JP2019194120A - シート給送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シートを給送する際におけるシートの斜行を低減することができるシート給送装置及びこれを備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】シート給送装置は、昇降可能に支持されて、シートを積載可能なシート積載面５２ａを有するシート積載台５２と、シート積載面５２ａに積載されたシートを給送方向Ｄに給送するピックアップローラと、を備える。シート積載面５２ａは、給送方向Ｄに直交しかつピックアップを通過する仮想平面において、シートの幅方向Ｗにおける中央部が両端部よりも高くなるように上方へ膨出している。【選択図】図６

Description

本発明は、シートを給送するシート給送装置及びこれを備える画像形成装置に関する。

従来、画像形成部にシートを給送するシート給送装置を備えたプリンタ等の画像形成装置が提案されている（特許文献１参照）。この画像形成装置のシート給送装置は、ワイヤの巻取り及び巻出しにより昇降するシート積載部に積載された最上位シートを、シートの幅方向における中央部に配置された給送ローラにより、画像形成部に向けて送り出すように構成されている。

特開２００２−３６２７７２号公報

しかしながら、特許文献１に記載の画像形成装置は、シート積載部が、シートの幅方向における両端部に設けられたワイヤ吊り下げ部によって支持されている。このため、シートが積載されている状態でワイヤが巻取られるとシートの重量によってシート積載部が撓み、最上位シートは、撓んだシート積載部に沿うことにより両端部が中央部より高くなる。また、ワイヤの長さやシート積載部を昇降する昇降装置を構成する部品等の寸法精度が低い場合には、シート積載部が傾く虞もある。このように最上位シートのいずれかの端部が中央部より高くなっている状態では、シートを給送する際に最上位シートの端部が、最上位シートと対向するシート給送装置内の天井面と接触して、シートの斜行が発生する虞があった。

そこで、本発明は、シートを給送する際におけるシートの斜行の発生を低減することができるシート給送装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明は、シート給送装置において、第１位置と第２位置との間で昇降可能に支持されて、シートを積載可能なシート積載面を有するシート積載手段と、前記シート積載面に積載されたシートを給送方向に給送する給送手段と、を備え、前記シート積載面は、前記給送方向に直交しかつ給送手段を通過する仮想平面において、シートの幅方向における中央部が両端部よりも高くなるように上方へ膨出している、ことを特徴とする。

本発明によると、シート積載面に積載されたシートの幅方向における両端部が中央部よりも高くなることを防いで、シートを給送する際におけるシートの斜行の発生を低減することができる。

第１の実施の形態に係る画像形成装置を示す全体概略図。 シート収納庫が引出状態の画像形成装置を示す斜視図。 シート収納庫を示す斜視図。 シート積載台が上昇した状態におけるシート積載台及び昇降装置を示す斜視図。 シート積載台が下降した状態におけるシート積載台及び昇降装置を示す斜視図。 シート積載台を示す斜視図。 シート積載台が上昇した状態におけるシート積載台及び昇降装置を示す側面図。 シートが積載されている状態におけるシート積載台及び昇降装置を示す側面図。 第２の実施の形態に係るシート積載台を示す斜視図。

＜第１の実施の形態＞
以下、図面に沿って第１の実施形態について説明する。なお、以下の説明において、画像形成装置を正面から視た状態（図１の視点）を基準にして上下左右及び手前奥の位置関係を表すものとする。

［全体構成］
まず、本発明の第１の実施の形態について説明する。第１の実施の形態に係る画像形成装置としてのプリンタ１は、電子写真方式のレーザビームプリンタである。プリンタ１は、図１に示すように、装置本体であるプリンタ本体１００と、プリンタ本体１００の下部に連結され、シートが積載されるシート給送装置２００と、を備えている。

プリンタ本体１００は、シートＳを積載して収納する給紙カセット１１１と、シートＳに画像を形成する画像形成部１０２と、シートＳに画像を定着させる定着部９６と、等を備えている。プリンタ本体１００の上部には、排出されたシートＳが積載される排出トレイ１２１が設けられている。

画像形成部１０２は、レーザスキャナ３と、４個のプロセスカートリッジ７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋと、中間転写ベルト１１２ｅと、を備えた、いわゆる４ドラムフルカラー方式の画像形成部である。これらプロセスカートリッジ７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋは、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の各色のトナー画像を形成し、トナー画像の色以外は同様の構成である。このため、プロセスカートリッジ７Ｙの構成のみを説明し、他のプロセスカートリッジ７Ｍ，７Ｃ，７Ｋの説明は省略する。プロセスカートリッジ７Ｙは、感光ドラム６と、帯電ローラ２と、現像ローラ４と、を有している。画像形成部１０２の上方には、各色のトナーを収容したトナーカートリッジ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋが、プリンタ本体１００に対して着脱自在に装着されている。

中間転写ベルト１１２ｅは、駆動ローラ１１２ｆ、２次転写対向ローラ１１２ｇ及びテンションローラ１１２ｈ等に巻き掛けられており、４つのプロセスカートリッジ７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋの下方に配置されている。中間転写ベルト１１２ｅは、各プロセスカートリッジ７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋの感光ドラムに接触するように配置されると共に、駆動ローラ１１２ｆによって、反時計回り方向に回転駆動される。また、中間転写ベルト１１２ｅの内側には、各感光ドラムと対向する位置において中間転写ベルト１１２ｅの内周面に当接する４つの１次転写ローラ１１２Ｙ，１１２Ｍ，１１２Ｃ，１１２Ｋが設けられている。更に、画像形成部１０２は、２次転写対向ローラ１１２ｇと対向する位置において中間転写ベルト１１２ｅの外周面に当接する２次転写ローラ１１６を備えている。

次に、このように構成されたプリンタ本体１００の画像形成動作について説明する。不図示のパソコン等から送信された画像データがレーザスキャナ３に入力されると、レーザスキャナ３から、画像データに対応したレーザ光がプロセスカートリッジ７Ｙの感光ドラム６上に照射される。

このとき感光ドラム６は、帯電ローラ２により表面が予め所定の極性・電位に一様に帯電されており、レーザスキャナ３からレーザ光が照射されることによって表面に静電潜像が形成される。感光ドラム６に形成された静電潜像は、現像ローラ４により現像され、感光ドラム６上にイエロー（Ｙ）のトナー像が形成される。

同様にして、プロセスカートリッジ７Ｍ，７Ｃ，７Ｋの各感光ドラムにもレーザスキャナ３からレーザ光が照射され、各感光ドラムにマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）のトナー像が形成される。各感光ドラム上に形成された各色のトナー像は、１次転写ローラ１１２Ｙ，１１２Ｍ，１１２Ｃ，１１２Ｋにより中間転写ベルト１１２ｅに転写され、駆動ローラ１１２ｆによって回転する中間転写ベルト１１２ｅにより２次転写ローラ１１６まで搬送される。なお、各色の画像形成プロセスは、中間転写ベルト１１２ｅ上に１次転写された上流のトナー像に重ね合わせるタイミングで行われる。

この画像形成プロセスに並行して、プリンタ本体１００の給紙カセット１１１、又はシート給送装置２００のシート収納部６０に積載されて収容されたシートＳは、ピックアップローラ５４により給送方向へ給送される。そして、ピックアップローラ５４によって給送されたシートＳは、分離ローラ対５６により１枚ずつに分離され、搬送ローラ対５７により２次転写ローラ１１６に搬送される。２次転写ローラに搬送されたシートＳは、２次転写ローラ１１６に印加された２次転写バイアスによって、中間転写ベルト１１２ｅ上のフルカラーのトナー像が転写される。トナー像が転写されたシートＳは、定着部９６によって所定の熱及び圧力が付与されて、トナーが溶融固着することによりトナー像が定着される。定着部９６を通過したシートＳは、排出ローラ対１２０によって排出トレイ１２１に排出される。

［シート給送装置］
次に、図２乃至図８を参照して、シート給送装置２００の詳細について説明をする。図２に示すように、シート給送装置２００は、給送手段としてのピックアップローラ５４や、分離ローラ対５６、搬送ローラ対５７等（それぞれ図１参照）を有するシート給送装置本体２０１と、シートを積載して収納するシート収納部６０と、を有する。シート収納部６０は、図示しないスライドレールを介して、シート給送装置本体２０１に対して引き出し可能に支持されており、シート給送装置本体２０１から引き出されている引出状態において、作業者がシートを補給可能に構成されている。

図３に示すように、シート収納部６０は、シート収納部本体６０ａと、シート収納部本体６０ａに昇降可能に支持されて、シートを積載可能なシート積載面５２ａを有するシート積載台５２と、を有している。なお、シート収納部本体６０ａが、本実施形態における支持部を、シート積載台５２が、本実施形態におけるシート積載手段を構成する。シート収納部本体６０ａは、六面体の上面が開放する箱状に形成されており、内部にシート積載台５２が収納されている。また、シート収納部本体６０ａは、収納するシートの幅方向Ｗにおける両端部に昇降機構６６を有しており、昇降機構６６は、シート積載台５２の幅方向Ｗにおける両端部を支持している。なお、シートの幅方向とは、シートの給送方向Ｄと直交する方向を指す。

図４及び図５に示すように、シート積載台５２は、平面視において略矩形に形成されている。シート積載台５２は、幅方向Ｗにおける両端部から外側に向けて延出し、ワイヤ５１が取付けられるワイヤ取付部６４を有している。昇降機構６６は、シート積載台５２のワイヤ取付部６４に接続されて、シート積載台５２を吊り下げて支持する可撓性部材であるワイヤ５１を有している。また、昇降機構６６は、ワイヤ５１を巻取る巻取ドラム６７と、巻取ドラム６７と一体で回転するドラムギヤ６８と、を有している。

シート給送装置本体２０１は、リフタモータＭと、リフタモータＭに接続される駆動ギヤ６９と、を有し、シート収納部６０がシート給送装置本体２０１に収納されている収納状態で、駆動ギヤ６９とドラムギヤ６８とが接続するように構成されている。また、シート給送装置本体２０１は、シート収納部６０の収納状態で、ピックアップローラ５４の上方に配置されてシート積載面５２ａの上方を覆う天板２０１ａを有する。シート給送装置本体２０１は、天板２０１ａの下方かつピックアップローラ５４の近傍に配置されてシート積載面５２ａに積載された最上位シートに当接して移動可能なフラグ部材６２と、フラグ部材６２の移動を検出するフラグセンサ６３と、を有する。また、ピックアップローラ５４は、シート積載面５２ａの、給送方向Ｄにおける下流端部かつ幅方向Ｗにおける中央部に対向するように配置される。

シート積載台５２は、シート収納部６０が引出状態である場合には、シート積載台５２の昇降範囲におけるシート補給位置としての最下位に位置している。シート収納部６０の収納状態において、プリンタ１の図示しない制御部から給送信号が出力されると、リフタモータＭが正転し、駆動力が駆動ギヤ６９で減速されてドラムギヤ６８に伝達される。ドラムギヤ６８が回転すると、巻取ドラム６７によりワイヤ５１が巻取られ、シート積載台５２が上昇を開始する。

シート積載台５２が上昇し、シート積載面５２ａに積載されている最上位シートの上面がフラグ部材６２に当接し、フラグセンサ６３がフラグ部材６２の移動を検出すると、シート積載台５２は、シートを給送可能な給送位置となり、リフタモータＭが停止する。リフタモータＭが停止すると、ピックアップローラ５４によってシート積載面５２ａに積載されている最上位シートの給送が開始される。このように、シート積載台５２は、昇降範囲の最下位である第１位置と、昇降範囲の最上位である第２位置と、の間で、昇降機構６６により昇降可能に支持されている。なお、シート積載台５２の昇降範囲の最上位は、シート積載面５２ａに１枚のシートが載置されている状態で、当該シートの上面がフラグ部材６２に当接し、フラグセンサ６３がフラグ部材６２の移動を検出する位置である。更に、この状態において、シート給送装置２００は、ピックアップローラ５４によってシート積載面５２ａ上のシートを給送可能となっている。

なお、シート積載台５２の上昇タイミングは、制御部から給送信号が出力されたタイミングに限らず、例えばシート収納部６０が収納状態となったタイミングでシート積載台５２が上昇してもよい。また、シート積載台５２は、シート収納部６０が引出状態になると駆動ギヤ６９とドラムギヤ６８とが離間して、シート積載台５２及びシート積載面５２ａに積載されているシートの自重により下降するように構成されている。

図６に示すように、シート積載台５２の上面であるシート積載面５２ａは、幅方向Ｗにおける両端部に形成されている１対の平面部５２ｃと、１対の平面部５２ｃの間に位置するように、幅方向Ｗにおける中央部に形成されている膨出部５２ｂと、を有している。平面部５２ｃは、給送方向Ｄにおけるシート積載台５２の上流端部から下流端部に亘って、給送方向Ｄと略平行な平面状に形成されている。膨出部５２ｂは、幅方向Ｗにおける中央部が最も高くなるように平面部５２ｃから上方へ膨出して、給送方向Ｄにおけるシート積載台５２の上流端部から下流端部に亘って形成されている。すなわち、シート積載面５２ａは、給送方向Ｄにおける上流端部から下流端部に亘って、幅方向Ｗにおける中央部が両端部よりも高くなるように上方へ膨出している。また、膨出部５２ｂは、幅方向Ｗにおける中央部から両端部に向けて滑らかに下降する曲面により形成されている。

膨出部５２ｂの、給送方向Ｄにおける下流端部かつ幅方向Ｗにおける中央部には、ピックアップローラ５４に対向するように摩擦パッド５８が取付けられている。摩擦パッド５８は、シート積載面５２ａに積載されているシートが少ない場合に、複数枚のシートがピックアップローラ５４によって同時に給送されることを防止している。

図７に示すように、シート積載台５２は、平面部５２ｃが略水平となるように、また、各ワイヤ取付部６４の高さが略同一となるように、ワイヤ５１により支持される。また、ピックアップローラ５４の下端は、天板２０１ａの下面より、下方に位置している。このため、シート給送装置２００は、シート積載面５２ａにシートが積載されていない状態においては、天板２０１ａの下面と平面部５２ｃとの間に、隙間Ｇ１が形成されるように構成されている。更に、シート積載面５２ａは、上記膨出部５２ｂの構成により、給送方向に直交しかつピックアップローラ５４を通過する仮想平面Ｐ（図４参照）において、幅方向Ｗにおける中央部が両端部よりも高くなるように形成されている。なお、仮想平面Ｐが、本実施形態において、給送方向に直交しかつ給送手段を通過する仮想平面を構成する。

図８に示すように、シート積載面５２ａにシートが積載されている状態において、シート積載台５２には、シート積載台５２及びシート積載面５２ａに積載されているシートの自重がかかる。これにより、シート積載台５２は、積載されているシートの重量によっては、幅方向Ｗにおける中央部が下方へ撓む場合がある。また、シート積載台５２は、ワイヤ５１の長さのばらつき、その他の部品寸法のばらつき等により、幅方向Ｗにおける両端の高さが異なる場合がある。また、シート積載台５２は、成型品質のばらつきや、加工精度のばらつき等により、シート積載台５２の幅方向Ｗにおける中央部が下方へ撓むように歪む場合がある。

上記のような場合であっても、シート給送装置２００は、シート積載面５２ａが膨出部５２ｂを有していることにより、シート積載面５２ａに積載されている最上位シートの幅方向Ｗにおける両端部が中央部よりも高くならないように構成されている。このため、シート給送装置２００は、天板２０１ａの下面と、幅方向Ｗにおける最上位シートの端部と、の間に、隙間Ｇ２が形成される。

以上により、本実施形態におけるシート給送装置２００は、シート積載面５２ａに積載された最上位シートを給送する際において、最上位シートが天板２０１ａの下面と接触することを防ぎ、シートの斜行や皺の発生を低減することができる。また、シート積載面５２ａに積載されたシートの幅方向Ｗにおける両端部が中央部よりも高くなると、当該シートの下方に隣接したシートとの間で、シートの両端部における摩擦が中央部に比して大きくなる。そして、シートの両端部における摩擦バランスが異なると、シートが斜行しやすい。本実施の形態では、シートの幅方向Ｗにおける両端部が中央部よりも高くならないように膨出部５２ｂを形成したので、シートの斜行を低減することができる。

また、本実施形態におけるシート給送装置２００は、平面部５２ｃ及び膨出部５２ｂが、給送方向Ｄにおけるシート積載台５２の上流端部から下流端部に亘って形成されている。これにより、ピックアップローラ５４によって給送されるシートが、シート積載面５２ａ又は下方に隣接するシートに滑らかに摺動するので、シートの斜行や搬送不良の抑制を図ることができる。

また、本実施形態におけるシート給送装置２００は、膨出部５２ｂが幅方向Ｗにおける中央部から両端部に向けて滑らかに下降する曲面により形成されている。これにより、シート積載面５２ａに積載されるシートの下面に、局所的に大きな力が掛かることを防ぎ、紙粉の発生や搬送不良の抑制を図ることができる。

＜第２の実施の形態＞
第１の実施の形態に係るシート積載面５２ａは、平面部５２ｃ及び膨出部５２ｂが、給送方向Ｄにおけるシート積載台５２の上流端部から下流端部に亘って形成されているが、これに限定されない。シート積載面は、少なくとも、給送方向に直交し、かつピックアップローラ５４を通過する仮想平面Ｐ（図４参照）において、幅方向における中央部が両端部よりも高くなるように上方へ膨出していればよい。

以下、本発明の第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態は、第１の実施の形態とシート積載面の形状が異なるのみであるため、第１の実施の形態と同様の構成については、図示を省略、又は図に同一符号を付して説明する。

図９に示すように、第２の実施の形態に係るシート収納部６０（図１参照）は、シートを積載可能なシート積載面５３ａを有するシート積載台５３を有している。シート積載台５３の上面であるシート積載面５３ａは、平面部５３ｃと、幅方向Ｗにおける中央部に形成され、平面部５３ｃから膨出する膨出部５３ｂと、を有している。膨出部５３ｂは、シート積載面５３ａの給送方向Ｄにおける下流側に形成されており、シート積載面５３ａの上流側は、平面部５３ｃによって構成されている。すなわち、シート積載面５３ａの上流側は、幅方向Ｗにおける中央部と両端部とが同じ高さとなるように形成されている。

膨出部５３ｂは、平面部５３ｃよりも上方に位置する膨出面５３ｄと、膨出面５３ｄの給送方向Ｄにおける上流端と平面部５３ｃとを滑らかに接続する接続面５３ｅと、を有している。接続面５３ｅは、給送方向Ｄにおける上流に向かうにしたがって下り傾斜する傾斜面である。このように形成されるシート積載面５３ａは、給送方向に直交しかつピックアップローラ５４（図７参照）を通過する仮想平面Ｐにおいて、幅方向Ｗにおける中央部が両端部よりも高くなるように形成されている。

以上により、本実施形態におけるシート給送装置２００は、シート積載面５３ａに積載されている最上位シートを給送する際において、最上位シートが天板２０１ａの下面と接触することを防ぎ、シートの斜行や皺の発生を低減することができる。

また、本実施形態におけるシート給送装置２００は、例えば、シート積載台５３が合成樹脂により形成されている場合、膨出部がシート積載台の上流端部から下流端部に亘って形成されている場合と比較して、材料コストや重量の削減を図ることができる。

なお、既述のいずれの形態においても、シート積載台は、リフタモータＭが正転してワイヤ５１が巻取られることにより上昇し、リフタモータＭが逆転してワイヤ５１が巻出されることにより下降するように構成されているが、これに限定されない。シート積載台は、特定の昇降範囲内で昇降可能に構成されていればよく、例えば、シート積載台は、リフタモータＭによりベルトが駆動して昇降するように構成されていてもよいし、ラックに接続されるピニオンの回転により昇降するように構成されていてもよい。また、シート積載台は、シートの給送方向における下流端が上下に揺動可能に支持されていてもよい。

また、既述のいずれの形態においても、シート積載面は、幅方向における中央部に膨出部を有しているように構成されているが、膨出部は幅方向において正確な中央に配置されているものに限定されない。シート積載面は、幅方向における両端部よりも、両端部の間の部分が高くなるように上方へ膨出していればよい。また、シート積載面は、膨出部が溝や凹みを有していてもよいし、複数の膨出部を有していてもよい。

また、既述のいずれの形態においても、ピックアップローラ５４が給送手段を構成するものとして説明したが、これに限定されない。シートを給送方向に給送する給送手段は、例えば、駆動回転体と従動回転体とに巻掛けられて駆動するベルト等であってもよい。

また、既述のいずれの形態においても、プリンタ本体１００とは別に設けられたシート給送装置２００を用いて説明したが、これに限定されない。シート給送装置は、プリンタ本体１００のシート給送部１１３でもよいし、プリンタ本体１００とは別に設けられた画像読取装置のシート給送部でもよい。

また、既述のいずれの形態においても、電子写真方式のプリンタ１を用いて説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、ノズルからインク液を吐出させることでシートに画像を形成するインクジェット方式の画像形成装置にも本発明を適用することが可能である。

１：画像形成装置（プリンタ）／５１：ワイヤ／５２：シート積載手段（シート積載台）／５２ａ：シート積載面／５４：給送手段（ピックアップローラ）／６０ａ：支持部（シート収納部本体）／１０２：画像形成部／２００：シート給送装置／Ｄ：給送方向／Ｐ：仮想平面／Ｓ：シート／Ｗ：幅方向

Claims (7)

1. 第１位置と第２位置との間で昇降可能に支持されて、シートを積載可能なシート積載面を有するシート積載手段と、
   前記シート積載面に積載されたシートを給送方向に給送する給送手段と、を備え、
   前記シート積載面は、前記給送方向に直交しかつ給送手段を通過する仮想平面において、シートの幅方向における中央部が両端部よりも高くなるように上方へ膨出している、
   ことを特徴とするシート給送装置。
2. 前記給送手段は、前記シート積載面の前記中央部に対向する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のシート給送装置。
3. 前記シート積載面は、前記給送方向における上流端部から下流端部に亘って、前記中央部が前記両端部よりも高くなるように上方へ膨出している、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のシート給送装置。
4. 前記シート積載面は、前記給送方向における下流側において、前記中央部が前記両端部よりも高くなるように上方へ膨出していると共に、前記給送方向における上流側において、前記中央部と前記両端部とが同じ高さとなるように形成されている、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のシート給送装置。
5. 前記シート積載手段の前記幅方向における両端部を昇降可能に支持する支持部を備える、
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のシート給送装置。
6. 前記支持部は、前記シート積載手段に接続され、巻取られることで前記シート積載手段を上昇させるワイヤを有する、
   ことを特徴とする請求項５に記載のシート給送装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載のシート給送装置と、
   前記シート給送装置により給送されるシートに画像を形成する画像形成部と、を備えた、
   ことを特徴とする画像形成装置。

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