JP2698535B2 - シート給送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリンタ、複写機、フ
ァクシミリ等の画像形成装置に設けられるシート給送装
置に関するものであり、特に、シート最上位の高さを略
一定に保つためのリフター機構を設けたシート給送装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像形成装置に設けられているシート給
送装置において、積載されているシートの最上位の高さ
を略一定に保つためのリフター機構を設け、一定の高さ
からシートを給紙ローラ等の給送手段により送り出すよ
うにしたものがある。

【０００３】この種のリフター機構において、シートの
最上位の高さを一定に保つための制御は、従来、シート
の最上面にレバーを当接させ、このレバーの変位をフォ
トセンサ等の電気的センサで検知し、この検知に基づい
てシートを積載している載置台を昇降するための専用の
モータ、電磁クラッチ、強力なソレノイドなどの電気的
なアクチュエーターを適宜駆動させることよって行われ
ていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
上記リフター機構を有するシート給送装置では次のよう
な問題点を有していた。

【０００５】まず、電気的センサーやアクチュエータ等
を用いるため、コスト高となる。また、それらを電気的
に接続するため、配線等が複雑となり誤配線等の配線ミ
ス等を招きやすい。更に、シートの給送のためのシーケ
ンスが複雑となり、誤動作の原因ともなり易い。

【０００６】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
ので、低コストで組み付け性がよく、かつ、誤動作等の
発生を防止することのできるシート給送装置を提供する
ことにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、シートを載置
するシート載置手段を昇降して載置されているシートの
最上位の高さを略一定に保持するリフター機構を設け、
該リフター機構により略一定位置に保持された最上位の
シートを給送手段により送り出してなるシート給送装置
において、前記リフター機構は、駆動ギアに対して欠け
歯部が対向したときに駆動伝達が停止される１回転制御
をするための欠け歯ギアクラッチと、前記欠け歯ギアク
ラッチを、前記駆動ギアと欠け歯部とが対向した状態で
位置規制可能な規制部材と、前記欠け歯ギアクラッチの
回転によりラチェット爪を揺動させる作動部材と、前記
ラチェット爪に歯合可能に設けられ、該ラチェット爪の
揺動により回転するラチェットギアと、前記ラチェット
ギアの回転により前記シート載置手段を上昇させるリフ
ター部と、前記シート載置手段に載置されているシート
の最上位の高さに応じて移動し、シートの最上位の高さ
が所定の高さよりも低い場合には前記規制部材の規制を
解除するための規制解除手段と、を備えたことを特徴と
するものである。

【０００８】

【作用】上記構成によれば、シート載置手段に載置され
ているシートの減少に応じて規制解除手段が規制部材の
規制を解除することによって、欠け歯ギアクラッチが駆
動ギアにより回転させられ、この回転によりラチェット
爪及びラチェットギアによりリフター部がシート載置手
段を上昇させる。そして、シートの最上位の高さが所定
の高さになると再び規制部材が欠け歯ギアクラッチを規
制してシートの最上位の高さを所定位置に止める。この
ようにして、シートの最上位の高さを常に略一定の位置
に保持することができる。

【０００９】

【実施例】本発明のシート給送装置の第１の実施例を図
１乃至図７に基づいて説明する。

【００１０】本実施例のシート給送装置では、シートの
給送方式としていわゆる逆転ローラを用いたリタードロ
ーラ方式を採用したものを示している。図１において、
１はピックアップローラ、２はフィードローラ、３はリ
タードローラである。ピックアップローラ１は、フィー
ドローラ２の回転中心を軸にして上下方向に揺動可能な
支持部材１ａに支持されていて、シートカセット４内に
設けられている中板５上に積載されたシートＳの最上面
に当接可能となっている。また、リタードローラ３の駆
動軸３ａには図示しないトルクリミッタが配置されてい
る。そして、これらのローラ１，２，３は、図示しない
駆動源からの駆動力が伝達されて適宜回転制御される。

【００１１】このリタードローラ方式のシート給送装置
によるシートの分離作用を概略説明する。

【００１２】ピックアップローラ１が回転して最上位の
シートが送り出され、このときにシートが１枚だけ送り
出されたときには、リタードローラ３はフィードローラ
２から挟持しているシートを介して大きな回転トルクが
加わりトルクリミッタが切れて、リタードローラ３は駆
動力が伝達されなくなりシートによって連れ回りする。

【００１３】また、ピックアップローラ１で２枚以上の
シートが重送されてしまうと、リタードローラ３にはシ
ート間の摩擦力だけが伝わるためトルクリミッタが切れ
ず駆動力がリタードローラ３に伝達されて逆回転しフィ
ードローラ２側の１枚のシートを残して他のシートを全
て戻す。このようにして、確実に１枚ずつシートを分離
して送り出すことができる。

【００１４】シートカセット４は、枠体４ａと、枠体４
ａに揺動自在に取り付けられた中板５とを有しており、
図１の矢印方向から装置本体内に装着される。

【００１５】つぎに、シートカセット４に設けられてい
る中板５の昇降を制御してシートＳの最上位の高さを略
一定の位置に維持させるためのリフター機構Ｌについて
説明する。

【００１６】図１及び図２において、６は軸７を中心と
して揺動可能なＬ字形のトリガーアームであり、図示し
たように、その一端６ａはピックアップローラ１の軸１
ｂの下側に隣接しており、他端６ｂは１回転制御のため
の欠け歯ギアクラッチ８のストッパ部８ａに係合可能に
配置されている。そして、このトリガーアーム６はばね
９によって図２における時計回りに回転付勢されてい
る。

【００１７】欠け歯ギアクラッチ８はギア部８ｂと欠け
歯部８ｄを有しており、軸８ｃに回転可能に支持されて
いる。この軸８ｃ上に楕円形のカム（以下、楕円カムと
いう）１０が設けられていて、これらは図１に示すよう
な位相のときには、図示しないばねによって図２におけ
る反時計回りに回転付勢されている。

【００１８】１１はラチェット爪であり、軸１２に回動
可能に支持されていて、ばね１３によって扇形ラチェッ
トギア１４の歯面に歯合するように付勢されている。ラ
チェット爪１１は、図３に示すように、楕円カム１０が
回転して当接部１１ａが押圧されることによって押し上
げられ扇形ラチェットギア１４を図２の状態から図３の
状態に示すように図中反時計回りに回転させる。

【００１９】扇形ラチェットギア１４には、ラチェット
爪１１のほかに図１及び図４に示すストッパ爪１５が歯
合している。このストッパ爪１５は軸１６に回転可能に
支持されており、ばね１７によって扇形ラチェットギア
１４の歯面に歯合するように付勢されていて、扇形ラチ
ェットギア１４の逆転（図２における時計回りの回転）
を防止している。

【００２０】扇形ラチェットギア１４には一体的にトレ
ーリフター部１８が形成されており、このトレーリフタ
ー部１８は、シートカセット４の枠体４ａに形成されて
いる切り欠き部から挿入して中板５の下側に位置してお
り、扇形ラチェットギア１４が回動することによって中
板５を上昇させることができるようになっている。

【００２１】なお、１９は画像形成装置本体側に設けら
れている駆動源に駆動連結されているギアであり、図１
の矢印方向に回転している。

【００２２】図４乃至図７に基づいて図１に示すリフタ
ー機構Ｌにおけるシートカセット４の着脱に関する構成
を説明する。なお、図４及び図５はシートカセット４が
正規に装置本体に装着されている状態を示し、図６及び
図７はシートカセット４が装置本体から引き出される状
態を示している。

【００２３】２１はドッキングアームであり、このドッ
キングアーム２１は装置本体のフレーム２４に設けられ
ている軸２２により揺動自在に支持されている。そし
て、ドッキングアーム２１が図４における時計回りに回
転して図６の状態になったときに、楕円カム１０の回転
を規制し欠け歯ギアクラッチ８の回転を規制するための
ストッパの機能を有し、さらに、ストッパ爪１５及びラ
チェット爪１１を扇形ラチェットギア１４から離間して
歯合を解除する機能を有するものである。

【００２４】シートカセット４には、ドッキングアーム
２１に嵌合可能である共にフレーム２４のロック部２４
ａに係合可能なトレーロック爪２３が上下に揺動自在に
設けられており、このトレーロック爪２３の揺動により
ドッキングアーム２１が軸２２の回りに揺動するように
なっている。トレーロック爪２３は、上下方向の揺動ス
トロークを大きくとるために、トレーロック爪２３に設
けられている軸３０がシートカセット４に形成されてい
る溝３１に沿って上下に移動可能に設けられており、さ
らに、トレーロック爪２３に設けられている軸３２がシ
ートカセット４に形成されている傾斜面３３に沿って摺
動可能に設けられている。

【００２５】シートカセット４の正面側には、トレース
イッチ２５が設けられており、トレースイッチ２５とト
レーロック爪２３とは、揺動自在なレバー２６とロッド
２７とにより連繋されている。そして、図７に示すよう
に、トレースイッチ２５を押し込むとレバー２６が回転
しロッド２７を左方向に移動させてトレーロック爪２３
を揺動させる。

【００２６】以上説明したシート給送装置の作用を説明
する。

【００２７】図７に示すように、シートカセット４が正
規の位置に装着されていない時には、ドッキングアーム
２１が下方に位置しており、楕円カム１０を位置規制
し、ストッパ爪１５及びラチェット爪１１の扇形ラチェ
ットギア１４との歯合を解除している。また、ピックア
ップローラ１は図示しないロック機構により所定の高さ
に位置決めされている。

【００２８】図４及び図５に示すように、シートカセッ
ト４が装置本体に装着されると、ドッキングアーム２１
が上方に揺動し、楕円カム１０、ストッパ爪１５及びラ
チェット爪１１との係合がはずれ、楕円カム１０は規制
が解除されて回転可能となり、ストッパ爪１５及びラチ
ェット爪１１は扇形ラチェットギア１４と歯合する。ま
た、ピックアップローラ１はロック機構が解除されて、
自重または図示しないばねにより付勢されて下降する。

【００２９】ピックアップローラ１の下降によりトリガ
ーアーム６の一端６ａが軸１ｂにより押し下げられ、他
端６ｂが欠け歯ギアクラッチ８のストッパ部８ａから外
れる。そして、欠け歯ギアクラッチ８は図示しないばね
により回転しギア部８ｂとギア１９が噛み合って駆動力
が伝達され回転する。この回転により楕円カム１０が回
転して図３に示すようにラチェット爪１１を押し上げ扇
形ラチェットギア１４を持ち上げる。これにより、トレ
ーリフター部１８が回転して中板５を持ち上げてシート
Ｓを上昇させる。このとき、欠け歯ギアクラッチ８は１
回転ごとに扇形ラチェットギア１４を１歯分持ち上げて
順次シートＳを上昇させる。シートＳの上昇に応じてピ
ックアップローラ１が押し上げられると、ピックアップ
ローラ１の軸１ｂとトリガーアーム６の一端６ａとの係
合が外れて欠け歯ギアクラッチ８のストッパ部８ａにト
リガーアーム６の他端６ｂが係合し、欠け歯ギアクラッ
チ８の回転が停止させられる。

【００３０】なお、扇形ラチェットギア１４は、ストッ
パ爪１５が歯合することにより持ち上げ方向と逆方向の
回転（図２における時計回りの回転）は規制されるた
め、シートＳは上昇位置で維持される。

【００３１】このようにして、シートＳの最上位が所定
位置に移動してシートの給送可能な状態となった後、ピ
ックアップローラ１、フィードローラ２及びリタードロ
ーラ３が回転制御されてシートが一枚ずつ送り出され
る。

【００３２】次に、シートＳの高さを給送可能な位置に
維持するための動作について説明する。

【００３３】シートが順次送り出されてシートＳの最上
面が徐々に低下すると、やがてピックアップローラ１の
軸１ｂがトリガーアーム６の一端６ａを押し下げ、その
結果、トリガーアーム６が欠け歯ギアクラッチ８のスト
ッパ部８ａから外れる。そして、欠け歯ギアクラッチ８
は図示しないばねにより回転しギア部８ｂがギア１９と
噛み合って駆動力が伝達される。これにより欠け歯ギア
クラッチ８は１回転する。この欠け歯ギアクラッチ８の
回転により上述したようにラチェット爪１１が押し上げ
られ扇形ラチェットギア１４が１歯分持ち上げられてト
レーリフター部１８が回転しシートを上昇させる。この
欠け歯ギアクラッチ８が１回転すると欠け歯部８ｄとギ
ア１９とが対向して駆動の伝達が解除されるが、この時
にまだシートＳの最上位が所定位置に達していない場合
には、トリガーアーム６がピックアップローラ１の軸１
ｂにより押し下げられているため、欠け歯ギアクラッチ
８は回転してさらにシートＳを持ち上げる。

【００３４】シートＳの上昇後は、ストッパ爪１５によ
り扇形ラチェットギア１４が規制されるため、上昇位置
でシートＳが保持される。欠け歯ギアクラッチ８が回転
してシートＳが持ち上げられて最上位が所定の位置に達
すると、ピックアップローラ１の軸とトリガーアーム６
の一端６ａとの係合が外れて、トリガーアーム６の他端
６ｂが欠け歯ギアクラッチ８のストッパ部８ａに係合し
欠け歯ギアクラッチ８を停止させる。これにより、シー
トＳを必要以上に上昇するのが防止される。

【００３５】このようにして、連続的にシートを給送す
ることによってシート残量が漸減しても、シートの最上
位の高さをほぼ一定に保持することができる。

【００３６】次に、シートカセット４を引き抜く際の動
作を説明する。

【００３７】シートカセット４を抜く際に図７に示すよ
うに、トレースイッチ２５を押すと、レバー２６が回動
してロッド２７が移動しトレーロック爪２３が回転す
る。これにより、シートカセット４と装置本体とのロッ
クが外れて引出可能となる。また、トレーロック爪２３
の移動によりドッキングアーム２１が下降し、楕円カム
１０の回転を規制し、同時にラチェット爪１１及びスト
ッパ爪１５を回動させて扇形ラチェットギア１４との歯
合を解除する。

【００３８】扇形ラチェットギア１４は、ストッパ爪１
５との歯合が外されることにより持ち上げ方向と逆方向
の回転が可能となり、トレーリフター部１８は自重によ
り落下し、シートカセット４の引く抜きに支障のない状
態となる。

【００３９】以上詳細に説明したように、本実施例のシ
ート給送装置では、シートの給送時にシートが順次送り
出されてもシートの最上位が略一定の位置に保持される
ように制御することができる。

【００４０】図９は、上記シート給送装置を設けたレー
ザービームプリンタ１００の一例を示すものであり、こ
の構成を概略説明する。

【００４１】シートカセット４はプリンタ１００の正面
から装着するフロントローディング方式であり、シート
カセット４に積載されているシートＳはシートカセット
４の装着方向と直交する方向に送り出される。

【００４２】シートカセット４から送り出されたシート
は、画像形成部１０１及び後述する定着部１０９を通っ
て排出される。画像形成部１０１には、プリンタ１００
から着脱自在なプロセスカートリッジ１０２が設けられ
ており、このプロセスカートリッジ１０２には、像担持
体である電子写真感光ドラム１０３、感光ドラム１０３
の表面を帯電させる帯電手段１０４、感光ドラム１０３
にトナー像を形成する現像手段１０５、感光ドラム１０
３の表面に残留したトナーを除去するためのクリーニン
グ手段１０６等が設けられている。感光ドラム１０３
は、画像信号に応じてスキャナー部１０７から照射され
る画像光により露光される。

【００４３】また、画像形成部１０１には、感光ドラム
１０３の表面に形成されたトナー像をシートに転写する
ための転写ローラ１０８が設けられている。この転写ロ
ーラ１０８は感光ドラム１０３にシートカセット４から
送り出されたシートを押圧するものであり、転写ローラ
１０８にトナー像と逆極性の電圧を印加することによっ
て、感光ドラム１０３上のトナー像をシートに転写す
る。

【００４４】転写ローラ１０８によりトナー像が転写さ
れたシートは、定着部１０９に送られる。この定着部１
０９には定着ローラ１１０が配置されており、この定着
ローラ１１０によって熱及び圧力が加えられてトナー像
がシートに定着される。

【００４５】このように、シートカセット４から送り出
されたシートは、プロセスカートリッジ１０２及び転写
ローラ１０８によりトナー像が転写され、定着部１０９
により転写されたトナー像が定着されて排出される。

【００４６】次に、本発明の第２の実施例を図８に基づ
いて説明する。

【００４７】第１の実施例では、ピックアップローラ１
の移動に基づいてシートＳの最上位の高さを略一定位置
に維持させるようにしたが、この第２の実施例ではシー
トＳの最上面に当接する検知レバー３５を設けて、この
検知レバー３５の移動に基づいてシートＳの最上位の位
置を制御すようにしたものである。なお、検知レバー３
５以外の構成は第１の実施例と同一である。

【００４８】この検知レバー３５は、回動自在にフレー
ム２４に設けられており、一端３５ａがシートＳの最上
面に当接可能に、他端３５ｂがトリガーアーム６に当接
可能に配置されている。そして、シートＳの最上位が所
定の位置よりも低い場合には、トリガーアーム６を揺動
させて欠け歯ギアクラッチ８の規制を解除し、上述した
第１の実施例と同様に、トレーリフター部１８を回転し
てシートを持ち上げる。そして、シートＳの最上位を略
一定の高さに保持するように制御する。

【００４９】本発明は、上記実施例に限定されるもので
はなく、本発明の主旨を逸脱しない限りはどのような構
成であっても良く、例えば、上記実施例では、シートの
最上位を検知するためにピックアップローラ１または検
知レバー３５を用いているが、トリガーアーム６の一端
６ａをシートＳの上方へ延ばして直接接触するように構
成してもよい。

【００５０】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明は、
１回転制御をする欠け歯ギアクラッチと、欠け歯ギアク
ラッチの回転によりラチェットギアを回転させるラチェ
ット爪と、ラチェットギアの回転によりシート載置手段
を上昇させるリフター部と、シートの最上位の高さに応
じて欠け歯ギアクラッチの回転の規制及び解除を制御す
る規制解除手段と、から構成し、シート載置手段に載置
されているシートの最上位の高さを略一定に保持するよ
うにしたため、従来のリフター機構に用いられていた電
磁クラッチ、ソレノイド、モータ、フォトセンサ等の電
装類が必要なくなり、コストの低減が図れると共に、誤
動作の発生等も防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のシート給送装置の第１の実施例を示す
斜視図

【図２】図１に示したシート給送装置に設けられている
リフター機構の構成を示す図

【図３】図２のリフター機構の動作状態を示す図

【図４】図２のリフター機構の上昇動作を解除するため
の解除機構を示す斜視図

【図５】図４の解除機構の縦断面図

【図６】図４の解除機構の解除動作を示す斜視図

【図７】図６の解除動作中の解除機構の縦断面図

【図８】本発明のシート給送装置の第２の実施例を示す
斜視図

【図９】本発明のシート給送装置を備えたレーザービー
ムプリンタの一例を示す断面図

【符号の説明】

１ ピックアップローラ（給送手段） １ｂ 軸（規制解除手段） ２ フィードローラ ３ リタードローラ ４ シートカセット（シート載置手段） ５ 中板（シート載置手段） ６ トリガーアーム（規制部材） ８ 欠け歯ギアクラッチ ８ａ ギア部 ８ｄ 欠け歯部 １０ 楕円カム（動作部材） １１ ラチェット爪 １４ 扇形ラチェットギア（ラチェットギア） １５ ストッパ爪 １８ リフター部 １９ ギア（駆動ギア） ３５ 検知レバー（規制解除手段） Ｓ シート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 畔田 孝弘 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 星井 修 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 小松 照夫 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤ ノン株式会社内

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シートを載置するシート載置手段を昇降
   して載置されているシートの最上位の高さを略一定に保
   持するリフター機構を設け、該リフター機構により略一
   定位置に保持された最上位のシートを給送手段により送
   り出してなるシート給送装置において、 前記リフター機構は、 駆動ギアに対して欠け歯部が対向したときに駆動伝達が
   停止される１回転制御をするための欠け歯ギアクラッチ
   と、 前記欠け歯ギアクラッチを、前記駆動ギアと欠け歯部と
   が対向した状態で位置規制可能な規制部材と、 前記欠け歯ギアクラッチの回転によりラチェット爪を揺
   動させる作動部材と、 前記ラチェット爪に歯合可能に設けられ、該ラチェット
   爪の揺動により回転するラチェットギアと、 前記ラチェットギアの回転により前記シート載置手段を
   上昇させるリフター部と、 前記シート載置手段に載置されているシートの最上位の
   高さに応じて移動し、シートの最上位の高さが所定の高
   さよりも低い場合には前記規制部材の規制を解除するた
   めの規制解除手段と、を備えたことを特徴とするシート
   給送装置。
2. 【請求項２】 前記給送手段は、前記シート載置手段に
   載置されたシートの最上面に当接して送り出すためのピ
   ックアップローラを備え、前記規制解除手段は、前記ピ
   ックアップローラを回動自在に支持する軸であり、ピッ
   クアップローラがシートの減少に伴って下降したときに
   前記軸が前記規制部材の規制を解除してなる請求項１に
   記載のシート給送装置。
3. 【請求項３】 前記規制解除手段は、前記シート載置手
   段に載置されたシートの最上面に当接する揺動自在な検
   知レバーであり、シートの減少により検知レバーが揺動
   することにより前記規制部材の規制を解除してなる請求
   項１に記載のシート給送装置。
4. 【請求項４】 前記ラチェット爪による前記ラチェット
   ギアの回転方向と反対方向に前記ラチェットギアが回転
   するのを規制するためにラチェットギアに歯合するスト
   ッパ爪を備えてなる請求項１に記載のシート給送装置。
5. 【請求項５】 前記シート載置手段を装置本体から引き
   出し可能に設け、シート載置手段の引き出し動作に連動
   して、前記規制部材を解除不能に規制し、前記ラチェッ
   ト爪及び前記ストッパ爪と前記ラチェットギアとの歯合
   を解除する連動部材を有してなる請求項４に記載のシー
   ト給送装置。
6. 【請求項６】 前記シート載置手段を装置本体から引き
   出し可能に設け、シート載置手段を引き出しを規制する
   ロック手段を設け、前記ロック手段を解除するためのロ
   ック解除スイッチを設け、該ロック解除スイッチの操作
   に連動して、前記規制部材を解除不能に規制し、前記ラ
   チェット爪及び前記ストッパ爪と前記ラチェットギアと
   の歯合を解除する連動部材を有してなる請求項４に記載
   のシート給送装置。
7. 【請求項７】 シートを載置するシート載置手段を昇降
   して載置されているシートの最上位の高さを略一定に保
   持するリフター機構を設け、該リフター機構により略一
   定位置に保持された最上位のシートを給送手段により送
   り出し、送り出されたシートに画像形成部により画像を
   形成してなる画像形成装置において、 前記リフター機構は、 駆動ギアに対して欠け歯部が対向したときに駆動伝達が
   停止される１回転制御をするための欠け歯ギアクラッチ
   と、 前記欠け歯ギアクラッチを、前記駆動ギアと欠け歯部と
   が対向した状態で位置規制可能な規制部材と、 前記欠け歯ギアクラッチの回転によりラチェット爪を揺
   動させる作動部材と、 前記ラチェット爪に歯合可能に設けられ、該ラチェット
   爪の揺動により回転するラチェットギアと、 前記ラチェットギアの回転により前記シート載置手段を
   上昇させるリフター部と、 前記シート載置手段に載置されているシートの最上位の
   高さに応じて移動し、シートの最上位の高さが所定の高
   さよりも低い場合には前記規制部材の規制を解除するた
   めの規制解除手段と、を備えたことを特徴とする画像形
   成装置。