したがって、簡易な構成にてピックアップローラ（１２）を退避させることができるとともに、その退避状態を容易に保持できるので、シート送り装置やこれを用いた画像形成装置の製造原価低減を図ることが可能となる。

また、請求項２に記載の発明では、シートカセット（１１）には、シートカセット（１１）の着脱（挿抜）時に揺動体（１４）に接触して揺動体（１４）を押圧するとともに、揺動体変位手段（１１Ｂ〜１１Ｄ）の少なくとも一部を構成する押圧部（１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ）が設けられていることを特徴とする。

これにより、請求項２に記載の発明では、シートカセット（１１）の挿抜に応じて揺動体（１４）を確実に変位させることができる。
因みに、請求項２からも明らかなように、請求項１に記載の発明では、揺動体（１４）に接触して揺動体（１４）を押圧する以外の手段（例えば、シートカセット（１１）の挿抜に応じて発生する空気圧）にて揺動体変位手段（１１Ｂ〜１１Ｄ）を構成してもよい。

また、請求項３に記載の発明では、押圧部（１１Ｂ、１１Ｃ）は、重心（Ｇ１）が鉛直線（Ｌ１）を超えるまで揺動体（１４）に接触し続けることを特徴とする。
これにより、請求項３に記載の発明では、シートカセット（１１）の挿抜に応じて揺動体（１４）をより確実に変位させることができる。

因みに、請求項３からも明らかなように、請求項２に記載の発明では、重心（Ｇ１）が鉛直線（Ｌ１）を超える前に押圧部（１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ）が非接触となる場合も含まれる。

なお、請求項４に記載の発明では、ホルダアーム（１３）の揺動中心は、シートの搬送方向において、ピックアップローラ（１２）より搬送方向下流側に設定されていることを特徴とするものである。

また、請求項５に記載の発明では、ピックアップローラ（１２）により送り出されたシートに接触してシートに所定の搬送抵抗を付与する分離パッド（１６Ａ）、及びシートを分離パッド（１６Ａ）に押し付けながら回転する分離ローラ（１６Ｂ）を有して構成され、ピックアップローラ（１２）により送り出された複数枚のシートを分離して供給する分離機構（１６）を備えており、ホルダアーム（１３）は、分離ローラ（１６Ｂ）の回転中心を揺動中心として揺動することを特徴とするものである。

また、請求項６に記載の発明では、揺動体（１４）は、その揺動中心（Ｏ１）から上下方向にずれた位置まで延びるアーム部（１４Ｂ）、このアーム部（１４Ｂ）の先端に設けられた錘部（１４Ｃ）、及び揺動モーメント（Ｍ１）をホルダアーム（１３）に作用させる作用部（１４Ａ）を有して構成されていることを特徴とする。

これにより、請求項６に記載の発明では、ピックアップローラ（１２）がシートカセット（１１）に載置されたシートに接触する際には、ピックアップローラ（１２）及びホルダアーム（１３）の自重に加えて、揺動モーメント（Ｍ１）による力がピックアップローラ（１２）に作用するので、ピックアップローラ（１２）とシートとの接触面圧を高めることができ、ピックアップローラ（１２）からシートに確実に搬送力を付与することができる。

なお、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の発明における揺動体（１４）は、請求項７に記載の発明のごとく、その揺動中心（Ｏ１）を通る鉛直線（Ｌ１）を挟んで一方側から他方側に延びて錘部（１４Ｃ）を変位可能に支持するガイド部（１４Ｋ）を有して構成してもよい。

また、請求項８に記載の発明では、揺動体（１４）は、その揺動中心（Ｏ１）を通る鉛直線（Ｌ１）に対して交差する方向に延びるアーム部（１４Ｂ）を有して構成され、アーム部（１４Ｂ）の一端側は揺動可能に支持され、他端側には錘部（１４Ｃ）が設けられており、さらに、アーム部（１４Ｂ）の揺動中心軸方向が、水平方向に対して傾いていることを特徴とする。

これにより、請求項８に記載の発明では、アーム部（１４Ｂ）及び錘部（１４Ｃ）の揺動に伴って必要とする上下方向の可動範囲寸法を、揺動中心軸方向を水平とした場合に比べて、小さくすることができるので、シート送り装置の上方下方向寸法の小型化を図ることができる。

なお、請求項９に記載の発明では、請求項１ないし８のいずれか１つに記載のシート送り装置（１０）と、シート送り装置（１０）から搬出されたシートに画像を形成する画像形成部（２）とを備えることを特徴とするものである。

因みに、上記各手段等の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段等との対応関係を示す一例であり、本発明は上記各手段等の括弧内の符号に示された具体的手等に限定されるものではない。

本発明の第１実施形態に係る画像形成装置１の中央断面を示す模式図である。 本発明の第１実施形態に係る給紙カセット１１の斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る給紙カセット１１の上面図である。 本発明の第１実施形態に係るローラホルダ１３、ピックアップローラ１２及び揺動機構１４等を示す斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る揺動機構１４をその揺動中心軸方向から見た図である。 本発明の第１実施形態に係る給紙カセット１１において、載置部１１Ａに用紙が満載された状態を示す中央断面図である。 本発明の第１実施形態に係る給紙カセット１１において、載置部１１Ａに載置された用紙が減少した状態を示す中央断面図である。 本発明の第１実施形態において、給紙カセット１１を装置本体１Ａから取り外す場合の状態変化を示す図である。 本発明の第１実施形態において、給紙カセット１１を装置本体１Ａから取り外す場合の状態変化を示す図である。 本発明の第１実施形態において、給紙カセット１１を装置本体１Ａから取り外す場合の状態変化を示す図である。 本発明の第１実施形態において、給紙カセット１１を装置本体１Ａから取り外す場合の状態変化を示す図である。 本発明の第１実施形態において、給紙カセット１１を装置本体１Ａに装着する場合の状態変化を示す図である。 本発明の第１実施形態において、給紙カセット１１を装置本体１Ａに装着する場合の状態変化を示す図である。 本発明の第１実施形態において、給紙カセット１１を装置本体１Ａに装着する場合の状態変化を示す図である。 本発明の第１実施形態において、給紙カセット１１を装置本体１Ａに装着する場合の状態変化を示す図である。 本発明の第１実施形態において、給紙カセット１１を装置本体１Ａに装着する場合の状態変化を示す図である。 （ａ）及び（ｂ）は、本発明の第２実施形態に係る揺動機構１４の構造及び作動を示す図である。 （ａ）は本発明の第３実施形態に係る揺動機構１４を揺動中心軸方向から見た図であり、（ｂ）は図１８（ａ）のＡ矢視図である。 （ａ）は本発明の第３実施形態に係る揺動機構１４を揺動中心軸方向から見た図であり、（ｂ）は図１９（ａ）のＡ矢視図である。

本実施形態は、本発明に係るシート送り装置を画像形成装置用の給紙装置に適用したものであり、以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
（第１実施形態）
１．画像形成装置の概略構成
画像形成装置１は、図１に示すように、画像形成部２及び給紙装置１０等から構成されており、画像形成部２は、用紙やＯＨＰシート等（以下、用紙という。）に画像を形成（印刷）する画像形成手段であり、給紙装置１０は、画像形成部２に用紙を送り出す給紙手段である。

なお、本実施形態に係る画像形成部２は、プロセスカートリッジ３、露光器４及び定着器５等からなる電子写真方式の画像形成手段にて構成されており、プロセスカートリッジ３には、現像剤像が担持される感光ドラム３Ａ、及び感光ドラム３Ａを帯電させる帯電器（図示せず。）等が収納されている。

そして、給紙装置１０から画像形成部２に向けて搬出された用紙は、紙粉取りローラ６Ａにて紙粉が除去された後、一対のレジストローラ７まで搬送され、この一対のレジストローラ７にて斜行が矯正された後、感光ドラム３Ａに搬送される。なお、搬送ローラ６Ｂは用紙を紙粉取りローラ６Ａに押し付けるためのローラである。

一方、帯電した感光ドラム３Ａは、露光器４にて露光されてその外周面に静電潜像が形成される。そして、現像剤（本実施形態では、粉体状のトナー）が感光ドラム３Ａに供給されて感光ドラム３Ａの外周面に現像剤像が担持（形成）される。

このとき、搬送されてきた用紙を挟んで感光ドラム３Ａと反対側に配設された転写ローラ８には、現像剤と逆極性を有する電荷が印加されているため、感光ドラム３Ａに担持されている現像剤像が用紙に転写される。

その後、用紙に転写された現像剤は、定着器５にて加熱されて用紙に定着し、画像形成が終了した用紙は、その搬送方向が上方側に転向された後、画像形成装置１の上端面側に設けられた排紙トレイ９に排出される。

２．給紙装置の詳細構造
給紙装置１０は、図１に示すように、給紙カセット１１の載置部１１Ａに積層された状態で載置されている複数枚の用紙のうち、積層方向端部（本実施形態では、上下方向最上端）に位置する用紙を１枚ずつ分離して画像形成部２側に搬送供給する装置であり、給紙カセット１１は、画像形成部２等が組み付けられた装置本体（本体フレームや筐体）１Ａに対して水平方向（本実施形態では、前後方向）に着脱自在に装着されている。

ピックアップローラ１２は、載置部１１Ａに載置されている最上端に位置する用紙に接触して回転することにより用紙を送り出す送り手段であり、このピックアップローラ２１Ａは、図２に示すように、給紙カセット１１の幅方向略中央部に設けられたローラホルダ１３に回転可能に組み付けられている。

因みに、給紙カセット１１の幅方向（以下、幅方向と略す。）とは、水平方向のうち用紙の送り出し方向と直交する方向をいい、本実施形態では、画像形成装置１の左右方向と一致する。

また、ローラホルダ１３は、図３に示すように、上面側から見て、用紙の送り出し方向（本実施形態では、画像形成装置１の前後方向）と略平行な方向に延びる樹脂からなるものであり、その延び方向一端側（本実施形態では、送り出し方向下流側）は、軸受部１３Ａ、１３Ｂを介して本体フレーム等に回転（揺動）可能に支持され、一方、延び方向他端側（本実施形態では、送り出し方向上流側）には、ピックアップローラ１２が組み付けられている。

そして、ローラホルダ１３の揺動中心側には、図４に示すように、幅方向一端側（本実施形態では、右端側）に向けて延びるとともに、その揺動中心軸と同軸上に配置された揺動シャフト１４Ａが設けられており、ローラホルダ１３は、揺動シャフト１４Ａを介して伝達される揺動モーメントＭ１を受けて揺動中心Ｏ１（図５参照）周りに揺動する。

すなわち、揺動シャフト１４Ａの軸方向端部のうちローラホルダ１３と反対側（本実施形態では、右端側）には、その揺動中心Ｏ１から上下方向にずれた位置まで延びるととともに、その先端側に錘部１４Ｃが形成されたアーム部１４Ｂが設けられている。

そして、このアーム部１４Ｂ、錘部１４Ｃ、揺動シャフト１４Ａ、並びに後述する第１カム部１４Ｇ及び第２カム部１４Ｈ等により揺動機構１４が構成されている。なお、揺動機構１４とは、給紙カセット１１の着脱に対して機械的に連動して、図５に示すように、重心Ｇ１が揺動中心Ｏ１を通る鉛直線Ｌ１を挟んで一方側と他方側との間（本実施形態では、前後方向）を行き来するように揺動する揺動体をなすものである。

因みに、揺動機構１４は、アーム部１４Ｂ、錘部１４Ｃ及び揺動シャフト１４Ａ等により構成されているので、厳密には、揺動機構１４の重心Ｇ１の位置と錘部１４Ｃの重心の位置とは一致しないが、本実施形態では、錘部１４Ｃの質量に比べてアーム部１４Ｂ等の質量が小さいため、錘部１４Ｃの重心の位置を揺動機構１４の重心Ｇ１の位置としても実用上殆ど問題がない。

そして、揺動機構１４の重心Ｇ１が鉛直線Ｌ１を挟んでピックアップローラ１２と反対側（本実施形態では、前方側）に位置する場合には（図５の二点鎖線で示す状態）、重心Ｇ１に作用する重力により、揺動シャフト１４Ａを図５の右向きに回転させる揺動モーメントＭ１が揺動シャフト１４Ａに作用するので、ピックアップローラ１２及びローラホルダ１３は、給紙カセット１１から離間する向きの揺動モーメントＭ１を受ける。

一方、揺動機構１４の重心Ｇ１が鉛直線Ｌ１を挟んでピックアップローラ１２側（本実施形態では、後方側）に位置する場合には（図５の実線で示す状態）、重心Ｇ１に作用する重力により、揺動シャフト１４Ａを図５の左向きに回転させる揺動モーメントＭ１が揺動シャフト１４Ａに作用するので、ピックアップローラ１２及びローラホルダ１３は、給紙カセット１１に近接する向きの揺動モーメントＭ１を受ける。

このため、重心Ｇ１が鉛直線Ｌ１を挟んでピックアップローラ１２側に位置する場合には、ピックアップローラ１２は、揺動モーメントＭ１により積層方向上端に位置する用紙に押し付けられるので、図６及び図７に示すように、載置部１１Ａに載置されている用紙の枚数によらず、ピックアップローラ１２を載置部１１Ａに載置されている最上端に位置する用紙に接触させることができる。

また、本実施形態では、アーム部１４Ｂ及び錘部１４Ｃは、揺動シャフト１４Ａに一体化されていないため、揺動シャフト１４Ａは、錘部１４Ｃ等の揺動変位と一体的には回転しない。

すなわち、本実施形態では、図４に示すように、アーム部１４Ｂは、揺動シャフト１４Ａに対して回転可能に装着されたカラー１４Ｄに一体化され、かつ、このカラー１４Ｄには、揺動シャフト１４Ａに設けられた係合キー１４Ｆと係合するキー溝１４Ｅが設けられている。

このため、揺動モーメントＭ１により錘部１４Ｃ等が揺動変位し始めると、キー溝１４Ｅの内壁部と係合キー１４Ｆとが接触するまで錘部１４Ｃ等のみ揺動（回転）し、その後、キー溝１４Ｅの内壁部と係合キー１４Ｆとが接触して係合すると、錘部１４Ｃ等と揺動シャフト１４Ａとが一体的に揺動（回転）する。因みに、本実施形態では、錘部１４Ｃ等が揺動変位し始めた時から更に約６０°度揺動すると、キー溝１４Ｅの内壁部と係合キー１４Ｆとが接触するように設定されている。

また、カラー１４Ｄの外周面には、図４に示すように、径方向に突出してカラー１４Ｄと一体的に回転する第１カム部１４Ｇ及び第２カム部１４Ｈが設けられており、これら第１カム部１４Ｇ及び第２カム部１４Ｈは、図２に示すように、給紙カセット１１の着脱時に、給紙カセット１１の側壁に設定された第１カム面１１Ｂ、第２カム面１１Ｃ及び第３カム面１１Ｄに接触することにより、揺動モーメントＭ１と反対向きのモーメントをカラー１４Ｄに作用させる。

すなわち、第１カム部１４Ｇと第２カム部１４Ｈとは、図５に示すように、揺動中心Ｏ１を挟んで互いに反対向きに突出しているとともに、カラー１４Ｄの軸方向においてずれた位置に設けられている（図３参照）。

そして、第１カム面１１Ｂは、給紙カセット１１が装置本体１Ａから取り外される際に第１カム部１４Ｇの先端に接触して第１カム部１４Ｇを押圧する押圧部であり（図９参照）、一方、第２カム面１１Ｃ及び第３カム面１１Ｄは、給紙カセット１１が装置本体１Ａに装着される際に第２カム部１４Ｈの先端に接触して第２カム部１４Ｈを押圧する押圧部である（図１２及び図１４参照）。

また、第１カム面１１Ｂは、図９に示すように、給紙カセット１１の取り外し方向後退側（本実施形態では、給紙カセット１１の後方側）に向かうほど、第１カム部１４Ｇと第１カム面１１Ｂとの接触部Ｐ１が揺動中心Ｏ１側（上方側）に移動するような傾斜面となっている。

そして、接触部Ｐ１が鉛直線Ｌ１に対して重心Ｇ１と同一側に位置するので、揺動中心Ｏ１に対して給紙カセット１１が取り外し方向前進側（本実施形態では、給紙カセット１１の前方側）に移動すると、重心Ｇ１の位置は、図９→図１０に示すように、図９に示す状態における揺動モーメントＭ１の向きと逆向きに揺動変位する。

一方、第２カム面１１Ｃは、図１４に示すように、給紙カセット１１の装着方向後退側（本実施形態では、給紙カセット１１の前方側）に向かうほど、第２カム部１４Ｈと第２カム面１１Ｃとの接触部Ｐ２が揺動中心Ｏ１側（上方側）に移動するような傾斜面となっている。

そして、接触部Ｐ２が鉛直線Ｌ１に対して重心Ｇ１と同一側に位置するので、揺動中心Ｏ１に対して給紙カセット１１が装着方向前進側（本実施形態では、給紙カセット１１の後方側）に移動すると、重心Ｇ１の位置は、図１４→図１５に示すように、揺動モーメントＭ１の向きの逆向きに揺動変位する。

また、第３カム面１１Ｄは、図１２に示すように、給紙カセット１１を装置本体１Ａに装着する際に、第２カム部１４Ｈが最初に接触する傾斜面であって、第２カム面１１Ｃと同様に、給紙カセット１１の装着方向後退側に向かうほど、第２カム部１４Ｈと第３カム面１１Ｄとの接触部が揺動中心Ｏ１側（上方側）に移動するように傾斜している。

なお、本実施形態では、第１カム部１４Ｇの先端が第１カム面１１Ｂに接触する際に発生する摺動抵抗（摩擦抵抗）を小さくするために、図９に示すように、第１カム部１４Ｇの先端にローラ１４Ｊを設けている。したがって、摺動抵抗が小さい場合には、第２カム部１４Ｈと同様に、ローラ１４Ｊを廃止してもよい。また、第２カム部１４Ｈの先端にローラを設けて、摺動抵抗を小さくする構成としてもよい。

因みに、第１カム面１１Ｂ及び第２カム面１１Ｃも、第１カム部１４Ｇ及び第２カム部１４Ｈと同様に、互いにカラー１４Ｄの軸方向においてずれた位置に設けられているので（図２参照）、第１カム部１４Ｇが第２カム面１１Ｃと接触し、第２カム部１４Ｈが第１カム面１１Ｂと接触することはない。

また、ピックアップローラ１２より用紙搬送方向下流側には、図１に示すように、ピックアップローラ１２により送り出された複数枚の用紙を分離して一対のレジストローラ７に供給する分離機構１６が備えられており、この分離機構１６は、ピックアップローラ１２により送り出された用紙に接触して用紙に所定の搬送抵抗を付与する分離パッド１６Ａ、及び用紙を分離パッド１６Ａに押し付けながら回転する分離ローラ１６Ｂ等を有して構成されている。

そして、分離ローラ１６Ｂは、図２に示すように、揺動シャフト１４Ａと同軸上に設定された駆動シャフト１６Ｃに支持された状態で駆動シャフト１６Ｃから回転力を受けて回転し、一方、分離パッド１６Ａは、給紙カセット１１の壁部に揺動可能に組み付けられている。

因みに、分離ローラ１６Ｂは駆動シャフト１６Ｃと一体化されて駆動シャフト１６Ｃから直接的に回転力を得ているが、ピックアップローラ１２は、図４に示すように、駆動ベルト１２Ａを介して駆動シャフト１６Ｃから回転力を得て回転する。

また、本実施形態では、載置部１１Ａのうち用紙の送り出し方向（本実施形態では、画像形成装置１の前後方向）前進側の壁面１１Ｅは、図６及び図７に示すように、搬送ローラ６Ｂと用紙との接触点、及び分離ローラ１６Ｂと用紙との接触点を通る仮想線と略平行となるように用紙の積層方向に対して傾斜している。一方、載置部１１Ａのうち用紙の送り出し方向後退側の壁面（用紙後端ガイド面）１１Ｆも、壁面１１Ｅと略平行となるように用紙の積層方向に対して傾斜している。

３．給紙カセット着脱時のピックアップローラの退避作動
３．１．給紙カセットを装置本体から取り外す場合
給紙カセット１１が装置本体１Ａに装着されている状態では、図８に示すように、揺動機構１４の重心Ｇ１が鉛直線Ｌ１に対してピックアップローラ１２側（給紙カセット１１の後方側）に位置しているとともに、第１カム部１４Ｇ（ローラ１４Ｊ）は、第１カム面１１Ｂに接触していないので、ピックアップローラ１２（ローラホルダ１３）には、給紙カセット１１に近接する向き（紙面右回り）の揺動モーメントＭ１のみが作用している。

そして、給紙カセット１１を装置本体１Ａから取り外すべく、給紙カセット１１が紙面左側（画像形成装置１の前面側）に引き出されると、揺動機構１４の重心Ｇ１（錘部１４Ｃ）は、図９→図１０→図１１の順に示すように、給紙カセット１１の取り外し方向後退側（紙面右側）から鉛直線Ｌ１を超えて取り外し前進側（紙面左側）まで揺動する。

すなわち、給紙カセット１１が取り外し方向前進側に移動すると、第１カム部１４Ｇと第１カム面１１Ｂとの接触部Ｐ１が揺動中心Ｏ１側（上方側）に移動するので、重心Ｇ１の位置は、図９→図１０に示すように、図８に示す状態における揺動モーメントＭ１の向きと逆向き（左向き）に揺動変位する。このとき、重心Ｇ１が鉛直線Ｌ１を超えて装着方向前進側（紙面左側）に到達するまで第１カム部１４Ｇと第１カム面１１Ｂとは接触し続ける。

そして、重心Ｇ１が鉛直線Ｌ１を超えて装着方向前進側（紙面左側）に到達した後は、揺動モーメントＭ１の向きが、図１０に示すように、それ以前と逆向き（図１０の左向き）となるので、第１カム部１４Ｇと第１カム面１１Ｂとが非接触状態となっても、図１１に示すように、重心Ｇ１は揺動モーメントＭ１により紙面左側に揺動変位し、ピックアップローラ１２が退避状態となる。

また、装置本体１Ａには、ローラホルダ１３と接触することにより、ピックアップローラ１２が所定位置以上に上方側に揺動変位することを防止するストッパ（図示せず。）が設けられているので、揺動モーメントＭ１によりローラホルダ１３がストッパに押し付けられることにより、ピックアップローラ１２の退避状態が保持される。

３．２．給紙カセットを装置本体に装着する場合
給紙カセット１１が装置本体１Ａに完全に取り外されている状態では、図１２に示すように、揺動機構１４の重心Ｇ１が鉛直線Ｌ１に対してピックアップローラ１２と反対側（画像形成装置１の前方側）に位置しているとともに、第２カム部１４Ｈは、第３カム面１１Ｄに接触していないので、ピックアップローラ１２（ローラホルダ１３）には、給紙カセット１１から離間する向き（紙面左回り）の揺動モーメントＭ１のみが作用している。

そして、給紙カセット１１を装置本体１Ａに装着すべく、給紙カセット１１が紙面右側（画像形成装置１の後方側）に押し込まれると、先ず、第２カム部１４Ｈが第３カム面１１Ｄに接触するので、給紙カセット１１の移動とともに第２カム部１４Ｈと第３カム面１１Ｄとの接触部が揺動中心Ｏ１側（上方側）に移動し、第２カム部１４Ｈの先端側が給紙カセット１１の側壁の上端面に乗り上げる。

そして更に、給紙カセット１１が画像形成装置１の後方側に押し込まれると、揺動機構１４の重心Ｇ１（錘部１４Ｃ）は、図１３→図１４→図１５（図１６）の順に示すように、給紙カセット１１の装着方向後退側（紙面左側）から鉛直線Ｌ１を超えて装着方向前進側（紙面右側）まで揺動する。

すなわち、給紙カセット１１が装着方向前進側に移動すると、第２カム部１４Ｈと第２カム面１１Ｃとの接触部Ｐ２が、図１３→図１４に示すように揺動中心Ｏ１側（上方側）に移動し、図１５に示すように重心Ｇ１が鉛直線Ｌ１を超えて装着方向前進側（紙面右側）に到達する。

そして、重心Ｇ１が鉛直線Ｌ１に対して装着方向前進側（紙面右側）に位置すると、揺動モーメントＭ１の向きが、図１２〜１４に示す状態における揺動モーメントＭ１の向きと逆向き（図１５の右向き）となるので、ローラホルダ１３は、この揺動モーメントＭ１によりピックアップローラ１２と用紙とが接触する位置まで揺動する。

因みに、図１５は、載置部１１Ａに用紙がほぼ満載されている状態を示し、図１６は、載置部１１Ａに載置されている用紙の枚数が減少している場合を示している。そして、本実施形態では、給紙カセット１１が装置本体１Ａに装着されると、いずれの場合であっても揺動モーメントＭ１によりピックアップローラ１２と用紙とが接触した状態となる。

４．本実施形態に係る画像形成装置（特に、給紙装置）の特徴
本実施形態では、上記の作動説明からも明らかなように、給紙カセット１１の挿抜（着脱）に応じて揺動機構１４の重心Ｇ１の位置が変位することによって揺動モーメントＭ１の向きが変化してピックアップローラ１２が揺動変位するとともに、その揺動モーメントＭ１によりピックアップローラ１２の位置が保持されることとなるので、ピックアップローラ１２を退避位置で拘束するための機構を必要としない。

したがって、簡易な構成にてピックアップローラ１２を退避させることができるとともに、その退避状態を容易に保持できるので、給紙装置１０及び画像形成装置１の製造原価低減を図ることが可能となる。

また、本実施形態では、給紙カセット１１には、給紙カセット１１の着脱（挿抜）時に第１カム部１４Ｇ又は第２カム部１４Ｈに接触して、これらカム部１４Ｇ、１４Ｈを押圧する第１カム面１１Ｂ〜第３カム面１１Ｄが設けられているので、給紙カセット１１の挿抜に応じて揺動機構１４を確実に変位させることができる。

また、本実施形態では、第１カム面１１Ｂは、図９及び図１０に示すように、重心Ｇ１が取り外し方向後退側（紙面右側）から鉛直線Ｌ１を超えて取り外し方向前進側（紙面左側）に至るまで第１カム部１４Ｇに接触し続け、一方、第２カム部１４Ｈは、図１４及び図１５に示すように、重心Ｇ１が給紙カセット１１の装着方向後退側（紙面左側）から鉛直線Ｌ１を超えて装着方向前進側（紙面右側）に至るまで第２カム部１４Ｈに接触し続けるので、給紙カセット１１の挿抜に応じて揺動機構１４をより確実に変位させることができる。

また、本実施形態では、ピックアップローラ１２が給紙カセット１１に載置された用紙に接触する際には、ピックアップローラ１２及びローラホルダ１３の自重に加えて、揺動モーメントＭ１による力がピックアップローラ１２に作用するので、ピックアップローラ１２とシートとの接触面圧を高めることができ、ピックアップローラ１２からシートに確実に搬送力を付与することができる。

また、本実施形態では、アーム部１４Ｂ及び錘部１４Ｃは、揺動シャフト１４Ａに一体化されておらず、キー溝１４Ｅと係合キー１４Ｆとが接触するまで錘部１４Ｃ等のみ揺動し、その後、キー溝１４Ｅと係合キー１４Ｆとが接触して係合すると、錘部１４Ｃ等と揺動シャフト１４Ａとが一体的に揺動するので、給紙カセット１１を装置本体１Ａに装着したときに、ピックアップローラ１２を確実に用紙に接触させることができる。

すなわち、ピックアップローラ１２を用紙に接触させる力（以下、この力を接触力という。）は、主に揺動モーメントＭ１により発生するが、この揺動モーメントＭ１により接触力を発生させるには、図１５に示すように、揺動機構１４の重心Ｇ１の位置が鉛直線Ｌ１よりピックアップローラ１２側に位置する必要がある。

このとき仮に、錘部１４Ｃ等と揺動シャフト１４Ａとが一体され、かつ、規定枚数を超える用紙が載置部１１Ａに載置されると、重心Ｇ１の位置が鉛直線Ｌ１を超えてピックアップローラ１２側に位置する前にピックアップローラ１２と用紙とが接触してしまうおそれがある。

そして、重心Ｇ１の位置が鉛直線Ｌ１に対してピックアップローラ１２と反対側に位置した状態でピックアップローラ１２と用紙とが接触すると、重心Ｇ１の位置が鉛直線Ｌ１を超えてピックアップローラ１２側に揺動変位できないため、揺動モーメントＭ１による接触力が発生しなくなる。

これに対して、本実施形態のごとく、キー溝１４Ｅと係合キー１４Ｆとが接触するまで錘部１４Ｃ等のみ揺動した後、錘部１４Ｃ等と揺動シャフト１４Ａとが一体的に揺動する構成とすれば、仮に、規定枚数を超える用紙が載置部１１Ａに載置された場合であっても、錘部１４Ｃ等のみ、つまり重心Ｇ１の位置を、鉛直線Ｌ１を超えてピックアップローラ１２側まで揺動変位させることができる。したがって、本実施形態では、規定枚数を超える用紙が載置部１１Ａに載置された場合であっても、ピックアップローラ１２を確実に用紙に接触させることができる。

５．発明特定事項と実施形態との対応関係
本実施形態では、給紙装置１０が特許請求の範囲に記載されたシート送り装置に相当し、給紙カセット１１が特許請求の範囲に記載されたシートカセットに相当し、揺動機構１４が特許請求の範囲に記載された揺動体に相当する。

また、第１カム面１１Ｂ〜第３カム面１１Ｄにより特許請求の範囲に記載された揺動体変位手段が構成され、ローラホルダ１３が特許請求の範囲に記載されたホルダアーム１３に相当し、第１カム面１１Ｂ〜第３カム面１１Ｄが特許請求の範囲に記載された押圧部に相当し、揺動シャフト１４Ａが特許請求の範囲に記載された作用部に相当する。

（第２実施形態）
第１実施形態では、揺動中心軸方向と直交する方向（カラー１４Ｄの径方向）に延びるアーム部１４Ｂの先端に錘部１４Ｃを設けたが、本実施形態は、図１７（ａ）及び図１７（ｂ）に示すように、鉛直線Ｌ１を挟んで一方側から他方側に延びる円弧状のガイド部１４Ｋを設け、このガイド部１４Ｋに錘部１４Ｃを摺動変位可能に組み付けることにより揺動機構１４を構成したものである。

これにより、本実施形態でも、給紙カセット１１の挿抜（着脱）に応じて揺動機構１４の重心Ｇ１の位置が変位することによって揺動モーメントＭ１の向きが変化してピックアップローラ１２が揺動変位するとともに、その揺動モーメントＭ１によりピックアップローラ１２の位置が保持されるので、ピックアップローラ１２を退避位置で拘束するための機構を必要としない。

（第３実施形態）
第１実施形態では、アーム部１４Ｂは揺動中心軸方向と直交する方向に延びるものであったが、本実施形態に係るアーム部１４Ｂは、図１８（ａ）及び図１９（ａ）に示すように、鉛直線Ｌ１に対して交差する方向に延びる構成とするとともに、アーム部１４Ｂの根元側（錘部１４Ｃと反対側の端部側）を揺動中心Ｏ１から上下方向にずれた位置に設定し、かつ、揺動中心Ｏ１からアーム部１４Ｂの根元側に向かう軸Ｌ２周りにアーム部１４Ｂが揺動することができるような構成としたものである。

このため、本実施形態では、錘部１４Ｃ（重心Ｇ１）は、図１８（ｂ）及び図１９（ｂ）に示すように軸Ｌ２を中心として揺動しながら、図１８（ａ）及び図１９（ａ）に示すように、鉛直線Ｌ１を挟んで一方側と他方側との間を行き来するように給紙カセット１１の着脱に連動して揺動する。

したがって、本実施形態でも、給紙カセット１１の挿抜（着脱）に応じて揺動モーメントＭ１の向きが変化してピックアップローラ１２が揺動変位するとともに、その揺動モーメントＭ１によりピックアップローラ１２の位置が保持されるので、ピックアップローラ１２を退避位置で拘束するための機構を必要としない。

また、図１８（ａ）及び図１９（ａ）に示すように、アーム部１４Ｂ及び錘部１４Ｃの揺動に伴って必要とする上下方向の可動範囲寸法を、揺動中心軸方向を水平とした第１、２実施形態に比べて、小さくすることができるので、給紙装置１０の上方下方向寸法の小型化を図ることができる。

（その他の実施形態）
上述の第２実施形態では、ガイド部１４Ｋを、揺動中心Ｏ１を曲率中心とする円弧状としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、揺動中心Ｏ１を曲率中心とした曲率半径より大きな円弧状としてもよい。

また、上述実施形態では、錘部１４Ｃ等とローラホルダ１３とが一体的に揺動する構成ではなかったが、本発明はこれに限定されるものではなく、錘部１４Ｃ等とローラホルダ１３とが一体的に揺動する構成としてもよい。

また、上述の実施形態では、揺動機構１４の重心Ｇ１が鉛直線Ｌ１を超えるまで第１カム部１４Ｇ及び第２カム部１４Ｈが第１カム面１１Ｂ及び第２カム面１１Ｃにより押圧され続けられたが、本発明はこれに限定されるものではない。

また、上述の実施形態では、揺動機構１４の一部（第１カム部１４Ｇ及び第２カム部１４Ｈ）に接触して押圧する第１カム面１１Ｂ及び第２カム面１１Ｃ等により揺動体変位手段が構成されたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば給紙カセット１１の着脱時に連動させて空気圧を発生させ、その空気圧により揺動機構１４の一部を押圧してもよい。

また、上述の実施形態では、電子写真方式の画像形成手段を用いた画像形成装置であったが、本発明の適用はこれに限定されるものではなく、インクジェット方式の画像形成手段を用いた画像形成装置やその他の給紙装置にも適用できる。

また、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。

１…画像形成装置、１Ａ…装置本体、２…画像形成部、３…プロセスカートリッジ、
３Ａ…感光ドラム、４…露光器、５…定着器、６Ａ…紙粉取りローラ、
６Ｂ…搬送ローラ、７…レジストローラ、８…転写ローラ、９…排紙トレイ、
１０…給紙装置、１１…給紙カセット、１１Ａ…載置部、１１Ｂ…第１カム面、
１１Ｃ…第２カム面、１１Ｄ…第３カム面、１２…ピックアップローラ、
１２Ａ…駆動ベルト、１３…ホルダアーム、１３…ローラホルダ、１３Ａ…軸受部、
１４…揺動機構、１４Ａ…揺動シャフト、１４Ｂ…アーム部、１４Ｃ…錘部、
１４Ｄ…カラー、１４Ｅ…キー溝、１４Ｆ…係合キー、１４Ｇ…第１カム部、
１４Ｈ…第２カム部、１４Ｊ…ローラ、１４Ｋ…ガイド部、１６…分離機構、
１６Ａ…分離パッド、１６Ｂ…分離ローラ、１６Ｃ…駆動シャフト。

Claims (9)

1. 積層状態で載置されたシートを搬送供給するシート送り装置であって、
   水平方向に着脱自在に装置本体に装着され、シートが積層状態で載置されるシートカセットと、
   前記シートカセットに載置されているシートに接触して回転することによりシートを送り出すピックアップローラと、
   前記装置本体に揺動可能に組み付けられ、重心が揺動中心を通る鉛直線を挟んで一方側と他方側との間を行き来するように前記シートカセットの着脱に連動して揺動する揺動体と、
   前記シートカセットが前記装置本体に装着される際には、前記揺動体の重心を前記鉛直線に対して一方側に変位させ、前記シートカセットが前記装置本体から取り外される際には、前記揺動体の重心を前記鉛直線に対して他方側に変位させる揺動体変位手段と、
   前記揺動体の重心に作用する重力によって発生する揺動モーメントを受けて揺動するとともに、一端側が前記装置本体に揺動可能に組み付けられ、他端側に前記ピックアップローラが組み付けられたホルダアームとを備え、
   前記揺動体の重心が前記一方側に位置する際には、前記揺動モーメントの向きは、前記ピックアップローラを前記シートカセットに近接させる向きとなり、前記揺動体の重心が前記他方側に位置する際には、前記揺動モーメントの向きは、前記ピックアップローラを前記シートカセットから離間させる向きとなることを特徴とするシート送り装置。
2. 前記シートカセットには、前記シートカセットの着脱時に前記揺動体に接触して前記揺動体を押圧するとともに、前記揺動体変位手段の少なくとも一部を構成する押圧部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のシート送り装置。
3. 前記押圧部は、前記重心が前記鉛直線を超えるまで前記揺動体に接触し続けることを特徴とする請求項２に記載のシート送り装置。
4. 前記ホルダアームの揺動中心は、シートの搬送方向において、前記ピックアップローラより搬送方向下流側に設定されていることを特徴とする請求項３に記載のシート送り装置。
5. 前記ピックアップローラにより送り出されたシートに接触してシートに所定の搬送抵抗を付与する分離パッド、及びシートを前記分離パッドに押し付けながら回転する分離ローラを有して構成され、前記ピックアップローラにより送り出された複数枚のシートを分離して供給する分離機構を備えており、
   前記ホルダアームは、前記分離ローラの回転中心を揺動中心として揺動することを特徴とする請求項４に記載のシート送り装置。
6. 前記揺動体は、その揺動中心から上下方向にずれた位置まで延びるアーム部、このアーム部の先端に設けられた錘部、及び前記揺動モーメントを前記ホルダアームに作用させる作用部を有して構成されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載のシート送り装置。
7. 前記揺動体は、その揺動中心を通る鉛直線を挟んで一方側から他方側に延びて錘部を変位可能に支持するガイド部を有して構成されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載のシート送り装置。
8. 前記揺動体は、その揺動中心を通る鉛直線に対して交差する方向に延びるアーム部を有して構成され、
   前記アーム部の一端側は揺動可能に支持され、他端側には錘部が設けられており、
   さらに、前記アーム部の揺動中心軸方向が、水平方向に対して傾いていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載のシート送り装置。
9. 請求項１ないし８のいずれか１つに記載のシート送り装置と、
   前記シート送り装置から搬出されたシートに画像を形成する画像形成部と
   を備えることを特徴とする画像形成装置。

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