JP2011131959A - 給紙トレイ、給紙装置、および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】給紙トレイの挿抜方向と給紙方向の位置関係によらず、給紙トレイへの用紙補給しやすさを向上させる。
【解決手段】底板２のシート積載面裏側と、給紙トレイ１下面に位置するスライド部材１１を金属性のワイヤ１２で連結して底板昇降機構を構成する。給紙トレイ１下面の支持レール部材１３にはトレイ挿抜方向に移動可能にスライド部材１１を支持する。ワイヤ１２は、底板２裏面から給紙トレイ１底面までは鉛直下方向に這いまわし、給紙トレイ１底面の貫通穴を通してスライド部材１１と連結する。給紙トレイ１底面の貫通穴の周囲には補強部材１４を設け、貫通穴にワイヤ１２の張力が集中して給紙トレイ１が破損するのを防止し、底板昇降動作に伴う抵抗を抑え、給紙トレイ１の引き出しに要する力を低減する。
【選択図】図５

Description

本発明は、ファクシミリ、レーザプリンタ、複写機、これらの複合機等の画像形成装置に適用される給紙トレイ、給紙装置に関するもので、詳細にはその底板昇降機構に関するものであり、またこれを備えた画像形成装置に関する。

周知のように、画像形成装置の被転写材としてカット紙を使用する場合には、給紙トレイなどの給紙装置に底板昇降機構が備えられ、シートを給紙部入口上方に配置された給紙ローラに押し当てて、当該シートを装置内部に搬送している。当該底板昇降機構としては、様々な給紙装置に対応して、モータを用いた底板昇降機構や、バネ等の弾性部材を用いた底板上昇機構などが知られているが、モータを用いた底板昇降機構は電気部品を使用するため、その制御手段を併せ持つ必要が生じ、構成的に複雑とならざるを得ない。そのため、比較的廉価な機械においては、弾性部材を用いた底板上昇機構が用いられるのが一般的である。

この弾性部材を用いた底板上昇機構を備えた給紙装置では、給紙トレイを挿入したときには、底板が積載シートの量に応じて自由に上昇できるようにし、一方で、給紙トレイを引き出してユーザーがシートを供給する際には、弾性部材等の影響を受けることなくシートを供給するために、底板を下げた状態に維持することが望ましい。そのため従来の給紙トレイでは、給紙トレイを引き出す力を利用して、画像形成装置側に取り付けられているリブ（またはガイド）によって、給紙トレイ内の底板に設けられた突起部を押し付けて、底板を押し下げるような構成の底板下降機構が多く採用されている（例えば、特許文献２、特許文献２など）。

しかしながら、前記のような従来の給紙トレイの構成では、給紙方向と直角方向に給紙トレイを挿抜する、フロントローディングタイプの給紙装置においては構成が実現できないという問題があった。すなわち、前記のような従来の給紙トレイでは、底板の給紙方向に対する左右両端が、給紙トレイの引き出し動作に連動して同時に押し下げられるように画像形成装置と底板の双方に突起部が設けられており、給紙トレイの引き出し方向に対して底板が左右対称に位置している必要があったが、フロントローディングタイプの給紙装置では底板の配置が給紙トレイの引き出し方向に対して左右対称にはなっていない。そのため、従来の底板押し下げ機構ではフロントローディングタイプの給紙装置では構成が実現できないという点で問題があった。

また、別の底板昇降機構として、特許文献３が提案されている。特許文献３に開示されたところによれば、当該底板昇降機構は、給紙トレイ挿入方向に延材して給紙トレイ挿入方向手前側で給紙ローラ位置に対応する部分に支点を有し給紙トレイの挿入動作に伴う屈曲により底板を押し上げる構成となっている。

しかしながら、このような給紙トレイでは、底板押し上げ部材が底板に搬送圧を与える箇所は支点から常に一定の距離にあるため、積載シートの量が変化するに従って搬送圧の加圧位置が変化してしまい、結果として給紙ローラに対する底板加圧方向が変化してスキューが発生することがあった。また、底板の加圧力はシートの積載量によらず所定の圧力範囲内になければ不送りや重送などの搬送不具合が発生してしまうが、この構成の底板昇降機構においては、シート積載量によって屈曲するリンクの曲げ位置において常に所定の加圧力を得るためには弾性部材の弾性力をリンクの曲げ角度に応じて細かく調整する必要があり、モータ等の駆動部品を用いなければ実現できないという問題もあった。

本発明は、以上に鑑みてなされたものであり、給紙トレイの挿抜方向と給紙方向の関係によらず、給紙トレイの引き出し動作に連動して底板の下降動作を可能にする簡易な給紙装置を提供することを目的とする。

本発明の給紙トレイのうち請求項１に係るものは、シートを積載し、装置本体に対して挿抜可能な給紙トレイであって、積載されたシートを弾性部材の弾性力により上昇方向に持ち上げる底板と、前記給紙トレイの底面に位置し、前記給紙トレイの挿抜方向と同一方向に動作可能に支持されたスライド部材と、前記底板のシート積載面の裏面と前記スライド部材とを屈曲自在に連結する線材とを備え、被装着装置の装置本体から引き出すときには前記線材が引っ張られて底板が下降し、前記被装着の装置本体に挿入するときには前記線材に掛かっている張力が解除されて前記底板が上昇することを特徴とする。

請求項２に係る給紙装置は、請求項１記載の給紙トレイを備える給紙装置であって、前記被装着装置の装置本体の前記給紙トレイ挿入方向の奥側位置に、前記装置本体に固定された突起部を有し、該突起部は、前記給紙トレイが前記装置本体に対して挿抜される際に、前記スライド部材と係合する位置に設けられていることを特徴とする。

請求項３に係るものは、請求項３記載の給紙装置であって、前記給紙トレイを前記装置本体に挿入するときには前記突起部と係合して手前方向にスライドすることを特徴とする。

請求項４に係るものは、請求項３記載の給紙装置であって、前記給紙トレイを前記装置本体に挿入するときには前記突起部と係合して手前方向にスライドすることを特徴とする。

請求項５に係るものは、請求項５記載の給紙装置であって、前記スライド部材を前記給紙トレイに対して動作可能に支持する支持部が前記給紙トレイと一体的に構成されていることを特徴とする。

請求項６に係る給紙トレイは、請求項１の給紙トレイであって、前記底板の裏面と前記スライド部材を連結する線材が前記給紙トレイ底部で屈曲して摺動する位置に回動自在な滑車を備えたことを特徴とする。

請求項７に係る給紙装置は、請求項２から５のいずれかに記載の給紙装置であって、前記底板の裏面と前記スライド部材を連結する線材が前記給紙トレイ底部で屈曲して摺動する位置に回動自在な滑車を備えたことを特徴とする。

請求項８に係る給紙トレイは、請求項１の給紙トレイであって、前記底板の裏面と前記スライド部材を連結する線材が前記給紙トレイ底部で屈曲して摺動する位置に、別途に補強部材を備えたことを特徴とする。

請求項９に係る給紙装置は、請求項２から５のいずれかに記載の給紙装置であって、前記底板の裏面と前記スライド部材を連結する線材が前記給紙トレイ底部で屈曲して摺動する位置に、前記給紙トレイとは別の補強部材を備えたことを特徴とする。

請求項１０に係るものは、請求項２から５のいずれかに記載の給紙装置であって、前記スライド部材を給紙トレイに対して動作可能に支持する支持部は、前記スライド部材を給紙トレイ挿抜方向と同一方向に動作可能に支持する水平支持部分と、前記スライド部材が前記突起部と係合が外れる位置まで鉛直方向にも動作可能に支持する退避支持部分とを備え、かつ該二つの支持部分を滑らかに接続してなることを特徴とする。

請求項１１に係るものは、請求項１０記載の給紙装置であって、前記退避支持部分が前記水平支持部分に対して給紙トレイ挿抜方向奥側に位置していることを特徴とする。

請求項１２に係る画像形成装置は、請求項１、６、８に記載の給紙トレイのいずれかを搭載したことを特徴とする。

請求項１３に係る画像形成装置は、請求項２から５のいずれかまたは請求項７、９、１０に記載の給紙装置のいずれかを搭載したことを特徴とする。

本発明によれば、給紙トレイの挿抜方向と給紙方向の位置関係によらず、給紙トレイの引き出し動作に連動して底板の下降動作を可能にし、給紙トレイへの用紙補給しやすさが向上する。

本発明の実施対象となる画像形成装置と給紙トレイを示す概略図 本発明の実施例に係る給紙トレイの概略斜視図 本発明の実施例に係る給紙トレイの分離機構の断面図 本発明の実施例に係る給紙トレイの底板昇降機構の断面図 本発明の実施例に係る給紙トレイの底板昇降機構の底板下降動作の説明図 本発明の実施例に係る給紙トレイの底板昇降機構の底板上昇動作の説明図

本発明は、装置本体に対して挿抜可能な給紙トレイであって、積載されたシートを弾性部材の弾性力により上昇方向に持ち上げる底板と、給紙トレイの底面に位置して給紙トレイの挿抜方向と同一方向に動作可能に支持されたスライド部材と、底板のシート積載面の裏面とスライド部材とを屈曲自在に連結する線材とを備え、給紙トレイを被装着装置である画像形成装置の装置本体から引き出すときには線材が引っ張られて底板が下降し、給紙トレイを装置本体に挿入するときには、線材に掛かっている張力が解除されて底板が上昇し、給紙トレイの挿抜方向と給紙方向の位置関係によらず、給紙トレイの引き出し動作に連動して底板の下降動作を可能にし、給紙トレイへの用紙補給しやすさが向上する。

また本発明は、給紙トレイ挿入方向の奥側位置には装置本体に固定された突起部を有し、この突起部を、給紙トレイが装置本体に対して挿抜される際に、スライド部材と係合する位置に設け、給紙トレイへの用紙補給しやすさをさらに向上させ得る。

また本発明は、スライド部材を底板と線材の接続位置に対して給紙トレイ挿抜方向の奥側位置に配置し、給紙トレイを装置本体から引き出すときには突起部と係合して、奥側方向にスライドするものとし、構成を簡単なものとすることを可能にしている。

さらに本発明は、請求項３記載の給紙装置であって、前記給紙トレイを装置本体に挿入するときには前記突起部と係合して、手前方向にスライドすることで、ラッチ等の底板を下限位置で固定する別部材を使用することなく給紙トレイの挿入動作に連動して底板の上昇動作を可能にするため、低コストで底板昇降機構を備えた給紙装置が実現可能となる。

またさらに本発明は、スライド部材を給紙トレイに対して動作可能に支持する支持部を給紙トレイと一体的に構成し、スライド部材が動作するための別部品を使用することなく給紙トレイの引き出し動作に連動して底板の下降動作を可能にするため、低コストで底板昇降機構を備えた給紙装置を提供すること可能にする。

またさらに本発明は、底板の裏面とスライド部材を連結する線材が給紙トレイ底部で屈曲して摺動する位置に回動自在な滑車を備え、給紙トレイの引き出し動作に連動して底板が押し下げられる際に掛かる線材の摺動抵抗を低減させ、給紙トレイの引き出しに必要な力をも低減させ得る。

またさらに本発明は、底板の裏面と前記スライド部材を連結する線材が給紙トレイ底部で屈曲して摺動する位置に、給紙トレイとは別の補強部材を備え、給紙トレイの引き出し動作に連動して底板が押し下げられる際に線材と給紙トレイとが摺動して給紙トレイが破損するのを防止し得る。

そして本発明は、スライド部材を給紙トレイに対して動作可能に支持する支持部を、スライド部材を給紙トレイ挿抜方向と同一方向に動作可能に支持する水平支持部分と、スライド部材が突起部と係合が外れる位置まで鉛直方向にも動作可能に支持する退避支持部分とで構成し、かつ二つの支持部分が滑らかに接続させ、給紙トレイの引き出し動作に連動して底板が押し下げられた後にラッチ等の別部品を使用することなくスライド部材と突起部の係合がスムーズに外れることを可能にしており、いっそう低コストな底板昇降機構付きの給紙装置を提供することを可能にする。

図１は、本発明の実施対象に係る給紙装置と画像形成装置の概要を示す図である。給紙トレイ１は複写機等の画像形成装置の装置本体１０１（被装着装置）の正面（Ａ面）より出し入れ可能である（フロントローデイング給紙トレイ方式）。装置本体１０１内には給紙ローラ装置１０２が設けられ、給紙トレイ１内に収容された用紙は図中の矢印Ｂ方向に給送される。

図２は本発明に係る給紙トレイの概略図である。図２に示すような本実施例の給紙トレイ１は、複写機、ファクシミリ、プリンタ、これらの複合機等の画像形成装置（読取光学系、書き込み光学系、画像形成部、給紙部、排紙部等からなる）の給紙部に設けられ、画像形成部に設けた転写位置に向けて給紙されるシート材Ｐを積載収容する。給紙トレイ１は、収容されるシート材Ｐの幅方向両側に位置し、かつシート材Ｐのサイズに応じてシート材Ｐの幅方向に移動可能な一対のサイドフェンス３と、用紙送り方向後端部にシート材端面を搬送方向に押圧するエンドフェンス４と、シート材Ｐを繰り出し可能な給紙ローラ５に押し上げて保持する底板２とを有する。

図３には積載されたシート材Ｐを一枚ずつ分離して給紙する給紙機構を示す。この構成では、シート材を積載した底板は支点２１を中心として回動自在に構成されており、給紙トレイ１を画像形成装置の装置本体１０１に挿入する動作と連動して、後述する底板昇降機構が動作して圧縮スプリング６の弾性力で付勢されて底板２が押し上げられる。この動作に伴い、底板２上に積載されたシート材Ｐは給紙ローラ５に圧接される位置まで押し上げられて保持される。

印刷命令が画像形成装置の制御部（図示せず）に入力されると、給紙信号により給紙ローラ５が回転駆動される。すると、積載されたシート材Ｐのうちの最上面のシート材は当接した給紙ローラ５の回転により繰り出され、給紙ローラ５とフリクションパッド７のニップ部に送り込まれる。繰り出されたシート材Ｐが２枚以上重なってニップ部に送り込まれた場合は、給紙ローラ５に当接している１枚を除いた他のシート材はフリクションパッド７の摩擦力によりフリクションパッド７でせき止められるため、１枚のシート材Ｐのみが装置本体１０１内へと搬送される。

図４に本実施例の底板昇降機構の断面図を示す。底板昇降機構は、底板２のシート積載面裏側と、給紙トレイ１下面に位置するＰＯＭ（ポリアセタール）製のスライド部材１１とが互いに金属性のワイヤ１２で連結された構成となっている。また、給紙トレイ１下面には、トレイ挿抜方向にスライド部材１１を支持する支持レール部材１３が給紙トレイ１底面に固定されており、スライド部材１１は支持レールに沿ってトレイ挿抜方向に移動可能となっている。なお、スライド部材１１を支持する支持レール部材１３は給紙トレイ１に一体形成されていても問題は無い。なおスライド部材１１の材質であるＰＯＭは一例であって、本発明ではこの材質に限定されない。

ワイヤ１２は、底板２裏面から給紙トレイ１底面までは鉛直下方向に這いまわされて、給紙トレイ１底面に設けられた貫通穴を通過し、９０度屈曲して給紙トレイ引き出し方向奥側へと引き出されてスライド部材１１と連結する。給紙トレイ１底面に設けられた貫通穴の周囲には、ＰＯＭ製の補強部材１４を設置し、貫通穴にワイヤ１２の張力が集中して給紙トレイ１が破損するのを防止すると同時に、ワイヤ１２の屈曲部摺動性を向上して底板昇降動作に伴う抵抗を抑えて、給紙トレイ１を引き出す際に必要な引き出し力を低減している。

図５に給紙トレイ１を画像形成装置の装置本体１０１から引き出すときの底板昇降機構の一連の動作を示す。スライド部材１１は、給紙方向から見て断面形状が「コの字」形に形成されたＰＯＭ製部材であり、装置本体１０１には、給紙トレイ１を引き出した時、または挿入した時に、スライド部材１１と係合するように「コの字」形と係合する形で突起部材９０が設置されている。装置本体１０１に給紙トレイ１がセットされた状態では、突起部材９０とスライド部材１１との間にはお互いに圧接しないようにワイヤ１２の長さが長めに設定されており、圧縮スプリング６による底板上昇力を損なわないようになっている。装置本体１０１から給紙トレイ１を引き出すと、突起部材９０とスライド部材１１が係合し、スライド部材１１は給紙トレイ１に対して奥行き方向に移動する。そして、ワイヤ１２を介して底板２が押し下げられる。

スライド部材１１を支持する支持レールは、給紙トレイ１の挿抜方向に水平に形成されたレール状の形態を成しており、給紙トレイ１の奥側の端部は鉛直上方に湾曲している。

スライド部材１１は支持レールに対して奥側と手前側の２点で支持されているので、給紙トレイ１の奥側端部までスライドすると奥側端部が鉛直上方に持ち上げられ、突起部材９０との係合が自動的に外れるようになっている。これにより、給紙トレイ１を突起部材９０と干渉することなく滑らかに全開状態まで引き出すことが可能である。

また、本実施例の給紙トレイ１ではスライド部材１１が突起部材９０との係合から外れた後は、スライド部材１１がワイヤ１２から受ける張力は支持レールが垂直に受けるように構成されている。そのため、スライド部材１１がワイヤ２の張力により自動的に元に位置に復帰しない。これにより、底板２を下限位置で固定するためのラッチ等の構成を追加する必要がなくなり、構成の簡略化とコストダウンを可能にしている。もちろん、底板２が下限位置に来た時にスライド部材１１が自動的に元の位置に復帰しないようにラッチを設けた構成にしても問題は無い。

図６に給紙トレイ１を画像形成装置の装置本体に挿入するときの底板昇降機構の一連の動作を示す。スライド部材１１は、給紙トレイ１が挿入されるときに突起部材９０と係合すると、奥側端部が鉛直下方向に回動する。スライド部材１１は支持レールに対して水平状態になるため、圧縮スプリング６の弾性力がワイヤ１２を介して伝わり、底板２を上昇させる方向にスライド部材１１は移動する。給紙トレイ１が装置本体１０１にセットされた状態まで挿入されると、積載されたシート材Ｐの積載量によってワイヤ１２にたるみが生じる。しかし、給紙トレイ１の裏面にはたるんだワイヤ２を保持するカバー部１５が設けてあるので、下の段に位置する給紙トレイ１の給紙動作や挿抜動作を妨げることはないと言って良い。

１：給紙トレイ
２：底板
３：サイドフェンス
４：エンドフェンス
５：給紙ローラ
６：圧縮スプリング
７：フリクションパッド
１１：スライド部材
１２：ワイヤ
１３：支持レール部材
１４：補強部材
１５：ワイヤーカバー部
２１：支点
Ｐ：シート材

特許第３６９０５２４号公報 特開２００８−１１５００１号公報 特許第３１７６４５５号公報 特許第３７７２９８７公報 特許第３７７２９８８公報 特開平０６−０６４７６５号公報 特許第３７２４５４６号公報

Claims (13)

1. シートを積載し、装置本体に対して挿抜可能な給紙トレイであって、
   積載されたシートを弾性部材の弾性力により上昇方向に持ち上げる底板と、
   前記給紙トレイの底面に位置し、前記給紙トレイの挿抜方向と同一方向に動作可能に支持されたスライド部材と、
   前記底板のシート積載面の裏面と前記スライド部材とを屈曲自在に連結する線材とを備え、
   被装着装置の装置本体から引き出すときには前記線材が引っ張られて底板が下降し、
   前記被装着の装置本体に挿入するときには前記線材に掛かっている張力が解除されて前記底板が上昇する、
   ことを特徴とする給紙トレイ。
2. 請求項１記載の給紙トレイを備える給紙装置であって、
   前記被装着装置の装置本体の前記給紙トレイ挿入方向の奥側位置に、前記装置本体に固定された突起部を有し、
   該突起部は、前記給紙トレイが前記装置本体に対して挿抜される際に、前記スライド部材と係合する位置に設けられている、
   ことを特徴とする給紙装置。
3. 請求項３記載の給紙装置であって、
   前記スライド部材は、
   前記底板と前記線材の接続位置に対して前記給紙トレイ挿抜方向の奥側位置に配置されており、
   前記給紙トレイを前記装置本体から引き出すときには前記突起部と係合して、前記装置本体の奥側方向にスライドする、
   ことを特徴とする給紙装置。
4. 請求項３記載の給紙装置であって、
   前記給紙トレイを前記装置本体に挿入するときには前記突起部と係合して手前方向にスライドする、
   ことを特徴とする給紙装置。
5. 請求項５記載の給紙装置であって、
   前記スライド部材を前記給紙トレイに対して動作可能に支持する支持部が前記給紙トレイと一体的に構成されている、
   ことを特徴とする給紙装置。
6. 請求項１の給紙トレイであって、
   前記底板の裏面と前記スライド部材を連結する線材が前記給紙トレイ底部で屈曲して摺動する位置に回動自在な滑車を備えた、
   ことを特徴とする給紙トレイ。
7. 請求項２から５のいずれかに記載の給紙装置であって、
   前記底板の裏面と前記スライド部材を連結する線材が前記給紙トレイ底部で屈曲して摺動する位置に回動自在な滑車を備えた、
   ことを特徴とする給紙装置。
8. 請求項１の給紙トレイであって、
   前記底板の裏面と前記スライド部材を連結する線材が前記給紙トレイ底部で屈曲して摺動する位置に、別途に補強部材を備えた、
   ことを特徴とする給紙トレイ。
9. 請求項２から５のいずれかに記載の給紙装置であって、
   前記底板の裏面と前記スライド部材を連結する線材が前記給紙トレイ底部で屈曲して摺動する位置に、前記給紙トレイとは別の補強部材を備えた、
   ことを特徴とする給紙装置。
10. 請求項２から５のいずれかに記載の給紙装置であって、
    前記スライド部材を給紙トレイに対して動作可能に支持する支持部は、
    前記スライド部材を給紙トレイ挿抜方向と同一方向に動作可能に支持する水平支持部分と、
    前記スライド部材が前記突起部と係合が外れる位置まで鉛直方向にも動作可能に支持する退避支持部分と
    を備え、かつ
    該二つの支持部分を滑らかに接続してなる、
    ことを特徴とする給紙装置。
11. 請求項１０記載の給紙装置であって、
    前記退避支持部分が前記水平支持部分に対して給紙トレイ挿抜方向奥側に位置している、
    ことを特徴とする給紙装置。
12. 請求項１、６、８に記載の給紙トレイを搭載したことを特徴とする画像形成装置。
13. 請求項２から５のいずれかまたは請求項７、９、１０に記載の給紙装置のいずれかを搭載したことを特徴とする画像形成装置。