JP2013112428A - 給紙装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】昇降板上の用紙積載量にかかわらず所定のタイミングで安定して用紙を給送できるようにする。
【解決手段】カムギア２４ａのカム突起２４１ａが突出部１２２ａの第２面Ｓ_２に係止している状態では、昇降板１２は圧縮コイルばね１２４の付勢力に抗して、給紙ローラ１３から離間した待機位置に保持されている。次に、カムギア２４ａが時計回りに回転し、カム突起２４１ａと突出部１２２ａの第２面Ｓ_２との係合状態が解消されると、突出部１２２ａの第３面Ｓ_３はカム突起２４１ａと接触しないので、昇降板１２は圧縮コイルばね１２４の付勢力によって瞬時に上方に移動して給紙位置となる。
【選択図】図４

Description

本発明は用紙を積載し昇降自在の昇降板を備えた給紙装置及び画像形成装置に関するものである。

プリンターやファクシミリ、複写機などの電子写真方式の画像形成装置では、所定のタイミングで画像形成部に用紙を給送するための給紙装置が備えられている。従来の給紙装置の一つとして、用紙を積載する昇降板と、用紙を給送する給紙ローラと、給紙ローラによって送り出された用紙を１枚ずつ分離する用紙分離部材とを備えた装置がある。かかる給紙装置では、昇降板を上昇させて、昇降板上の用紙を給紙ローラに圧接させ、給紙ローラを回転させて用紙を送り出すと共に、用紙分離部材によって、送り出された用紙を１枚ずつ分離している（例えば、特許文献１〜３を参照）。

このような従来の給紙装置において、昇降板の昇降はギアの回転によって行われているため昇降速度が遅く、給紙ローラの回転と昇降板の昇降とを同一の駆動源で行っている場合には、昇降板上の積載用紙が多いときと少ないときとで、すなわち昇降板に積載されている用紙の高さによって給紙ローラによる給紙のタイミングが異なることがあった。

このように給紙のタイミングが昇降板の用紙積載量によって異なると、例えば、給紙ローラと転写ローラとの間に搬送ローラがない画像形成装置の場合には、トナー画像の用紙への転写位置が変化し安定した画像が得られない。

特開2009-1350号公報 特開2009-242025号公報 特開2009-40607号公報

そこで、本発明の目的は、昇降板上の用紙積載量にかかわらず所定のタイミングで安定して用紙を給送できる給紙装置を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、位置ずれのない高品質の画像を安定して得られる画像形成装置を提供することにある。

本発明によれば、用紙を積載し昇降自在の昇降板と、昇降板に積載された用紙を給送する給紙ローラと、給紙ローラに圧接し、給紙ローラによって送り出された用紙を１枚ずつ分離する用紙分離部材と、昇降板に積載された用紙が給紙ローラに圧接する給紙位置と、昇降板に積載された用紙が給紙ローラから離れた待機位置とに昇降板を移動させる昇降機構とを有し、前記昇降機構は待機位置から給紙位置に昇降板を瞬時に移動させるものであることを特徴とする給紙装置が提供される。

前記昇降機構としては、昇降板を給紙ローラの方向に常に付勢する付勢部材と、回転自在のカム部材と、このカム部材と摺接する、昇降板に形成された突出部とから構成され、回転するカム部材と突出部とが摺接することによって、付勢部材の付勢力に抗して昇降板が給紙位置から待機位置に徐々に移動し、カム部材と突出部との接触状態が解消することによって、付勢部材の付勢力によって待機位置から給紙位置に昇降板が瞬時に移動する機構が好ましい。

このとき、前記カム部材としては、外周面に歯が形成されたカムギアと、カムギアの側面に軸方向に突出するカム突起とを有するものであってもよい。また、前記突出部としては、前記カム突起と摺接して昇降板を給紙位置から待機位置に徐々に移動させる、昇降板の用紙載置面に対して傾きを有する第１面と、前記カム突起と摺接又は接触して昇降板を待機位置で保持する、昇降板の用紙載置面と略平行な第２面と、前記カム突起と接触しない、昇降板の用紙載置面に対して略垂直な第３面とを有しているものであってもよい。

また、給紙ローラとカム部材とは同一の駆動源によって回転するのが好ましい。

そしてまた、本発明によれば、給紙装置から送り出された用紙を、像担持体と転写ローラとによって挟持し搬送しながら像担持体から用紙にトナー像を転写する電子写真方式の画像形成装置であって、前記給紙装置として前記のいずれかに記載の給紙装置を用いることを特徴とする画像形成装置が提供される。

本発明の給紙装置では、待機位置から給紙位置に昇降板が瞬時に移動するので、昇降板上の用紙積載量にかかわらず給紙ローラに用紙が直ちに接触し、用紙は、所定のタイミングで安定して給送される。これにより、給紙ローラと転写ローラとの間に搬送ローラがない画像形成装置であっても、位置ずれのない高品質の画像を安定して得られるようになる。

本発明に係る画像形成装置及び給紙装置の一例を示す概説図である。 図１に示す給紙装置の断面斜視図である。 昇降機構の概説図である。 昇降板の移動状態を示す工程図である。 用紙分離部材が昇降板の移動に連動して移動する機構を説明する図である。 用紙分離部材が昇降板の移動に連動して移動する機構を説明する図である。

以下、本発明に係る給紙装置及び画像形成装置を図に基づいてさらに詳しく説明するが本発明はこれらの実施形態に何ら限定されるものではない。

図１は、本発明に係る画像形成装置の一例を示すプリンターＤの概略構成図である。図１に示すプリンターＤは、トナー画像を担持し、反時計回りに回転駆動する円筒状の感光体（像担持体）２０の周囲に、感光体２０の表面を一様に帯電させる帯電ローラ２１と、感光体２０表面に光を照射して静電潜像を形成する露光装置２２と、感光体２０にトナーを供給し感光体２０上の静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像装置２３と、現像装置２３によって形成された感光体２０上のトナー画像を用紙Ｐに転写する転写ローラ２４とを備えている。

また、装置下部には給紙装置１を備えている。給紙装置１は、給紙ローラ１３と、給紙ローラ１３に対して接触位置と離間位置とに移動する用紙分離部材１４と、用紙分離部材１４を給紙ローラ１３の方向に付勢する圧縮コイルばね１５と、用紙Ｐを積載する用紙トレイ１１と、用紙Ｐが給紙ローラ１３に圧接する給紙位置と離間した待機位置とに移動する昇降板１２と、昇降板１２を昇降移動させる昇降機構６（図３に図示）とを有する。昇降機構６については後述する。昇降板１２が給紙位置になるとともに、用紙分離部材１４が接触位置になると、給紙ローラ１３によって最上の用紙から順に１枚ずつ搬送路に引き出される。

画像形成動作について説明する。まず、所定の周速度で回転する感光体２０の外周面が帯電ローラ２１によって一様に帯電される。次に、帯電された感光体２０の表面に、例えばパーソナルコンピュータなどの外部装置から入力される画像データに基づいて露光装置２２から光が照射されて感光体２０に静電潜像が形成される。続いて、この静電潜像は、現像装置２３から供給されるトナーによって可視像化される。このようにして感光体２０の表面に形成されたトナー画像は感光体２０の回転によって、感光体２０と転写ローラ２４とのニップ部（転写領域）に搬送される。転写ローラ２４は、不図示の駆動モータによって回転すると共に、圧縮コイルばね（不図示）によって感光体２０に圧接している。また、転写ローラ２４には、不図示の電圧印加手段によって転写バイアス電圧が印加される。

一方、用紙トレイ１１に積載された用紙Ｐは、給紙ローラ１３によって最上の用紙から順に搬送路に引き出される。そして、タイミングセンサーＳによって用紙Ｐの先端位置が検知され、感光体２０の回転タイミングに合わせて転写領域に搬送される。感光体２０と転写ローラ２４とのニップ部を用紙Ｐが通過する際に、転写ローラ２４に転写バイアス電圧が印加され、感光体２０に形成されたトナー画像が用紙Ｐに転写される。トナー画像が転写された用紙Ｐは定着装置３に搬送される。定着装置３において用紙Ｐは加熱・加圧されて用紙Ｐ上のトナー画像は用紙Ｐに溶融定着する。トナー画像が定着した用紙Ｐは排紙ローラ対４によって排紙トレイ５に排出される。

プリンターＤでは、給紙ローラ１３から、感光体２０と転写ローラ２４とのニップ部までの間の搬送路には搬送ローラ対を設けていない。これにより搬送路を短くし装置の小型化を図っている。また、転写ローラ２４の周速度を給紙ローラ１３の周速度よりも速くして、搬送路において用紙Ｐが弛んでループ状になるのを防ぎ、搬送路を最小限の容積に抑えて装置のさらなる小型化を図ってもよい。

図２に、給紙装置１の部分断面斜視図を示す。昇降板１２は、幅方向両側にある軸１２１ａによって揺動自在に支持されており、昇降機構６（図３に図示）によって、昇降板１２に積載された用紙Ｐが給紙ローラ１３に圧接する給紙位置と、昇降板１２に積載された用紙Ｐが給紙ローラ１３から離れた待機位置とに移動する。

図３に示すように、昇降板１２を給紙位置と待機位置とに移動させる昇降機構６は、昇降板１２を給紙ローラ１３の方向へ常に付勢する圧縮コイルばね（付勢部材）１２４と、ハウジングに回転自在に設けられたカムギア２４ａと、カムギア２４ａの側面に形成されたカム突起２４１ａと、昇降板１２の幅方向両側に形成された突出部１２２ａとから構成される。突出部１２２ａは略台形状をなし、昇降板の用紙載置面に対して所定の傾斜角を有する第１面Ｓ_１と、用紙載置面と略平行な第２面Ｓ_２と、用紙載置面に対して略垂直な第３面Ｓ_３とを有する。

図４（ａ）に、昇降板１２が待機位置にあるときの状態図を示す。カムギア２４ａのカム突起２４１ａが突出部１２２ａの第２面Ｓ_２に係止し、昇降板１２は圧縮コイルばね１２４の付勢力に抗して、給紙ローラ１３から離間した待機位置に保持されている。次に、同図（ｂ），（ｃ）に示すように、カムギア２４ａが時計回りに回転すると、カム突起２４１ａと突出部１２２ａの第２面Ｓ_２との係合状態が解消される。突出部１２２ａの第３面Ｓ_３はカム突起２４１ａと接触しないので、カム突起２４１ａと突出部１２２ａの第２面Ｓ２との係合状態が解消された時に、昇降板１２は圧縮コイルばね１２４の付勢力によって瞬時に上方に移動して給紙位置となる。昇降板１２のかかる移動速度は、従来のギアの回転による移動速度に比べて格段に速く、昇降板上の用紙積載量にかかわらず給紙ローラ１３に用紙Ｐが直ちに接触するようになる。これにより、用紙は、所定のタイミングで安定して給送される。

図４（ｄ）に示すように、カムギア２４ａがさらに時計回りに回転して、カム突起２４１ａが突出部１２２ａの第１面Ｓ_１に接触すると、カム突起２４１ａは突出部１２２ａの第１面Ｓ_１を摺動して、圧縮コイルばね１２４の付勢力に抗して昇降板１２を徐々に押し下げる。そして、カム突起２４１ａが突出部１２２ａの第２面Ｓ_２に係止することによって昇降板１２は待機位置に保持される。

一方、給紙ローラ１３は、カムギア２４ａの回転に連動して回転する。図２に示すように、カムギア２４ａと連結ギア２５ａとが歯合し、連結ギア２５ａには回転軸１７が取り付けられている。そして、回転軸１７には給紙ローラ１３が固定されている。してしたがって、不図示の駆動源によってカムギア２４ａが回転すると、給紙ローラ１３も同時に回転し、カムギア２４ａが一回転する間に給紙ローラ１３によって１枚の用紙が給送される。また、昇降板１２は、用紙Ｐが１枚給送されるごとに待機位置と給紙位置との間を往復移動する。なお、カムギア２４ａが１回転する周期は、給紙ローラ１３から給送された用紙Ｐの先端部が感光体２０と転写ローラ２４との間で挟持されるまで給紙ローラ１３が回転するように設定される。

また、用紙分離部材１４の、給紙ローラ１３に対する離接移動は、昇降板１２の移動に連動させるのが好ましい。図５及び図６に、連動機構の一例を示す垂直断面図を示す。用紙分離部材１４は、給紙ローラ１３と接触して用紙Ｐを挟み込むフリクションパッド１４１とそれを保持するホルダー１４２とを有し、圧縮コイルばね１５によって給紙ローラ１３の方向に常に付勢されている。そして、ホルダー１４２に形成された突起１４２ａが、ハウジングに固定された一方端を支点として揺動する略Ｌ字状のレバー１８に当接している。また、レバー１８の自由端側は、昇降板１２の先端位置にあるレバー当接部１２３（図６に図示）の下方に位置している。

図５に示すように、昇降板１２が、圧縮コイルばね１２４の付勢力に抗して押し下げられると、レバー１８の自由端側が昇降板１２のレバー当接部１２３（図６に図示）によって押し下げられて、レバー１８は、ハウジングに固定された一方端を支点として下方向へ移動する。レバー１８が下方に移動することによって、レバー１８に当接しているホルダー１４２の突起１４２ａが下方に押し下げられ、用紙分離部材１４は下方に移動する。これによって、用紙分離部材１４は、給紙ローラ１３から離れた離間位置となる。一方、図６に示したように、昇降板１２が、圧縮コイルばね１２４の付勢力によって上方に移動すると、レバー１８は通常状態に戻り、用紙分離部材１４は圧縮コイルばね１５によって給紙ローラ１３に圧接する。このように、用紙分離部材１４は、昇降板１２の昇降に連動して給紙ローラ１３に対して接触位置と離間位置とに移動する。

なお、以上説明した実施形態では、昇降板を移動させる昇降機構として、付勢手段とカム部材とを用いていたが、これに限定されるものではなく、例えばソレノイドを昇降機構として用いても構わない。

本発明の給紙装置では、待機位置から給紙位置に昇降板が瞬時に移動するので、昇降板上の用紙積載量にかかわらず給紙ローラに用紙が直ちに接触し、用紙は、所定のタイミングで安定して給送される。これにより、給紙ローラと転写ローラとの間に搬送ローラがない画像形成装置であっても、位置ずれのない高品質の画像を安定して得られるようになり有用である。

１ 給紙装置
６ 昇降機構
Ｓ_１ 第１面
Ｓ_２ 第２面
Ｓ_３ 第３面
１２ 昇降板
１３ 給紙ローラ
１４ 用紙分離部材
２０ 感光体（像担持体）
２４ 転写ローラ
２４ａ カムギア（カム部材）
１２２ａ 突出部
１２４ 圧縮コイルばね（付勢部材）
２４１ａ カム突起（カム部材）

Claims (6)

1. 用紙を積載し昇降自在の昇降板と、昇降板に積載された用紙を給送する給紙ローラと、給紙ローラに圧接し、給紙ローラによって送り出された用紙を１枚ずつ分離する用紙分離部材と、昇降板に積載された用紙が給紙ローラに圧接する給紙位置と、昇降板に積載された用紙が給紙ローラから離れた待機位置とに昇降板を移動させる昇降機構とを有し、
   前記昇降機構は待機位置から給紙位置に昇降板を瞬時に移動させるものであることを特徴とする給紙装置。
2. 前記昇降機構が、昇降板を給紙ローラの方向に常に付勢する付勢部材と、回転自在のカム部材と、このカム部材と摺接する、昇降板に形成された突出部とから構成され、
   回転するカム部材と突出部とが摺接することによって、付勢部材の付勢力に抗して昇降板が給紙位置から待機位置に徐々に移動し、カム部材と突出部との接触状態が解消することによって、付勢部材の付勢力によって待機位置から給紙位置に昇降板が瞬時に移動する請求項１記載の給紙装置。
3. 前記カム部材が、外周面に歯が形成されたカムギアと、カムギアの側面に軸方向に突出するカム突起とを有するものである請求項２記載の給紙装置。
4. 前記突出部が、前記カム突起と摺接して昇降板を給紙位置から待機位置に徐々に移動させる、昇降板の用紙載置面に対して傾きを有する第１面と、前記カム突起と摺接又は接触して昇降板を待機位置で保持する、昇降板の用紙載置面と略平行な第２面と、前記カム突起と接触しない、昇降板の用紙載置面に対して略垂直な第３面とを有している請求項２又は３記載の給紙装置。
5. 給紙ローラとカム部材とが同一の駆動源によって回転する請求項２〜４のいずれかに記載の給紙装置。
6. 給紙装置から送り出された用紙を、像担持体と転写ローラとによって挟持し搬送しながら像担持体から用紙にトナー像を転写する電子写真方式の画像形成装置であって、
   前記給紙装置として請求項１〜５のいずれかに記載の給紙装置を用いることを特徴とする画像形成装置。