JP2017088276A - シート給送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単で、かつ低コストで昇降板が落下する際の衝撃を緩和することのできるシート給送装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】給紙カセット２が装着されると駆動ギア３１と噛合し、給紙カセット２が取り外されると駆動ギア３１との噛合が解除されるリフタギア２６と、駆動ギア３１との噛合が解除されて昇降板２１が下降する際、制動手段４０Ａによりリフタギア２６に摩擦力による制動力を作用させると共に緩衝手段４０Ｂにより、リフタギア２６に加わる力を吸収する。【選択図】図６

Description

本発明は、シート給送装置及び画像形成装置に関し、特にシート収納手段にシートを積載するシート積載手段を昇降可能に設けたものに関する。

従来のプリンタ、複写機、ＦＡＸ等の画像形成装置においては、装置本体に着脱自在に設けられたシート収納手段に収納されたシートをシート給送手段により送り出し、画像形成部に給送するシート給送装置を備えている。シート給送装置では、シート収納手段である給紙カセットに、シートが積載されるシート積載手段である昇降板を昇降可能に設け、シートを給送する際、昇降板を上昇させてシートをシート給送手段である給紙ローラに押し付ける。そして、このようにシートを給送ローラに圧接させることによって圧接力（以下、給紙圧という）を発生させ、このように給紙圧が発生した状態で給紙ローラが回転することにより、シートを送り出す。

このようなシート給送装置では、給紙カセットに昇降板を上昇させるための昇降機構であるリフタ機構を設け、装置本体にギア及びギアを駆動するモータを有し、リフタ機構を駆動する駆動手段を設けている。そして、給紙カセットが装着されると、リフタ機構が駆動手段と連結され、この後、駆動手段が駆動されると、リフタ機構により昇降板が、最上位シートの高さがシートの給送が可能な所定の高さとなるまで上昇する。

ところで、シートを補給する場合や、シートの種類を変更する場合、或いはシートのジャムが発生した場合、給紙カセットは装置本体から引き出されるが、このように給紙カセットが引き出されると、リフタ機構と駆動手段との連結が解除される。このとき、昇降板が上昇していると、昇降板は自重及び積載シートの重さにより下降して給紙カセット本体の底面に衝突し、このときの衝撃により騒音が発生する。なお、この衝突音の大きさは、積載されていたシートが無くなった状態、すなわち昇降板が一番高い位置にある状態で給紙カセットを引き出したときにおいて顕著である。

そこで、従来は、このような昇降板の下降時の衝突音を緩和するため、例えば昇降機構内にダンパを配設し、昇降板をゆっくりと降下させるようにしたものがある（特許文献１参照）。

特開平０８−１２７４３４号公報

ここで、近年、シート給送装置には、コンパクト化及び給紙カセットの大容量化の要求が高まっている。しかし、昇降機構にダンパを配設した場合には、コンパクト化が困難な上、構造が複雑になると共に昇降板上昇時にもダンパによる負荷がかかるため、駆動部のモータへの負荷も大きくなる。

なお、昇降板の下方に圧縮バネ等の弾性部材を配設し、昇降板の落下衝撃を緩和する場合もあるが、この場合は、バネの作用する長さ分だけ給紙カセットの高さが増大し、装置の大型化やコストアップにつながる。

そこで、本発明は、このような現状に鑑みてなされたものであり、簡単で、かつ低コストで昇降板（シート積載手段）が落下する際の衝撃を緩和することの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ものである。

本発明は、シート給送装置において、装置本体に着脱自在に設けられ、シートが積載される昇降可能なシート積載手段を有するシート収納手段と、前記装置本体に設けられ、駆動ギア及び前記駆動ギアを駆動する駆動源を有する駆動手段と、前記シート収納手段に設けられ、前記シート積載手段を昇降させる方向に回動可能な回動部材及び前記回動部材に連結され、前記シート収納手段が装着されると前記駆動ギアと噛合し、前記シート収納手段が取り外されると前記駆動ギアとの噛合が解除される駆動伝達ギアを有し、第１の位置まで前記シート積載手段を上昇させる上昇手段と、前記駆動ギアと前記駆動伝達ギアの噛合が解除されて前記シート積載手段が前記第１の位置から下降する際、前記駆動伝達ギアに摩擦力による制動力を作用させる制動手段と、前記駆動ギアと前記駆動伝達ギアの噛合が解除されて前記シート積載手段が下降する際、前記駆動伝達ギアに加わる力を吸収する緩衝手段と、を備えることを特徴とするものである。

本発明のように、シート積載手段が下降する際、制動手段によって駆動伝達ギアに制動力を作用させると共に緩衝手段によって駆動伝達ギアに加わる力を吸収することにより、簡単で、かつ低コストでシート積載手段が落下する際の衝撃を緩和することができる。

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レーザプリンタの概略構成を示す図。 上記レーザプリンタの給紙カセットの斜視図。 上記シート給送装置の制御ブロック図。 （ａ）は上記給紙カセットの昇降板がシートの積載が可能な位置まで降下しているときの状態を示す斜視図、（ｂ）は上記昇降板が上方回動したときの状態を示す斜視図。 （ａ）は上記昇降板上にシートが積載されているときの状態を示す断面図、（ｂ）は上記昇降板上のシートがなくなったときの状態を示す断面図。 （ａ）は上記シート給送装置に設けられた衝撃緩和手段の断面図、（ｂ）は衝撃緩和手段の斜視図。 上記給紙カセットのカセット本体の奥側側板の側面図。 （ａ）は昇降板が最も上昇した位置にあるときの衝撃緩和手段の状態を示す図、（ｂ）は上記昇降板が僅かに下降したときの衝撃緩和手段の状態を示す図。 上記カセット本体のリブにリフタギアの爪が圧接した状態を拡大した図。 （ａ）は昇降板がさらに下降したときの衝撃緩和手段の状態を説明する図、（ｂ）は上記昇降板がシートの積載が可能な位置まで下降して停止したときの衝撃緩和手段の状態を説明する図。 上記昇降板の静止時におけるカセットのリブとリフタギアの爪の係止部分を拡大した図。 本発明の第２の実施の形態に係るシート給送装置の衝撃緩和手段の構成を説明する斜視図。 上記給紙カセットのカセット本体の奥側側板の側面図。 上記カセットのリブのカム面を説明する図。

以下、本発明を実施するための形態を、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レーザプリンタの概略構成を示す図である。このレーザプリンタ１は、レーザプリンタ本体（以下、プリンタ本体という）１Ａの内部に、シートに画像を形成する画像形成部１Ｂと、シートＳを給送するシート給送装置１Ｃを備えている。

画像形成部１Ｂは、スキャナーユニット５と、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｂｋ）の４色のトナー画像を形成すると共に、感光体ドラム５１等を有する４個のプロセスカートリッジ５０を備えている。また、画像形成部１Ｂは、プロセスカートリッジ５０の上方に配された中間転写ユニット１Ｄを備えている。中間転写ユニット１Ｄは、駆動ローラ５２ａ、テンションローラ５２ｂ、従動ローラ５２ｃに巻き掛けられた中間転写ベルト５２を備えている。

また、中間転写ユニット１Ｄは、中間転写ベルト５２の内側に設けられ、感光体ドラム５１に対向した位置で中間転写ベルト５２に当接する１次転写ローラ５２ｄを備えている。中間転写ベルト５２は、フィルム状部材で構成されると共に各感光体ドラム５１に接するように配置され、不図示の駆動部により駆動される駆動ローラ５２ａにより矢印方向に回転する。

この中間転写ベルト５２に、１次転写ローラ５２ｄによって正極性の転写バイアスを印加することにより、感光体ドラム上の負極性を持つ各色トナー像が順次中間転写ベルト５２に重ね合わせて転写される。なお、中間転写ユニット１Ｄの駆動ローラ５２ａと対向する位置には、中間転写ベルト上に形成されたフルカラー画像をシートＳに転写する２次転写部を構成する２次転写ローラ５３が設けられている。さらに、この２次転写ローラ５３の上部には、定着部６が配置されている。

シート給送装置１Ｃは、シートが積載されるシート収納手段である給紙カセット２と、給紙カセット２に積載収納されたシートＳを送り出すためのシート給送手段であるピックアップローラ３を備えている。なお、画像形成部１Ｂの画像形成動作、シート給送装置１Ｃのシート給送動作は、制御手段であるＣＰＵ７０により制御される。

次に、このように構成されたレーザプリンタ１の画像形成動作について説明する。画像形成動作が開始されると、まず不図示のパソコン等からの画像情報に基づきスキャナーユニット５はレーザ光を照射し、表面が所定の極性・電位に一様に帯電されている感光体ドラム５１の表面を順次露光して感光体ドラム上に静電潜像を形成する。この後、この静電潜像をトナーにより現像して可視化し、可視化したトナー像を１次転写ローラ５２ｄに印加した１次転写バイアスにより中間転写ベルト５２に重ね合わせて転写する。これにより、中間転写ベルト５２上にフルカラートナー画像が形成される。

また、このトナー画像形成動作に並行してシート給送装置１Ｃにより給紙カセット２に収納されたシートＳが送り出され、このシートＳは、搬送ローラ４に搬送された後、２次転写部に搬送される。２次転写部に搬送されたシートは、２次転写ローラ５３に印加した２次転写バイアスにより、フルカラートナー像がシートＳ上に一括して転写される。次に、フルカラートナー像が転写されたシートＳは、定着部６に搬送され、この定着部６において熱及び圧力を受けて各色のトナーが溶融混色し、シートＳにフルカラーの画像として定着される。この後、画像が定着されたシートＳは、定着部６の下流に設けられた排出ローラ対８によって排紙トレイ９に排紙される。

次に、図２を用いて給紙カセット２について説明する。給紙カセット２は、Ａ６サイズからＬＧＬサイズといった大小様々なサイズのシートを収納することができる。また、給紙カセット２は、シート給送装置本体を兼ねるプリンタ本体１Ａの下部に設けられた不図示の装着空間に、シート給送方向と直交する幅方向に引出可能（着脱自在）に装着される。

給紙カセット２は、シートを収納するカセット本体２０と、カセット本体２０に幅方向に移動可能に設けられ、シートの幅方向の側端位置を規制する一対の規制部材としての前側サイド規制部材２２及び奥側サイド規制部材２３を有している。この前側サイド規制部材２２及び奥側サイド規制部材２３は、不図示のラック部とピニオンギアとにより連結されている。そして、ユーザが、前側サイド規制部材２２に設けられた不図示のレバーを操作すると、前側サイド規制部材２２及び奥側サイド規制部材２３は幅方向に連動して移動し、シートサイズに応じた位置に配置される。

給紙カセット２は、カセット本体２０にシート給送方向に移動可能に設けられ、シートのシート給送方向上流端である後端の位置を規制する後端規制部材２４を有している。この後端規制部材２４は、シート給送方向にスライド移動可能であり、ユーザが後端規制部材２４の不図示のレバーを操作することにより、シートサイズに応じた位置に配置される。

給紙カセット２は、カセット本体２０に上下方向に回動可能（昇降可能）に支持されたシート積載手段である昇降板２１を備えている。この昇降板２１は、カセット本体２０に設けられた支持部２１ａを中心に下流端側が上下方向に回動する。なお、図２においては、支持部２１ａの一方のみを図示している。

カセット本体２０の底面２０ａと昇降板２１との間には、昇降板２１をピックアップローラ３に向けて押し上げる回動部材であるリフタ板２５が昇降板２１を昇降させる方向である上下方向に回動自在に配設されている。このリフタ板２５の回動端は、昇降板２１の中央部で昇降板２１の裏面と接触している。

このリフタ板２５の矢印Ｙで示すカセット装着方向の下流側（以下、奥側という）には、周面に歯部２６ｂが形成された扇形状の駆動伝達ギアであるリフタギア２６が取り付けられている。そして、昇降板２１は、後述する図６の（ｂ）に示す回動軸としてのリフタギア２６の軸であるリフタ軸２６ｘを中心にリフタギア２６と一体に回動する。

プリンタ本体１Ａの装着空間の奥側には、給紙カセット２が装着されると、リフタギア２６と噛合する駆動ギア３１が設けられている。この駆動ギア３１はプリンタ本体１Ａに設けられた後述する図３に示す駆動源であるリフタモータ５００により駆動（作動）される。本実施の形態においては、リフタモータ５００と、駆動ギア３１とにより、駆動手段３１Ａが構成される。

リフタギア２６と噛合した状態で駆動ギア３１がリフタモータ５００により駆動されて矢印Ａ方向に回転すると、リフタギア２６が矢印Ｂ方向に回転する。このリフタギア２６の回転に連動してリフタ板２５がリフタ軸２６ｘを中心に上方に回動することにより、昇降板２１が上昇し、昇降板２１に積載されたシートがピックアップローラ３に圧接する。このように、本実施の形態において、リフタ板２５と、駆動ギア３１に噛合するリフタギア２６とにより、昇降板２１を押し上げて昇降板２１に積載されたシートをピックアップローラ３に圧接させる上昇手段３０が構成される。そして、この上昇手段３０により、昇降板２１をピックアップローラ３によるシートの給送が可能となる位置（第１の位置）に上昇させることができる。

なお、給紙カセット２を引き出すと、リフタギア２６と駆動ギア３１との噛合（連結）が解除される。このように駆動ギア３１との噛合が解除されると、リフタギア２６が自由回転可能となる。これにより、例えば昇降板２１が上方回動している状態で給紙カセット２が引き出されると、昇降板２１は、シートが積載されている場合はシートの荷重及び自重により、シートが積載されていない場合は自重によりリフタギア２６を自由回転させながら下降する。

図３は、シート給送装置１Ｃの制御ブロック図であり、図３に示すようにＣＰＵ７０には、給紙カセットがプリンタ本体１Ａの装着空間に収納されたことを検知する給紙カセット検知センサ６００が接続されている。また、ＣＰＵ７０には、後述する図５に示すシートの積載高さを検知する紙面検知センサ６０１、給紙カセット内のシートの有無を検出する検知手段である紙有無検知センサ６０２、リフタモータ５００が接続されている。

次に、上昇手段３０の動作について説明する。なお、給紙カセット２にシートを収納する場合、ユーザは給紙カセット２をプリンタ本体１Ａから引き出す。図４の（ａ）はシートが入っていない給紙カセット２をプリンタ本体１Ａから引き出したとき状態を示しており、このとき昇降板２１はシートを積載可能な位置まで降下している。

ユーザがシートを給紙カセット２の昇降板上に積載し、この後、ユーザが給紙カセット２をプリンタ本体１Ａに戻すと、既述したように駆動ギア３１が給紙カセット２のリフタギア２６と噛合する。ＣＰＵ７０は、給紙カセット検知センサ６００により給紙カセット２が装着空間に装着されたことを検知すると、リフタモータ５００を駆動する。これにより、図４の（ｂ）に示すように、駆動ギア３１が矢印Ａ方向に回転し、これに伴い駆動ギア３１と噛合したリフタギア２６が矢印Ｂ方向に回転する。

このリフタギア２６の回転により、図５の（ａ）に示すようにリフタ軸２６ｘを中心としてリフタ板２５が上方に回動する。このリフタ板２５の回動により、昇降板２１が、支持部２１ａを中心として昇降板上のシートＳを紙面検知センサ６０１が検知する位置まで上方に回動する。この後、さらに昇降板２１が、ピックアップローラ３によるシートの給送が可能な位置まで上方に回動すると、ＣＰＵ７０は、リフタモータ５００を停止する。このようにして、シートＳはピックアップローラ３に対して所定の給紙圧で接した状態となる。

この後、ＣＰＵ７０は、ピックアップローラ３を駆動し、最上位シートＳａから順次、シートを送り出す。なお、このようにシートを送り出すと、昇降板２１上に積載されたシートＳが減少し、昇降板２１上に積載されたシートＳの積載高さが低くなる。ＣＰＵ７０は、シートＳの積載高さを紙面検知センサ６０１によってモニタしており、シートＳの最上面の位置が予め規定された高さを下回ると、紙面検知センサ６０１からの信号により、ＣＰＵ７０はリフタモータ５００を再び作動させる。これにより、再度、リフタ板２５が上方回動し、昇降板２１をシートの最上面の位置がピックアップローラ３に適切な給紙圧で接するような位置まで上昇させる。

このようなピックアップローラ３による送り出し動作と上昇手段３０による昇降板２１の上方回動動作を繰り返しながら、給紙カセット内のシートを全て送り出す。給紙カセット内のシートが全て無くなると、図５の（ｂ）に示す紙有無検知センサ６０２からの給紙カセット内にシートが無くなったことを示す信号に基づき、ＣＰＵ７０は給紙動作を停止すると共にユーザへの報知を行う。ユーザは、この報知に基づき、シートを補充するため、給紙カセット２をプリンタ本体１Ａから引き出し、シートの補充を行う。

ここで、ユーザが給紙カセット２をプリンタ本体１Ａから引き出す直前の状態のとき、図５の（ｂ）に示すように、昇降板２１は最上位点まで押し上げられた状態になっている。この状態で、給紙カセット２がプリンタ本体１Ａから引き出されると、リフタギア２６と駆動ギア３１の噛合が解除されてリフタギア２６による昇降板２１の支持が解除されるので、昇降板２１は自重で下降する。

ところで、本実施の形態において、図６の（ａ）及び（ｂ）に示すように、リフタギア２６のカセット本体側の側面２６ａには、リフタ軸２６ｘと同心円状の形状を有する溝Ｇが形成されている。そして、この溝Ｇの向かい合う２つの内壁面には圧接部である爪２６ｃ，２６ｄが対向して設けられている。

本実施の形態において、この爪２６ｃ，２６ｄは、それぞれ所定量弾性変形可能なように裏側にスリット穴２６ｅが設けられた両持ち梁状（橋渡し状）のものであるが、片持ち梁状のものであっても良い。また、本実施の形態において、爪２６ｃと爪２６ｄの間の間隔は約１．４ｍｍである。

なお、本実施の形態において、図６の（ｂ）に示すようにリフタ板２５はリフタギア２６の側面２６ａに取り付けられている。そして、このような場合でも、リフタギア２６の回転に伴うリフタ板２５の上下方向の回動が可能となるよう図６の（ａ）に示すように、カセット本体２０の奥側側板２０ｂには、開口部２０ｃが形成されている。

一方、図７に示すように、カセット本体２０の奥側側板２０ｂの外壁面にはリフタギア２６の爪２６ｃ，２６ｄ（以下、摺動爪という）が圧接しながら摺動する被圧接部であるリブ２ｂが設けられている。このカセット本体２０のリブ２ｂ（以下、カセットリブという）は、リフタギア２６が回転する際、リフタギア２６の溝Ｇ内を移動する。

このカセットリブ２ｂは、リフタギア２６の回転を妨げることがないようリフタギア２６のリフタ軸２６ｘを中心とする同心円状の形状を有している。また、このカセットリブ２ｂは、径方向の幅（厚さ）が狭い（薄い）第１部分２ｂ−１と、径方向の幅が広い第２部分２ｂ−３と、幅が異なる第１部分２ｂ−１及び第２部分２ｂ−３を結ぶ接続部分２ｂ−２と、斜面部分２ｂ−４で構成されている。

このカセットリブ２ｂの第１部分２ｂ−１、接続部分２ｂ−２及び第２部分２ｂ−３の表面は、後述するように摺動爪２６ｃ，２６ｄが摺動する際、摺動爪２６ｃ，２６ｄが圧接しながら摺動する被摺動面を構成する。なお、本実施の形態において、カセットリブ２ｂの、昇降板２１が下降する際、昇降板２１と共にリフタギア２６が回転する方向である第１方向（下降方向）における回転方向上流側に位置する第１部分２ｂ−１の幅（厚み）は約１．４ｍｍである。リフタギア２６の第１方向における回転方向下流側に位置する第２部分２ｂ−３の幅は約２．０ｍｍである。

また、カセットリブ２ｂの接続部分２ｂ−２の第１部分２ｂ−１との境界部の幅は約１．４ｍｍ、第２部分２ｂ−３との境界部の幅は約２．０ｍｍであり、第２部分に向かうほど幅が広くなる。ここで、本実施の形態において、カセットリブ２ｂは、後述するように昇降板２１が最下点に達する前に摺動爪２６ｃ，２６ｄが通過する長さを有している。そして、このような長さを有するカセットリブ２ｂの斜面部分２ｂ−４の表面は、第２部分２ｂ−３の端部に設けられ、後述する図１１に示すように、カセットリブ２ｂを通過した爪２６ｃ，２６ｄと係止する係止面を構成する。

また、図６に示すように、リフタギア２６とカセット本体２０との間には弾性部材であるバネ３２が設けられている。なお、本実施の形態において、バネ３２は図６の（ｂ）に示すように、一端がリフタギア２６に設けられたバネ保持部２６ｆに保持された状態でリフタギア２６に設けられている。

そして、リフタギア２６が回転すると、このバネ３２の他端は図７に示すカセット本体２０の奥側側板２０ｂの外壁面に設けられたバネ保持部２ｄに当接する。なお、図６の（ｂ）に示すように、リフタギア２６の側面２６ａには、バネ保持部２ｄが入り込む溝Ｇ１が形成されている。そして、この溝Ｇ１にバネ保持部２ｄが入り込むことにより、リフタギア２６が回転する際、バネ３２の他端を確実にバネ保持部２ｄに当接させることができる。

ここで、摺動爪２６ｃ，２６ｄ及びカセットリブ２ｂは、駆動ギア３１とリフタギア２６の噛合が解除されて昇降板２１が下降する際、リフタギア２６に摩擦力による制動力を作用させる図６に示す制動手段４０Ａを構成する。また、弾性部材であるバネ３２は、駆動ギア３１とリフタギア２６の噛合が解除されて昇降板２１が下降する際、リフタギア２６に加わる力を吸収する緩衝手段４０Ｂを構成する。

そして、この制動手段４０Ａと緩衝手段４０Ｂとにより、昇降板２１が下降する際の、衝撃を緩和する衝撃緩和手段４０が構成される。なお、摺動爪２６ｃ，２６ｄ及びカセットリブ２ｂと、バネ３２は、リフタギア２６の回転可能範囲においてリフタギア２６に制動力を作用させることができる位置に配置されている。

次に、このような衝撃緩和手段４０の動作について説明する。図８の（ａ）は昇降板２１が最も上昇した位置にあるときの衝撃緩和手段４０の状態を示している。この状態のとき、摺動爪２６ｃ，２６ｄは、カセットリブ２ｂの第１部分２ｂ−１に臨む位置にある。

しかし、既述したようにカセットリブ２ｂの第１部分２ｂ−１の幅は約１．４ｍｍ、爪間の間隔は約１．４ｍｍであるので、このとき摺動爪２６ｃ，２６ｄがカセットリブ２ｂに接触した状態となっても摩擦力を生じるには至らない。また、このときリフタギア２６のバネ保持部３２ａとカセット本体２０のバネ保持部２ｄがバネ３２の自由長以上に離れている。このため、リフタギア２６に設けられたバネ３２は、バネ３２による昇降板２１の下降を規制する方向のバネ力（弾性力）は生じておらず、リフタギア２６に加わる方向の力は吸収していない。

この状態で、給紙カセット２をプリンタ本体１Ａから引き出すと、駆動ギア３１との噛合が解除されてリフタギア２６は自由回転可能となり、これに伴い昇降板２１も下降可能となる。ここで、給紙カセット２を引き出した直後は、摺動爪２６ｃ，２６ｄ及びカセットリブ２ｂとの間の摩擦力は無く、バネ３２の作用も無いことから、昇降板２１は自重により下降しようとし、その負荷を受けてリフタギア２６は矢印Ａで示す第１方向へ回転する。

図８の（ｂ）は昇降板２１が僅かに下降したときの衝撃緩和手段４０の状態を示している。このとき、リフタギア２６は第１方向に僅かに回転し、これに伴い摺動爪２６ｃ，２６ｄがカセットリブ２ｂの接続部分２ｂ−２に臨む位置に移動する。ここで、既述したように、カセットリブ２ｂの接続部分２ｂ−２は、第２部分に向かうほど幅が広くなっている。このため、さらに昇降板２１が下降すると、摺動爪２６ｃ，２６ｄは、カセットリブ２ｂの接続部分２ｂ−２を径方向から挟持し、この後、撓みながらカセットリブ２ｂの接続部分２ｂ−２と圧接する。

図９は、カセットリブ２ｂの接続部分２ｂ−２に摺動爪２６ｃ，２６ｄが撓みながら圧接している状態を拡大した図である。この状態で図９に示す矢印Ａ方向にリフタギア２６が回転すると、カセットリブ２ｂの接続部分２ｂ−２の幅の差による傾斜により、摺動爪２６ｃ，２６ｄの接続部分２ｂ−２に対する圧接力が徐々増加し、摩擦力も徐々に増大する。なお、本実施の形態において、カセットリブ２ｂの接続部分２ｂ−２と摺動爪２６ｃ，２６ｄとの接触角度を約１０ｄｅｇとしている。

さらに昇降板２１が下降すると、カセットリブ２ｂを挟持している摺動爪２６ｃ，２６ｄは、図１０の（ａ）に示すようにカセットリブ２ｂの接続部分２ｂ−２を通過して幅の広い第２部分２ｂ−３に圧接する。これにより、摺動爪２６ｃ，２６ｄとカセットリブ２ｂとの摩擦力が最大の大きさとなって制動手段４０Ａの制動力が最大の大きさとなり、昇降板２１の下降速度が一層減少する。

なお、本実施の形態において、摺動爪２６ｃ，２６ｄがカセットリブ２ｂの第２部分２ｂ−３に圧接するようになったとき、バネ３２の他端がカセット本体２０のバネ保持部２ｄに係止されて圧縮され始めるようになる。これにより、リフタギア２６に加わる方向の力がバネ３２により吸収され始めるようになり、このようなバネ３２の作用により、さらに昇降板２１の下降速度が減少する。このときの摺動爪２６ｃ，２６ｄを撓ませる際の反力は、２つの摺動爪２６ｃ，２６ｄで概ね同じ大きさで逆向きベクトルであるから互いに相殺されるので摺動爪２６ｃ，２６ｄの撓み量は自然と均等になる。

既述した図６の（ａ）は、さらに昇降板２１が下降し、これに伴いリフタギア２６が所定量回転して、摺動爪２６ｃ，２６ｄがカセットリブ２ｂから外れたときの衝撃緩和手段４０の状態を示している。このとき、摺動爪２６ｃ，２６ｄとカセットリブ２ｂとの摩擦力と、バネ３２の作用により、昇降板２１の下降速度は０になり、カセット本体２０の底面と接触する前に昇降板２１が停止する。これにより、昇降板２１とカセット本体２０の底面２０ａとの接触を防ぐことができ、衝撃音の発生を防ぐことができる。

このとき摺動爪２６ｃ，２６ｄがカセットリブ２ｂから外れているので摩擦力は生じていないが、バネ３２の圧縮量が最大となっているため、リフタギア２６には、バネ３２のバネ力により、反対方向（矢印Ａ’方向）に回転させようとする力が加わっている。つまり、昇降板２１が下降して摺動爪２６ｃ，２６ｄがカセットリブ２ｂを通過すると、昇降板２１の下降速度は０となるが、昇降板２１にはバネ３２により、第１方向と逆の昇降板２１を上昇させる第２方向の力が加わる。

図１０の（ｂ）は、昇降板２１がシートの積載が可能な位置まで下降して停止したときの衝撃緩和手段４０の状態を示している。このとき、バネ３２によってリフタギア２６が矢印Ａ’で示す第２方向に付勢され、摺動爪２６ｃ，２６ｄがカセットリブ２ｂの規制部である斜面部分２ｂ−４と係止している。このように、昇降板２１が下降して摺動爪２６ｃ，２６ｄがカセットリブ２ｂから外れた後、バネ３２によってリフタギア２６が第２方向に付勢されると、摺動爪２６ｃ，２６ｄが斜面部分２ｂ−４に係止する。

図１１は、このときの摺動爪２６ｃ，２６ｄとカセットリブ２ｂの斜面部分２ｂ−４との係止部分を拡大した図である。このとき、摺動爪２６ｃ，２６ｄは、斜面部分２ｂ−４と接触角度、約６０ｄｅｇで係止している。ここで、この爪２６ｃ，２６ｄの斜面部分２ｂ−４と接触角度は、既述した図９に示す接続部分２ｂ−２との接触角度よりも大きくなっている。

このように接触角度を設定することにより、バネ３２によってリフタギア２６が矢印Ａ’方向に付勢されても、摺動爪２６ｃ，２６ｄは斜面部分２ｂ−４との係止状態を保つことができ、摺動爪２６ｃ，２６ｄが斜面部分２ｂ−４を通過することはない。これにより、リフタギア２６の回転が規制され、昇降板２１は、摺動爪２６ｃ，２６ｄが斜面部分２ｂ−４と当接するシートの積載が可能な位置に保持される。なお、この位置は、昇降板２１に最も多くのシートを積載することができる位置に設定することが好ましい。

この後、昇降板２１にシートを積載して給紙カセット２がプリンタ本体１Ａに装着されると、リフタギア２６が駆動ギア３１と噛合する。この状態で駆動ギア３１が回転すると、リフタギア２６は図１０の（ｂ）に示す矢印Ａ’方向に回転する。リフタギア２６が回転すると、リフタギア２６の回転力とバネ３２によって摺動爪２６ｃ，２６ｄは弾性変形しながら斜面部分２ｂ−４を通過する。そして、このリフタギア２６の回転により、昇降板２１は、既述した図５の（ａ）に示すように昇降板上のシートＳを紙面検知センサ６０１が検知する位置まで上方に回動する。

このように、本実施の形態では、摺動爪２６ｃ，２６ｄとカセットリブ２ｂの摺擦による摩擦力及びバネ３２の弾性力により昇降板２１の下降速度を減少させている。ここで、例えば摺動爪２６ｃ，２６ｄとカセットリブ２ｂとの摺動抵抗だけで昇降板２１の下降速度を減少させようとした場合、摺動抵抗が大きい場合には昇降板２１が十分に下がりきらない場合がある。また、摺動抵抗が小さい場合、摺動爪２６ｃ，２６ｄがカセットリブ２ｂから外れたときの昇降板２１の下降速度が０にならず、昇降板２１がカセット本体２０の底面２０ａが接触して衝撃音が発生する。

また、バネ３２だけで昇降板２１の下降速度を減少させようとした場合、昇降板２１が降下した後の圧縮したバネ３２の開放、及びその後の再度の圧縮により、昇降板２１が往復ダンピングして別種の音が出てしまったり、見栄えが悪くなったりする。また、ユーザがシートを積載する際に昇降板２１の位置がバネにより浮いていて位置が定まらないために、シートを補充する際の作業性が低下してしまう。

これに対し、本実施の形態のように構成した場合、昇降板２１を衝撃音を発生させることなく下降させることができる。また、昇降板２１が下降した後、摺動爪２６ｃ，２６ｄをカセットリブ２ｂに係止させることにより、往復ダンピングの発生を防ぐことができるので、昇降板２１が往復ダンピングして別種の音が出てしまったり、見栄えが悪くなったりするのを防ぐことができる。

以上説明したように、本実施の形態では、制動手段４０Ａによりリフタギア２６に摩擦力による制動力を作用させ、緩衝手段４０Ｂによりリフタギア２６に加わる力を吸収するようにしている。これにより、昇降板２１が降下する際、ダンパ等を用いること無く、昇降板２１の下降速度を減少させることができ、昇降板２１がカセット本体２０の底面と勢いよく接触するのを防ぐことができる。この結果、簡単で、かつ低コストで、昇降板２１が落下する際の衝撃を緩和することができ、衝撃音を低減することができる。

さらに、昇降板２１が下降した後、圧縮されたバネ３２の反力を受けた場合でも、摺動爪２６ｃ，２６ｄをカセットリブ２ｂの斜面部分２ｂ−４に係止させることにより、昇降板２１を静止させることができる。これにより、給紙カセット２がプリンタ本体１Ａから引き出された際の昇降板２１の位置をシートの補充が易い位置にすることができ、ユーザの操作性を向上させることができる。

なお、本実施の形態においては、カセット本体２０にリブを設け、リフタギア２６に爪形状を設けたが、これに限定されるものではなく、リブをリフタギア側に設け、弾性の爪形状をカセット本体２０側に設けても良い。即ち、リブをカセット本体２０及びリフタギア２６の一方に設け、爪形状をカセット本体２０及びリフタギア２６の他方に設けても良い。

ところで、本実施の形態においては、爪形状をリブに対して径方向に圧接させながら摺擦させる場合について説明したが、爪形状をリブに対してリフタギアの軸の軸方向に圧接させながら摺擦させるようにしても良い。

次に、このような爪形状をリブに対してリフタギアの軸の軸方向に圧接させながら摺擦させるようにした本発明の第２の実施の形態について説明する。図１２は、本実施の形態に係るシート給送装置の衝撃緩和手段の構成を説明する斜視図であり、図１３はカセット本体の奥側側板の側面図である。なお、図１２及び図１３において、既述した図６及び図７と同一符号は、同一又は相当部分を示している。

図１２に示すように、リフタギア２６のカセット本体側の側面２６ａには、爪状の突起である弾性爪形状２６ｇが形成されている。この弾性爪形状２６ｇの径方向の両側には、スリット２６ｈが形成されており、これにより弾性爪形状２６ｇはリフタギア２６のリフタ軸２６ｘに対してスラスト方向（軸方向）に弾性変形可能となっている。なお、図１２においては、リフタギア２６の歯部２６ｂ側のスリットは図示していない。

また、図１３に示すように、カセット本体２０の奥側側板２０ｂの外壁面はリフタギア２６の弾性爪形状２６ｇと圧接可能なカセットリブ２ｂがリフタギア２６の方向に突出して設けられている。そして、本実施の形態において、この弾性爪形状２６ｇ及びカセットリブ２ｂにより図１２に示す制動手段４１Ａが構成され、バネ３２により図１２に示す緩衝手段４１Ｂが構成される。そして、この制動手段４１Ａと緩衝手段４１Ｂとにより、衝撃緩和手段４１が構成される。

ここで、本実施の形態において、カセットリブ２ｂは、図１３のＡ矢視図である図１４に示すように、リフタギア側への突出量である軸方向の突出量が少ない第１部分２ｂ−５と、リフタギア側への突出量が多い第２部分２ｂ−７を備えている。また、カセットリブ２ｂは、突出量が異なる第１部分２ｂ−５及び第２部分２ｂ−７を結ぶ接続部分２ｂ−６と、斜面部分２ｂ−８を備えている。

本実施の形態において、第１部分２ｂ−５、接続部分２ｂ−６と第２部分２ｂ−７の表面は、弾性爪形状２６ｇが圧接する被摺動面を構成する。また、接続部分２ｂ−６は、第２部分２ｂ−７に向かうほど突出量が多くなる。言い換えれば、カセットリブ２ｂは、第１方向の上流側よりも下流側の方が、カセット本体２０と、リフタギア２６の軸方向の間隔が狭くなっている。

また、第１の実施の形態と同様、接続部分２ｂ−６でのカセットリブ２ｂと弾性爪形状２６ｇの接触角度は、表面が係止面を構成する斜面部分２ｂ−８での接触角度よりも小さくなっている。本実施の形態において、接続部分２ｂ−６でのカセットリブ２ｂと弾性爪形状２６ｇの接触角度は約２５ｄｅｇ、斜面部分２ｂ−８での接触角度は約６０ｄｅｇである。なお、これらの角度はリフタギアのサイズや昇降板の重量などに応じて適宜調整されるのが好ましい。

ここで、本実施の形態のように、弾性爪形状２６ｇをカセットリブ２ｂに対してリフタギア２６の軸の軸方向に圧接させながら摺擦させるようにした場合でも、既述した第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。さらに、本実施の形態のように、リフタギア２６の側面２６ａに弾性爪形状２６ｇを突設し、カセットリブ２ｂに対してリフタギア２６の軸方向に圧接させながら摺擦させるように構成することにより、リフタギア２６のサイズを小さくすることができる。また、カセットリブ２ｂの突出量を小さくすることができる。これにより、スペースが制限される場合でも弾性爪形状及びリブの形成が可能となり、装置の小型化が可能になる。

さらに、これまでの説明においては、レーザプリンタ本体に設けられたシート給送装置について説明したが、レーザプリンタ本体に装着されるオプションのシート給送装置についても適用することができる。

１…レーザプリンタ、１Ａ…レーザプリンタ本体、１Ｂ…画像形成部、１Ｃ…シート給送装置、２…給紙カセット（シート収納手段）、２ｂ…カセットリブ（被圧接部）、２ｂ−２…接続部分、２ｂ−３…第２部分、２ｂ−４…斜面部分、２ｂ−６…接続部分、２ｂ−７…第２部分、２ｂ−８…斜面部分、３…ピックアップローラ（シート給送手段）、２１…昇降板（シート積載手段）、２５…リフタ板（回動部材）、２６…リフタギア（駆動伝達ギア）、２６ｃ，２６ｄ…摺動爪（圧接部）、２６ｇ…弾性爪形状（圧接部）、２６ｘ…リフタ軸（回動軸）、３０…上昇手段、３１…駆動ギア、３１Ａ…駆動手段、３２…バネ（弾性部材）、４０…衝撃緩和手段、４０Ａ…制動手段、４０Ｂ…緩衝手段、４１…衝撃緩和手段、４１Ａ…制動手段、４１Ｂ…緩衝手段、５００…リフタモータ（駆動源）、Ｓ…シート

Claims (11)

1. 装置本体に着脱自在に設けられ、シートが積載される昇降可能なシート積載手段を有するシート収納手段と、
   前記装置本体に設けられ、駆動ギア及び前記駆動ギアを駆動する駆動源を有する駆動手段と、
   前記シート収納手段に設けられ、前記シート積載手段を昇降させる方向に回動可能な回動部材及び前記回動部材に連結され、前記シート収納手段が装着されると前記駆動ギアと噛合し、前記シート収納手段が取り外されると前記駆動ギアとの噛合が解除される駆動伝達ギアを有し、第１の位置まで前記シート積載手段を上昇させる上昇手段と、
   前記駆動ギアと前記駆動伝達ギアの噛合が解除されて前記シート積載手段が前記第１の位置から下降する際、前記駆動伝達ギアに摩擦力による制動力を作用させる制動手段と、
   前記駆動ギアと前記駆動伝達ギアの噛合が解除されて前記シート積載手段が下降する際、前記駆動伝達ギアに加わる力を吸収する緩衝手段と、を備えることを特徴とするシート給送装置。
2. 前記シート積載手段に積載されたシートを給送するシート給送手段と、を有し、
   前記第１の位置は、前記シート給送手段によるシートの給送が可能となる位置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. 前記制動手段は、前記シート収納手段及び前記駆動伝達ギアの一方に設けられた被圧接部及び前記シート収納手段及び前記駆動伝達ギアの他方に設けられ、前記駆動伝達ギアが、前記シート積載手段が下降する下降方向に回転する際、前記被圧接部に圧接しながら前記被圧接部に沿って摺動する圧接部を有し、
   前記緩衝手段は、前記シート収納手段及び前記駆動伝達ギアの間に設けられた弾性部材であることを特徴とする請求項１又は２記載のシート給送装置。
4. 前記被圧接部は、前記駆動伝達ギアの軸に対して同心円状に設けられ、前記シート積載手段が最下点に達する前に、前記圧接部が通過する長さを有すると共に、
   前記駆動伝達ギアが前記下降方向に回転する際、前記圧接部が圧接しながら摺動する被摺動面と、前記圧接部が前記被圧接部を通過した際、前記弾性部材により付勢された前記圧接部を係止する係止面と、を有することを特徴とする請求項３記載のシート給送装置。
5. 前記圧接部は、前記被圧接部を前記駆動伝達ギアの軸を中心とする径方向で挟持しながら摺動することを特徴とする請求項３又は４記載のシート給送装置。
6. 前記被圧接部は、前記径方向の幅が、前記駆動伝達ギアが前記下降方向に回転する際における回転方向上流側よりも回転方向下流側の方が広く、
   前記圧接部は、前記径方向の間隔が少なくとも前記被圧接部の回転方向下流側の幅よりも狭くなるように対向して配置されることを特徴とする請求項５記載のシート給送装置。
7. 前記圧接部は、前記被圧接部を挟持する際、弾性変形可能であることを特徴とする請求項５又は６記載のシート給送装置。
8. 前記圧接部は、前記被圧接部に前記駆動伝達ギアの軸方向において圧接しながら摺動することを特徴とする請求項３又は４記載のシート給送装置。
9. 前記被圧接部は、前記シート収納手段及び前記駆動伝達ギアの他方との間隔が、前記駆動伝達ギアが前記下降方向に回転する際における回転方向上流側よりも回転方向下流側の方が狭いことを特徴とする請求項８記載のシート給送装置。
10. 前記圧接部は、前記被圧接部と圧接する際、弾性変形可能であることを特徴とする請求項８又は９記載のシート給送装置。
11. シートに画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部にシートを給送する請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のシート給送装置と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
    
    

Images